La tecnica ottica non invasiva che rivoluziona lo studio delle cellule
L’Università di Perugia contribuisce allo sviluppo della microscopia Brillouin per lo studio di malattie neurologiche.
Un metodo innovativo per analizzare le proprietà meccaniche delle cellule
È ormai pienamente matura la tecnologia che consente di studiare le proprietà meccaniche delle cellule senza danneggiarle, con l’obiettivo di approfondire le conoscenze su patologie complesse come le malattie neurodegenerative e del neurosviluppo. Si tratta della microscopia Brillouin, una tecnica avanzata che oggi riceve un riconoscimento ufficiale dalla comunità scientifica internazionale grazie a uno studio pubblicato su Nature Photonics, frutto della collaborazione tra 33 istituzioni di Europa, Stati Uniti e Asia.
Il contributo dell’Italia con Università e centri di ricerca
L’Italia ha avuto un ruolo attivo in questa importante pubblicazione con cinque realtà d’eccellenza: l’Istituto Italiano di Tecnologia di Roma, l’Istituto Officina dei Materiali del CNR a Perugia, l’Università di Perugia, e le aziende Specto di Milano e Crest Optics di Roma. Gli studiosi coinvolti hanno definito insieme i parametri tecnici fondamentali e le potenziali applicazioni della microscopia Brillouin, gettando le basi per il suo sviluppo industriale e clinico.
L’origine della microscopia Brillouin e il riconoscimento tardivo di Mandel’štam
Il nome della tecnica deriva dal fisico francese Léon Brillouin, che nel 1921 descrisse per primo il fenomeno fisico su cui si basa questa tecnologia. Tuttavia, la scoperta iniziale si deve in realtà al fisico sovietico Leonid Isaakovič Mandel’štam, che pubblicò il medesimo effetto già nel 1920 su una rivista russa, passata però inosservata a livello internazionale. Solo nel 2010 l’effetto Brillouin è stato applicato con successo alla microscopia, e dopo 15 anni di studi e perfezionamenti, lo strumento può oggi dirsi pronto per l’utilizzo scientifico e medico.
Microscopia Brillouin: osservare le cellule in tempo reale e senza danni
Una delle principali innovazioni offerte da questa tecnica è la possibilità di analizzare cellule vive in tempo reale, rilevando con elevata precisione proprietà meccaniche come elasticità, rigidità e viscosità. Il tutto senza alterare in alcun modo la struttura cellulare o interferire con i processi biologici. Questa modalità d’indagine consente di osservare i comportamenti cellulari in modo naturale, aprendo nuove prospettive nel campo della diagnostica.
Prospettive cliniche nella diagnosi precoce delle malattie neurologiche
Le implicazioni più promettenti della microscopia Brillouin riguardano la ricerca neurologica. In particolare, la possibilità di studiare a fondo malattie del neurosviluppo, come la sindrome di Kabuki, e malattie neurodegenerative quali Alzheimer, Parkinson, demenza senile e sclerosi laterale amiotrofica. La tecnica potrebbe fornire strumenti diagnostici precoci e contribuire allo sviluppo di terapie più efficaci e mirate, rappresentando un grande passo avanti per la medicina personalizzata.
