? 2019/09/16/scienze/Finisce la pacchia per le molecole: tutte schedate in tempi record - Heos.it Rivista scienze politica cultura salute

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Primo Piano

Firmato l'accordo di collaborazione scientifica tra VIRGO, LIGO e il giapponese KAGRA

 Prende forma il grande piano

di costituzione

di un osservatorio mondiale

delle onde gravitazionali

 infn Kagra rendering

07.10.19 - Firmato l'accordo di collaborazione scientifica centrato sulla condivisione della campagna di osservazione e analisi dati dei segnali di onde gravitazionali tra gli osservatori per onde gravitazionali VIRGO (in funzione in Italia presso l’European Gravitational Observatory, EGO), LIGO (due rivelatori gemelli in Louisiana e nello stato di Washington in Usa) e il giapponese KAGRA ossia Kamioka Gravitational Wave Detector a Kamioka, nella prefettura di Gifu.


Antibiotici: trovata la chiave che apre la porta della molecola

Il ferro, cavallo di Troia

contro i batteri

cnr recettore

05.10.19 - Identificata la porta di accesso nella spessa membrana che protegge uno dei quattro batteri più pericolosi del mondo, secondo la classifica dell’Organizzazione mondiale della sanità (Oms).

L'identificazione atomo per atomo diventa più facile con l'"accoppiamento debole". La ricerca condotta al Politecnico di Torino

Finisce la pacchia

per le molecole: tutte schedate

in tempi record

 

16.09.19 - Oltre la spettrometria di massa. Identificare le molecole una ad una oggi diventa realtà con i nanorisonatori che possono essere un’alternativa più veloce e ad ampio spettro. È il risultato della ricerca condotta da Stefano Stassi e Carlo Ricciardi, rispettivamente ricercatore e docente del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino, in collaborazione con l'Istituto Italiano di Tecnologia e l’Università di Melbourne. Ricerca pubblicata su Nature con il titolo: “Large-scale parallelization of nanomechanical mass spectrometry with weakly-coupled resonators

Lo studio affronta il problema dell’identificazione delle molecole: ad oggi la metodologia più utilizzata è la spettrometria di massa, in uso ad esempio negli aeroporti per la rilevazione di sostanze stupefacenti o per le analisi di contaminanti chimici. La tecnica, analizzando un campione, mette in movimento e “spacchetta” le molecole atomo ad atomo per il riconoscimento. Tecnica che però presenta alcuni limiti quando applicata alle analisi del sangue: in primo luogo l’identificazione delle biomolecole, che essendo più grandi e più pesanti, oltre a “far fatica” a muoversi, una volta divise perdono la loro funzionalità biologica; e in secondo luogo la grandezza e la velocità di elaborazione degli strumenti che non possono essere “portatili” e a basso costo.

La ricerca dimostra che i nanorisonatori possono essere un’alternativa più veloce e ad ampio spettro: si tratta di minuscole travi di silicio che vibrano a una propria frequenza, frequenza che, entrando in contatto con una determinata molecola che viene “pesata” come fosse su una bilancia, subisce una variazione. Grazie a questa variazione, che è diversa da molecola a molecola ed è tanto più ampia quanto più piccolo è il risonatore-bilancia, si può effettuare una identificazione diretta, senza necessità di "spacchettare" la molecola. Un processo che da oggi può essere moltiplicato: si possono predisporre schiere di nanobilance che in contemporanea entrino in contatto con diverse particelle.

Ed è qui il fulcro della ricerca: il “weak-coupling”, o “accoppiamento debole”, è l’effetto di interferenza tra risonanze che rende possibile recuperare i dati di centinaia di nanobilance, in modo molto veloce, misurando un unico e solo nanorisonatore. Infatti, durante il processo di “pesatura”, ogni nanobilancia - che cambia la sua frequenza in contatto con la molecola - interferisce anche con gli altri nanorisonatori della fila, creando delle piccole interferenze nello spettro di risonanza, il weak-coupling appunto. Disturbi di frequenza che sono stati trasformati in vantaggi: analizzandoli è possibile identificare e quantificare tutte le altre molecole senza misurare direttamente tutti i nanorisonatori della fila, ma ricavando le informazioni da un'unica misurazione.

Siamo molto soddisfatti perché questa ricerca potrà avere impatto sia nella ricerca fondamentale che nella vita di tutti i giorni - dichiara Carlo Ricciardi - Da un lato infatti la trattazione fisico-matematica completa permetterà di studiare il fenomeno di weak-coupling in campi diversissimi come l'ottica, l'acustica, le telecomunicazioni, e così via. Dall'altro, i nanorisonatori meccanici potranno rendere portatile la spettrometria di massa di biomarcatori medici, consentendo analisi più precise, diagnosi precoci e terapie personalizzate”. (red)

Vedi
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11647-2 
www.polito.it 

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