Immagini in nanoscala per diagnosticare le malattie
L’imaging ad alta risoluzione all’interno delle cellule potrà aiutare i medici a comprendere meglio alcuni processi biologici e il loro impatto sulla nostra salute. L’attuale tecnologia di imaging, tuttavia, è limitata. Ad esempio, non riesce a rilevare gli accumuli di proteine nel cervello che portano alla malattia di Alzheimer né a diagnosticare il cancro ai polmoni. Per affrontare questo problema, gli scienziati del progetto LANIR (Label free nanoscopy using infra red), finanziato dall’UE, hanno sviluppato una tecnologia di microscopia che permette di risolvere le particelle a livello di nanoscala, fino a un miliardesimo di un metro. La microscopia a infrarossi (IR) combina uno spettrometro IR con un microscopio per identificare le sostanze chimiche e mostrarne la distribuzione su un campione di tessuto, permettendo ai ricercatori di visualizzare i processi biologici e chimici in tempo reale con precisione e risoluzione elevate. Attualmente, i microscopi IR da tavolo disponibili in commercio forniscono nel migliore dei casi una risoluzione spaziale compresa tra 50 e 100 μm. Ciò significa che lo strumento riesce a distinguere due punti separati da uno spazio pari circa alla larghezza di un capello umano. Con un risultato tecnologicamente molto innovativo, il team LANIR ha sviluppato un nanoscopio IR con risoluzione laterale di 70 nm (0,07 μm). L’apparecchio riesce a distinguere due punti adiacenti separati da uno spazio pari alla larghezza di una tipica particella di virus e fornisce immagini 3D con risoluzione di 500 nm, attualmente impossibili da ottenere con la normale microscopia IR. Il progetto LANIR ha prodotto quattro prototipi di nanoscopi più piccoli, più facili da utilizzare e più veloci di qualsiasi altra tecnologia di imaging disponibile in commercio. I collaboratori hanno dimostrato che questi prototipi possono fornire immagini di nanomateriali come il grafene (100 nm) e il seleniuro di piombo, un semiconduttore con diametro minore di 100 nm. Come mercato di destinazione, il progetto LANIR si rivolge principalmente a scienziati, biochimici, patologi e biologi cellulari, ma gli strumenti sviluppati potranno essere utilizzati anche per monitorare la qualità dei prodotti industriali come i tessili antimicrobici e i rivestimenti funzionali deli impianti biomedici.
Parole chiave
Nanoscala, tecnologia di imaging, Alzheimer, LANIR, infrarossi, nanoscopio
