Sapevate che le molecole hanno un suono? Sembra strano, ma è così. E infatti i ricercatori del Politecnico di Milano hanno sviluppato uno strumento ad hoc: il primo microscopio che sa far suonare le molecole, per analizzarle più a fondo. In pratica, è come se il microscopio riuscisse a scuoterle come le corde di una chitarra. Pizzicandole con impulsi ottici le fa suonare…
Il pizzico, creato con lampi di luce ultrabrevi, produce delle vibrazioni. E il microscopio ottico, basato sulla spettroscopia Raman coerente, è in grado di riconoscere ogni tipo di molecola in base al suono (la vibrazione) espressa. Ecco cosa significa saper far suonare le molecole!
Suonare le molecole: la nuova impresa del Politecnico di Milano
La novità nasce dal progetto quinquennale VIBRA, acronimo che sta per Very fast Imaging by Broadband coherent Raman. Lo strumento sviluppato dal Politecnico è stato finanziato dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), e promette una precisione analitica mai vista. O, per meglio dire, mai sentita! Cosa sa fare di preciso questo nuovo microscopio? Secondo gli sviluppatori potrà avere numerose applicazioni sia in biologia che in medicina. Potrà infatti essere utile nella diagnosi dei tumori e nello studio dei meccanismi cellulari. Ma potrà essere sfruttato anche per studiare malattie rare e creare processi automatizzati di analisi di composti. E non è poco.
Pensiamo a un tumore. Finora è stato il patologo a ispezionare con i propri occhi i tessuti e a giudicarli benigni o maligni. Invece, con il nuovo microscopio ottico, l’analisi potrà cogliere subito il contenuto chimico di un campione e identificare le cellule malate. Il tutto grazie alla vibrazione inconfondibile e precisa. E senza mezzi di contrasto, che possono alterare, contaminare o distruggere il campione.
Impulsi laser ultrabrevi
Questo microscopio ottico funziona grazie a degli impulsi di luce laser ultrabrevi della durata di milionesimi di milionesimi di secondo. Tali impulsi colpiscono le molecole per farle suonare per registrarne poi il suono. Le frequenze captate sono miliardi di volte più acute di quelle che possiamo percepire con le nostre orecchie.
E l’analisi è completamente non invasiva. Si tratta dunque di un’indagine sicura, veloce, precisa e molto efficace. Volendo, si potrebbe usare questo metodo per analizzare qualsiasi tipo di molecola. Quindi potremmo anche mappare la concentrazione dei vari costituenti della materia. Generare così delle vere e proprie mappe tridimensionali di cellule e tessuti. Un po’ come succede con la tecnologia sonar.
Senza alcun dubbio siamo di fronte a uno dei progetti sperimentali più importanti e innovativi nel campo dell’ingegneria biomedica. Il progetto VIBRA potrebbe sul serio dare una grossa mano alla diagnostica oncologica.
