? 2021/07/07/scienze/salute/Una nano-sonda farà luce dentro il corpo umano - Heos.it Rivista scienze politica cultura salute

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Le ricerche e gli esperimenti sono condotti all'Università di Pisa. Con pochi centesimi sarà possibile ottenere le prestazioni di strumenti da decine di migliaia di euro. Si potranno fare ovunque analisi batteriologiche su acqua, cibo e ferite

Rivoluzionarie lenti

delle meraviglie

trasformano il tuo cellulare

in un microscopio

 unipi lenti

11.11.21 - Un rivoluzionario procedimento - messo a punto nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa - permetterà di ottenere speciali lenti in grado di trasformare un smartphone di pochi euro in un microscopio da 30 mila euro per fare analisi batteriologiche soprattutto in contesti difficili.


Il nuovo processo è stato brevettato da un gruppo di ricercatori dell'Enea

Aperta la via termochimica:

si produrrà idrogeno e metano

da rifiuti con le rinnovabili

 enea comb idrogeno logo

09.11.21 - Da rifiuti solidi urbani, plastiche non riciclabili e biomasse: aperta la via termochimica di produzione combustibili gassosi come idrogeno e metano, senza emissioni inquinanti e con l’utilizzo di energia rinnovabile.

La nuova tecnologia messa a punta dagli studiosi del Cnr e dell'Istituto italiano di tecnologia (Iit)

Una nano-sonda farà luce

dentro il corpo umano


07.07.21 - La dispersione della luce fornisce accesso in situ a proprietà fondamentali dei tessuti, restituendo informazioni dall’interno del corpo umano. È questo in sintesi il concetto operativo che sta alla base della nuova tecnica non invasiva basata sulla luce, che utilizza in modo innovativo le nanosonde con tecnologia a DNA per ricavare informazioni all’interno di un sistema complesso come gli organi e i tessuti del corpo umano, senza bisogno di interventi chirurgici o altre procedure per il paziente.

Lo studio è stato condotto da Giancarlo Ruocco coordinatore del Center for Life Nano- & Neuro-Science - CLN²S dell’Istituto italiano di tecnologia (Iit) di Roma insieme a Marco Leonetti, ricercatore dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Roma e affiliato ad Iit, con la collaborazione dei colleghi dell’Istituto nazionale di ricerca metrologica (Inrim) e dell’European Laboratory for Non-linear Spectroscopy (LENS). I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.

La tecnica getta le basi per importanti sviluppi in ambito diagnostico, poiché si può applicare in tutti i casi in cui il target da raggiungere è a profondità tale per cui altri sistemi già esistenti, come i raggi X o la risonanza magnetica, non sono efficaci a causa della bassa risoluzione spaziale.

I ricercatori del Cnr e dell’Iit hanno simulato in laboratorio la diffusione della luce in un sistema complesso come il corpo umano, utilizzando ossido di zinco, un materiale fortemente riflettente e biocompatibile. Nel sistema creato ad hoc viene inserita la nanosonda, di dimensione 10.000 volte inferiore al diametro di un capello, in grado di misurare la deformazione delle proprietà locali della luce.

Il sistema viene illuminato con luce verde, che la nanosonda capta e riemette a sua volta fluorescenza (luce rossa) che non è in grado di fornire un’immagine nitida a causa dell’opacità del sistema complesso. I ricercatori però, tramite la lettura delle fluttuazioni nel tempo e nello spazio della fluorescenza in risposta all’ambiente circostante, possono riconoscere la presenza di particolari aggregati di proteine intorno alla nanosonda, che essendo più densi hanno un indice di rifrazione diverso rispetto al tessuto circostante.

I risultati dello studio rappresentano i primi passi per sviluppare futuri sistemi di diagnostica precoce di alterazioni macroscopiche del tessuto, tipiche dei tumori o di alcune patologie neurodegenerative connesse all’accumulo di aggregati proteici, come il morbo di Alzheimer.

«La nanosonda è un oggetto comunemente usato in microscopia e unisce le ultime tecniche di ingegneria genetica e di controllo delle sorgenti luminose», spiega Marco Leonetti, primo autore del paper e ricercatore di Cnr-Nanotec affiliato Iit. E aggiunge: «Si comporta come un satellite inviato nello spazio che raccoglie le informazioni nelle sue vicinanze e le trasmette sulla Terra. La nanosonda, infatti, misura le proprietà della luce nelle vicinanze e riesce a mandarle agli strumenti di misura dei ricercatori oltre il "muro opaco". Consente così di avere informazioni in vivo, evitando interventi più invasivi».

E su questo particolare aspetto, Ruocco così conclude: «Con questa tecnica riusciamo a vedere cosa accade all’interno dei tessuti senza avere delle vere e proprie immagini, ma ricostruendo il sistema in base all’angolo di rifrazione della luce. Le implicazioni di questa scoperta sono molteplici: si può pensare ad una futura generazione di nanosonde biocompatibili in grado di restituirci informazioni sull’insorgenza di alterazioni locali del tessuto biologico in zone inaccessibili come succede per alcune malattie neurodegenerative». (red.)

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