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Immagine: Reticolo di Bragg in fibra - Credits: Maria Konstantaki, Foundation of Research and Technology – Hellas 

I reticoli di Bragg in fibra vengono utilizzati per trasformare una fibra ottica in un elemento sensibile in grado di riflettere una specifica lunghezza d'onda nella direzione da cui proviene. I nuovi reticoli di Bragg in fibra ottica bioriassorbibile possono essere utilizzati come sensori nel corpo e sono sicuri anche se la fibra dovesse rompersi accidentalmente all'interno del corpo del paziente.

 

Una nuova generazione di sensori ottici che hanno la capacità di dissolversi completamente all'interno del corpo umano in maniera controllata e senza effetti collaterali, grazie all’impiego dei cosiddetti “reticoli di Bragg in fibra” (Fiber Bragg Gratings, abbreviati con FBG). Il lavoro di ricerca pubblicato sulla rivista scientifica Optics Letters è stato realizzato da un team internazionale composto da ricercatori del Centro Interdipartimentale PhotoNext del Politecnico di Torino e dell’Istituto Superiore Mario Boella (Torino) in collaborazione con i ricercatori dell’Institute of Electronic Structure and Laser (IESL) della Foundation of Research and Technology – Hellas (FORTH), di Creta.

La ricerca segna un passo avanti importante nello sviluppo di sensori ottici impiantabili, combinando le caratteristiche uniche di una fibra di vetro progettata per essere bioriassorbibile e gli FBG, che funzionano da sensori ottici di temperatura e deformazione. Questi ultimi sono solitamente impiegati per applicazioni quali il monitoraggio delle strutture dei ponti o dell'integrità delle ali di un aeroplano, ma il loro impiego in ambito biomedicale è reso difficile a causa dei materiali usati nelle fibre ottiche standard. Questo perché le fibre ottiche tradizionali a base di silicio se si rompono all’interno del corpo possono causare infiammazioni locali acute molto gravi e non sono rimovibili.

Pubblicato in Tecnologia

Due studi del Politecnico di Milano finanziati dall’Unione Europea con 11,3 Milioni di Euro Milano, 7 marzo 2018 - Testare l’efficacia di dispositivi medici, farmaci e interventi chirurgici per ictus e malattie coronariche attraverso simulazioni numeriche al calcolatore, diminuendo i margini di insuccesso e riducendo drasticamente le sperimentazioni sugli animali. E’ l’obiettivo di due progetti di cui il Politecnico di Milano è partner, finanziati complessivamente con 11.3 milioni di euro dal Programma Horizon 2020 "INSIST: IN-Silico trials for treatment of acute Ischemic STroke" e "InSilc: In-silico trials for drug-eluting BVS design, development and evaluation”. I progetti dureranno rispettivamente tre e quattro anni e vedono la collaborazione di prestigiosi partner accademici, industriali e clinici europei. Con l'espressione “In Silico Clinical Trials” si intende l'utilizzo della simulazione numerica al calcolatore per sviluppare o per valutare le prestazioni di un dispositivo medico (per esempio una valvola cardiaca), di un farmaco o di una procedura di intervento chirurgico. L'ictus e le malattie coronariche sono fra le principali cause di morte nei Paesi industrializzati. Per quanto il loro trattamento sia ampiamente migliorato negli ultimi decenni, alcune situazioni restano tuttora prive di soluzioni convincenti e affidabili. L'utilizzo della realtà virtuale può senz'altro superare queste difficoltà e rendere più sicuri i trattamenti. Il metodo seguito nei due progetti, che saranno entrambi condotti nel Laboratorio di Meccanica delle Strutture biologiche (LaBS) del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica "Giulio Natta" del Politecnico di Milano, si pone come uno tra i più innovativi e promettenti.

Pubblicato in Medicina

 

Una ricercatrice dell’Università di Pisa unica italiana nel team internazionale che starà per due mesi, dall’8 marzo al 5 maggio, su una nave al largo della Nuova Zelanda

I geologi li chiamano “terremoti silenti” perché non producono onde sismiche, e tuttavia l’ipotesi è che siano dei “campanelli di allarme” per tsunami e grandi eventi sismici. Per la prima volta una campagna oceanografica realizzata nell’ambito dell’International Ocean Discovery Program (IODP), un programma internazionale di ricerca in mare che ha l’obiettivo di decifrare la storia e le dinamiche del pianeta Terra, studierà questo fenomeno. Francesca Meneghini del dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa è l’unica italiana del team internazionale composto da una trentina di ricercatori - fra statunitensi, giapponesi, neozelandesi ed europei - che sarà in missione per due mesi, dall’8 marzo al 5 maggio, su una nave oceanografica al largo della Nuova Zelanda. 

Pubblicato in Ambiente

 

Lo studio, guidato dall’Università di Pisa e condotto insieme a Stella Maris Mediterraneo e Università di Firenze, è stato pubblicato sulla rivista eLife La ricerca dimostra come le fluttuazioni del diametro pupillare durante la visione di un semplice stimolo visivo siano altamente predittive dei tratti di personalità di tipo autistico

Il diametro della pupilla rivela i tratti della nostra personalità: è quello che ipotizza una ricerca guidata da Paola Binda, ricercatrice dell'Università di Pisa, condotta insieme a Marco Turi della Fondazione Stella Maris Mediterraneo e al professor David Burr, docente dell’Università di Firenze. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista internazionale eLife e dimostra come le fluttuazioni del diametro pupillare durante la visione di un semplice stimolo visivo siano altamente predittive dei tratti di personalità di tipo autistico. In questo primo stadio, la ricerca ha coinvolto un gruppo di giovani adulti i cui tratti autistici si posizionavano nella gamma “sub-clinica”, in assenza, cioè, di un disturbo diagnosticato.
Partendo dal presupposto che personalità diverse tendono a percepire la realtà in modo lievemente, ma sistematicamente diverso, lo studio ha dimostrato che il diametro delle nostre pupille tradisce il contenuto della nostra percezione, quello che vediamo e come lo vediamo. La conseguenza, potenzialmente rivoluzionaria, è che affiancando i test di personalità con un parametro obiettivo, che si misura in millimetri, il diametro pupillare potrebbe fornire indicazioni sulla nostra personalità.

Pubblicato in Medicina

 

 

Migliorare la diagnosi precoce del tumore al seno e avvicinare sempre più al 100 la quota di donne che superano la malattia. È questo l’obiettivo dello Studio P.i.n.k.– Prevention Imaging Network Knowledge, che la Fondazione Umberto Veronesi e l’Istituto di fisiologia clinica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifc-Cnr) presentano martedì 6 marzo 2018 a Milano.

Lo Studio P.i.n.k. è un progetto di ricerca nazionale dedicato alla diagnostica oncologica e alla medicina personalizzata. Il suo obiettivo è confrontare le attuali tecniche di diagnosi del tumore al seno e identificare, per ogni donna a seconda del suo profilo di rischio, l’approccio di prevenzione più efficace. Saranno coinvolte 50.000 donne in tutta Italia

 

Con la diagnosi precoce i tumori si curano meglio, le prospettive di guarigione aumentano e le terapie si fanno meno invasive e meno costose. Nel caso dei tumori al seno l’autopalpazione, le visite senologiche e le tecniche di diagnosi per immagini contribuiscono a identificare sempre più lesioni in fase precoce, con percentuali di sopravvivenza a cinque anni anche del 90%. I rapidi progressi nel campo della diagnosi, però, se da un lato permettono di scoprire sempre più tumori anche molto piccoli, dall’altro possono comportare il rischio di diagnosi e terapie non necessarie (sovra-diagnosi e sovra-trattamenti), con costi sociali e economici crescenti. Per questo motivo l’Istituto di fisiologia clinica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifc-Cnr) ha elaborato lo Studio P.i.n.k., con l’intento di valutare diverse tecniche di diagnosi del tumore al seno (mammografia, ecografia e tomosintesi) per arrivare a una personalizzazione dei percorsi di prevenzione secondaria. Il progetto è sostenuto dalla Fondazione Umberto Veronesi e vede la partecipazione di un network di radiologi italiani che operano in 24 fra ospedali, università e centri privati. Si propone di coinvolgere 50.000 donne di almeno 40 anni d’età che, dopo l’esame diagnostico, metteranno a disposizione dei ricercatori i loro dati clinici.

Pubblicato in Medicina
Lunedì, 05 Marzo 2018 09:55

How the brain makes predictions

 

Goethe University Frankfurt can boast another EU-funded research project: With the appointment of Yee Lee Shing as Chair of Developmental Psychology her PIVOTAL research project has accompanied her to Frankfurt. Professor Shing’s research work investigates how the brain makes predictions.

Imagine coming into the office in the morning. Within a split second you will be able to tell whether everything is in its usual place – the furniture, the computer, your files – or not, as the case may be, or whether something has been left on your desk that does not belong there, for example a box of chocolates. Behind this ability to assess our environment is the “predictive brain”, i.e. the interaction of brain processes that lead to predictions. On what principles these predictions are based and how the interaction of the processes involved differ across the lifespan is the subject of research work being conducted by Professor Yee Lee Shing, who has held the Chair of Developmental Psychology at Goethe University Frankfurt since January.

According to Professor Shing, the brain is essentially a “prediction machine” that is constantly busy comparing new input from the environment with predictions generated by internal models of the brain. Only in this way is the human brain able to adapt to ever new situations and grasp new environments. To date, however, no researcher has examined the nature of the underlying internal models themselves or how new experiences influence these models. What is also so far unknown is how such a supposedly universal principle manifests itself in different brains – for example young or old ones. The long-term memory that may underlie the brain’s internal models is potentially the episodic and the semantic memory, personal experiences on the one hand and learned knowledge of the world on the other. Whilst children are better at remembering episodic contexts – think how unbeatable they are when playing “Memory” – older people can rely more on their semantic memory.

Pubblicato in Scienceonline


Scienziati dell’OGS coinvolti nella scoperta di una mega inondazione sul fondo del Mediterraneo centrale


Nel Mar Mediterraneo sono state trovate le tracce della più grande inondazione del nostro pianeta: un’alluvione catastrofica avvenuta quasi 6 milioni di anni fa nel corso della quale, l’acqua, passando dallo Stretto di Gibilterra, ha inondato tutto il bacino mediterraneo. Lo studio, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista internazionale “Scientific Reports”, è stato guidato da Aaron Micallef dell’Università di Malta e da Angelo Camerlenghi dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS, e ha coinvolto, oltre ad altri ricercatori OGS, anche ricercatori dell’ICTJA-CSIC (Spagna), dell’Università di Brest/CNRS (Francia), dell’Università di Catania, dell’Università di Kiel e GEOMAR (Germania).

Il team internazionale ha dimostrato come l'alluvione, nota come alluvione Zancleana, abbia messo fine alla cosiddetta Crisi di Salinità Messiniana, un periodo durante il quale, circa 6 milioni di anni fa, il Mar Mediterraneo si trasformò in un gigantesco lago salino a causa del restringimento della sua connessione con l'Oceano Atlantico e dell’intensa evaporazione. Una delle teorie proposte per spiegare il ritorno del Mar Mediterraneo alle normali condizioni marine alla fine della crisi di salinità, circa 640.000 anni dopo, è un'alluvione passata attraverso lo Stretto di Gibilterra.

Esaminando la più completa raccolta di dati di fondali marini provenienti dalla Sicilia orientale e dalle isole maltesi, i geologi hanno scoperto nelle profondità abissale del Mar Ionio una vasta massa di sedimenti sepolti che si pensa siano stati erosi e trasportati dall'alluvione Zancleana. Questa massa di detriti corrisponde a un'area equivalente a quella dell'isola di Creta e, in alcuni punti, ha uno spessore che raggiunge i 900 metri. Il passaggio dell'inondazione Zancleana attraverso la scarpata di Malta – un’enorme falesia calcarea sottomarina, al tempo parzialmente emersa - ha provocato una cascata alta 1,5 chilometri (equivalente a cinque volte l'altezza della Torre Eiffel). Questa acqua ha eroso un canyon di 5 chilometri di larghezza e 20 chilometri di lunghezza sul fondale marino che è ancora preservato sott'acqua al largo della città di Noto (Sicilia sud-orientale).

Pubblicato in Ambiente
Lunedì, 05 Marzo 2018 09:35

Vitamin D reduces mortality

 

 

A normal intake of vitamin D can reduce the risk of death substantially in people with cardiovascular disease, a Norwegian study shows.
A study from the University of Bergen (UiB) concludes that people who have suffered from cardiovascular disease, and have a normal intake of vitamin D, reduce their risk of morality as a consequence of the disease by 30 per cent. 
“We discovered that the right amount of vitamin D reduces the risk of death substantially.  However, too much or too little increase the risk,” says Professor Jutta Dierkes at the Department of Clinical Medicine, UiB, which lead the study.
The study followed as many as 4 000 patients with cardiovascular diseases from year 2000, for a period of 12 years. The average age of the participants was 62 years old at the start of the study. 

Difficult recommendations

The study showed that it is favourable to have blood values around 42 to 100 nmol/l. If you have higher or lower values, you are at greater risk of dying from cardiovascular disease.  According to Dierkes, it is difficult to give general a recommendation of how much vitamin D supplementation one should take.  “The optimal amount of vitamin D-supplement varies from one person to another. It depends where you live, and what kind of diet you have,” Dierkes points out.  For example, the Nordic countries recommend an intake of 10 microgram per day from all vitamin D-sources, USA recommends 15 micrograms and Germany 20.
“Even if Norwegians receive less sun then the Germans, the Norwegians have more fish in their diet. Fish and cod liver oil are important sources to vitamin D during the winter, in addition to physical activities outdoors during the summer,” Dierkes explains. 

Pubblicato in Scienceonline

 

The human papillomavirus (HPV) is the most common sexually transmitted disease. While vaccines are helping stop its spread, HPV is still the cause of 72 percent of oropharyngeal cancers, which impact the base of the tongue, tonsils and walls of the pharynx. "Given the alarming increase of HPV-attributable oropharyngeal cancers, dentists and dental hygienists may be key agents for promoting HPV prevention," said lead investigator Ellen Daley, PhD, a professor at the University of South Florida College of Public Health. "However, there's a serious need for better training and education in the dental community." In a study highlighted on the cover this month's Journal of the American Dental Association, Dr. Daley concludes most dentists don't discuss HPV prevention methods with their patients for a number of reasons. Some study participants admitted to not knowing enough about how one contracts HPV-related oropharyngeal cancer, its symptoms, transmission, progression and/or best prevention methods.

Pubblicato in Scienceonline

There are very few archaeological sites that have provided us with fossilised human footprints dating earlier than 300,000 years ago. This makes the recent discovery at the Ethiopian site of Gombore II-2, part of the greater Melka Kunture site, all the more significant. The footprints found there can be dated to 700,000 years ago, thanks to the volcanic tufa that covers the entire site. The excavated area at the edge of a water hole was intensely frequented in pre-historic times by mankind and animals alike. Indeed, traces of various species are plentiful, along with those of human beings and very young children (age 1-3). In particular, one of the children left a series of heel- and toe-prints.

“It was a very intense moment for us,” explains Flavio Altamura, the young researcher who headed the study that has just been published on Nature’s Scientific Reports. “Gombore II-2 has provided us with what may be the closest thing we’ll ever see to a photo of prehistoric life. We can practically say that these are the first steps of a child from 700,000 years ago, while the rest of the group carried on their daily activities.” The site has preserved the traces of a full range of activities, including the production of lithic tools in obsidian and other volcanic rock and the butchering of various hippopotami. There also are superimposed traces on the bones left by the carnivores who approached the animal carcasses after the hominids were finished with them. This reveals that the hominids were in full control of the environment.

Pubblicato in Scienceonline

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