INNOVAZIONE
© Dmitriy Rybin/www.shutterstock.com
Nanotecnologie e diagnostica biomedica La fotonica può “illuminare” le patologie ancora nell’ombra
L
a prevenzione erode a velocità variabili, a seconda del male “Il fenomeno dei BIC – aggiunge Zito – consente di accumulare che si combatte, la pericolosità delle patologie che colpii fotoni, i quanti dell’energia della luce, in una specifica posizione scono l’umanità. In questo ambito, la ricerca taglia ogni anche se non vi sono reali barriere fisiche a contenerli”. giorno nuovi traguardi, spesso grazie alle nuove tecnologia Per Silvia Romano del Cnr-Isasi, «La luce emessa dalle molecoper le diagnosi sempre più accurate. le fluorescenti, alla base del nanosensore, può essere confinata ed Il Cnr, nel campo di ricerca della sensoristica e diagnostica, punta amplificata dalla nanostruttura ed alterata in maniera specifica dalsulla possibilità di manipolare e confinare la luce su dimensioni del la presenza del campione da identificare. Dalla misura amplificata miliardesimo di metro, dove particolari fenomeni di risonanza ereditadell’indice di rifrazione puntuale del campione analizzato, è possibiti dalla meccanica quantistica possono aprire scenari inesplorati anche le rivelare e mappare in maniera puntuale la superficie della cellula in sistemi di comune utilizzo che possono essere applicati in campo tumorale o eventualmente altro materiale biologico”. biomedico. In particolare, i ricercatori del gruppo di Nanofotonica Secondo Vito Mocella, che coordina il gruppo di nanofotonica dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio del Cnr-Isasi, «Gli stati legati nel continuo offrono lo spunto per nazionale delle ricerche (Cnr-Isasi), in collaborazione con l’Istituto enormi innovazioni nel campo della fisica, e in questo caso abbiadi biochimica e biologia cellulare (Cnr-Ibbc) mo raggiunto un risultato raffinato grazie alla e la Molecular Foundry (Lawrence Berkeley coesistenza di due BIC con proprietà ottiche National Laboratory, USA), hanno sviluppato Il Cnr punta sulla possibilità uniche, con una opportuna configurazione una nuova tecnica per manipolare e confinare la di manipolare e confinare che ne consentisse l’applicazione nel campo luce su una superficie nano-strutturata e periodella microscopia correlativa avanzata. Riula luce su dimensioni del scire ad applicare questa tecnica su vari tipi dica (definita “cristallo fotonico”) che consente di misurare e visualizzare con una precisione cellulari e su vasta scala potrebbe fornire un miliardesimo di metro incredibilmente elevata le caratteristiche ottiche nuovo strumento diagnostico per identificare di qualsiasi campione con cui entri in contatto, cellule tumorali. Applicare metodologie bafornendo un’immagine ricca di informazioni non ottenibili con le tecsate sulla più moderna ricerca nel campo della nanofotonica può nologie attuali. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano. davvero fare la differenza consentendo un passo avanti significati«La nuova tecnica, applicata all’identificazione e visualizzazione vo anche e soprattutto nella diagnostica precoce mediante la midiretta di cellule tumorali, può rappresentare una svolta anche nelcroscopia correlativa”. lo studio delle patologie oncologiche e in generale nel campo della Questa nuova tecnologia «dà la possibilità – conclude Zito – di diagnostica medica. L’innovazione sta nell’impiego di un particolare acquisire una vera e propria immagine spaziale del campione da pofenomeno, inizialmente teorizzato per la meccanica quantistica degli ter correlare con altre informazioni morfologiche dello stesso, come elettroni e poi traslato in molti ambiti della fisica, dal suono ai fluidi, in microscopia. In particolare, nel lavoro questo viene dimostrato su e infine alla luce, fenomeno che prende il nome di Stato legato nel cellule tumorali della prostata. In prospettiva, altri lavori ci consenticontinuo (BIC, Bound State in the Continuum)”, afferma Gianluigi ranno di dimostrare la versatilità di questa applicazione in molti altri Zito (Cnr-Isasi), ideatore del lavoro. campi della ricerca scientifica». (F. F.) Il Giornale dei Biologi | Novembre/dicembre 2020
75
