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La formazione di immagini mediante risonanza magnetica esplora il mondo delle biotecnologie

Accanto alla diffusa applicazione nel campo dell'immaginologia medica, la risonanza magnetica nucleare (RMN) può essere impiegata nella ricerca biologica e chimica di base. Nell'ambito del presente progetto sono state messe a punto due sonde per RMN, le quali contribuiranno alla ricerca di soluzioni ai problemi biologici non risolvibili con altri mezzi.
La formazione di immagini mediante risonanza magnetica esplora il mondo delle biotecnologie
La risonanza magnetica nucleare consente di definire le strutture all'interno di una determinata soluzione. Questa tecnica è in grado di fornire le immagini dei processi dinamici relativi alla funzione e al "folding" e consente lo studio delle interazioni biomolecolari essenziali per comprendere i meccanismi della risposta cellulare ai segnali ambientali, di sviluppo e di crescita.

Il crescente interesse dei biologi e dei chimici nei confronti della formazione di immagini mediante risonanza magnetica ha dato un notevole impulso alla ricerca in questo campo, consentendo di sviluppare due nuove sonde per RMN. La prima è una sonda 1H da 800 MHz ad alta risoluzione per un'eccitazione a banda larga (sonda HP), mentre la seconda, è una sonda-navetta da 600 MHz ad alta risoluzione che permette un rapido trasferimento dei campioni. Dal punto di vista tecnico queste due sonde dispongono di una serie di caratteristiche superiori alla norma. La sonda HP produce delle pulsazioni a 90 gradi molto brevi ad una potenza di radio frequenza intermedia e, grazie alle ridotte dimensioni delle bobine (3mm di diametro), possiede un fattore di riempimento altamente magnetico. Le ampiezze di eccitazione disponibili sono nell'ordine di 100 kHz. La sonda-navetta, invece, è stata appositamente progettata per consentire un rapido movimento pneumatico oscillatorio del campione, da posizioni di campi magnetici elevati in prossimità del centro del criomagnete (e corrispondenti frequenze di risonanza elevate), a posizioni interne al criomagnete, ma a campi molto più bassi e di conseguenza a frequenze ridotte.

Grazie alla loro elevata sensibilità queste nuove sonde contribuiranno al lancio di nuovi esperimenti e alla definizione di ulteriori applicazioni nel campo della biologia cellulare e della chimica. La sonda a linea di base piatta e ad impulsi di breve durata, in grado di rilevare le estese ampiezze dello spettro, permetterà un'efficace analisi delle proteine paramagnetiche. La sonda-navetta, al contrario, consente la polarizzazione e il rilevamento a campi magnetici elevati, ma è ugualmente in grado di misurare le interazioni eteronucleari dipolo-dipolo a bassi campi magnetici.

Le informazioni sulla struttura magnetica raccolte dalle sonde contribuiranno alla soluzione di un'importante questione. L'ostacolo principale alla determinazione strutturale delle proteine è sostanzialmente rappresentato dai legami idrogeni. Oggi la localizzazione di tali legami è resa possibile dalle sonde, le quali consentono di rilevare gli accoppiamenti dipolari "quenched" fra i diversi nuclei, permettendo così di rilevare direttamente i legami idrogeni.

I ricercatori nel campo delle applicazioni della RMN, della biologia e della genomica strutturale, sia a livello accademico che industriale, saranno i principali beneficiari di questa nuova tecnologia. I partner del progetto, che detengono i diritti esclusivi per le sonde messe a punto, sono attualmente alla ricerca di accordi di mercato per la commercializzazione del prodotto.

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Numero di registrazione: 80244 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Biologia, Medicina