Utilizzando la microscopia a forza atomica (AFM), i ricercatori del Biotech@ISM Lab hanno analizzato in modo quantitativo le variazioni della rugosità della membrana e del modulo di Young – indice di rigidità – in globuli rossi umani a diversi stadi di invecchiamento (1, 7 e 12 giorni), sia in aria che in soluzione fisiologica. I risultati mostrano un progressivo appiattimento della superficie cellulare, con riduzione della rugosità, fenomeno più marcato in condizioni di disidratazione ma comunque presente in ambiente idratato, a indicare un cambiamento intrinseco legato alla senescenza. Parallelamente, si osserva un aumento della rigidità meccanica, particolarmente intenso nei primi giorni, associato a modifiche del citoscheletro e a una ridotta deformabilità cellulare, cruciale per il passaggio nei capillari.
Un aspetto chiave dello studio è la mancata correlazione diretta tra rugosità e rigidità: i due parametri evolvono in modo indipendente, evidenziando la necessità di analizzarli separatamente per una valutazione accurata dello stato cellulare. La metodologia impiega correzioni morfologiche avanzate (fit polinomiale di settimo grado) e mappe di forza su aree nanometriche (100×100 nm² – 1×1 μm²), consentendo un’analisi spazialmente risolta e comparabile in diversi stati fisici.
Le alterazioni rilevate rispecchiano quelle osservate in patologie come diabete, anemia falciforme e malattie neurodegenerative, suggerendo potenziali applicazioni nella diagnosi precoce attraverso biomarcatori nanomeccanici. Inoltre, i risultati offrono spunti utili per la medicina trasfusionale, migliorando la valutazione della qualità del sangue conservato. Lo studio propone un protocollo standardizzato per l’analisi integrata di morfologia e meccanica cellulare, rappresentando un contributo significativo per la biologia cellulare e la nanomedicina.