Cervello, nuove sonde mininvasive per studiarlo con la luce

Possibili applicazioni per epilessia, Alzheimer e tumori

Redazione ANSA

Studiare in profondità il cervello grazie alla luce, per scoprire i meccanismi di malattie come l'epilessia, l'Alzheimer e i tumori: è quanto permetteranno di fare le nuove sonde ottiche mininvasive dotate di innovativi modulatori di luce sviluppati da un gruppo di ricerca internazionale coordinato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e descritti sulla rivista Advanced Optical Materials.

Lo studio è stato realizzato in collaborazione con l’Università del Salento, il Politecnico di Bari e la Spagna, tramite il suo Consiglio superiore per la ricerca scientifica (CSIC) e il Centro nazionale di ricerca sul cancro (CNIO).

I ricercatori sono partiti da una fibra ottica rastremata, più sottile di un capello, equipaggiandola con strutture grandi pochi milionesimi di millimetro (nanometri) che risuonano in risposta a uno stimolo luminoso guidato dalla stessa fibra sino alle regioni profonde del cervello. Le nanostrutture sono state realizzate ricoprendo la punta microscopica della sonda con un sottile strato d'oro; poi, usando un fascio di ioni di gallio al pari di uno scalpello, è stata modellata una griglia di elementi ottici composta da linee sottili circa 100 nanometri, le cui caratteristiche sono state validate in una serie di esperimenti di microscopia e spettroscopia ottica.

Grazie a questa tecnologia è possibile ottenere una modulazione controllata del fascio luminoso della sonda e del campo elettrico locale, su superfici paragonabili alle dimensioni delle cellule cerebrali: ciò permette di studiare l’interazione tra il fascio di luce e le strutture neuronali, anche nelle aree più profonde del cervello.

La ricerca è stata finanziata dal Consiglio europeo per la ricerca (ERC) e nell’ambito di due progetti competitivi del programma quadro europeo Horizon 2020 (progetti MODEM, NanoBright e DEEPER) oltre che da un grant dei National Institutes of Health degli Stati Uniti.

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