Zurich Blue, un nanopigmento ispirato a un antico prototipo
Annunci
Nel campo della diagnostica per immagini, c’è una forte domanda di agenti di contrasto innovativi. Lo scienziato dei materiali Robert Nissler ha quindi sviluppato un nanopigmento ultra-luminoso nel vicino infrarosso, progettato per fornire immagini ad alta risoluzione delle complesse strutture cerebrali. Nell’antico Egitto, il precursore del “blu di Zurigo” a base di rame era già apprezzato per il suo brillante colore blu.
Una palette di colori raffinata: il nanopigmento “Zurich Blue”.
Empa
Le tecniche di imaging vengono utilizzate per individuare malattie e monitorare i trattamenti medici. A tal fine, gli agenti di contrasto innovativi devono stare al passo con i progressi nelle capacità radiologiche. Un team guidato da Robert Nissler e Inge Herrmann del laboratorio «Nanomaterials in Health» presso l’Empa di San Gallo, il Politecnico federale di Zurigo (ETH), l’Ospedale universitario Balgrist e l’Università di Zurigo ha quindi sviluppato un nanopigmento che consente di ottenere immagini ad alta risoluzione delle strutture cerebrali.
Colore blu intenso
Il team ha individuato un candidato promettente in un materiale storico a base di rame noto come «blu egiziano». Il pigmento è uno dei primi coloranti prodotti artificialmente nella storia dell’umanità ed è stato utilizzato oltre 4.500 anni fa, ad esempio negli affreschi, sulle ceramiche antiche e sulle statue egizie.
Oltre al suo colore blu brillante, visibile a occhio nudo, il «blu egiziano» svela il suo segreto a speciali telecamere non appena viene illuminato con luce nel vicino infrarosso al buio: diventa fluorescente ed emette luce.
Scalabile e delicato
La proprietà di fluorescenza alla luce a lunghezza d’onda lunga ha suscitato grande interesse nei ricercatori, sebbene la sfida consistesse nel trattare la materia prima in modo così delicato da creare nanostrutture bidimensionali che conservassero la loro affascinante luminosità durante il processo. A tal fine, Nissler ha impiegato la cosiddetta sintesi a fiamma, che ribalta completamente il processo di produzione tradizionale: invece di macinare il minerale di rame e trattarlo termicamente fino a ottenere un pigmento fine, Nissler è partito da nanoparticelle che, durante la sintesi a fiamma, formano inizialmente particelle di ossido metallico; in una seconda fase, mediante irradiazione laser, le particelle si assemblano in nanostrati bidimensionali ultrabrillanti. «Il processo non solo è delicato e controllabile, ma è anche scalabile su scala industriale», afferma Robert Nissler.
Potenziale per la diagnostica e la terapia
La responsabile del team, Inge Herrmann, è soddisfatta: «Il nuovo materiale ibrido è adatto all’imaging in tempo reale ad altissima risoluzione». Ad esempio, si potrebbe tracciare il percorso delle singole cellule immunitarie che hanno precedentemente assorbito il nanopigmento nei tessuti, spiega l’ingegnere. Ciò che finora è apparso promettente negli esperimenti di laboratorio condotti in collaborazione con esperti di imaging guidati da Daniel Razansky del Politecnico federale di Zurigo (ETH) e dell’Università di Zurigo, è destinato a essere portato avanti verso l’applicazione clinica nella fase successiva. Oltre alle possibilità diagnostiche, i ricercatori vedono qui anche il potenziale di accoppiare agenti terapeutici al nanopigmento per sviluppare terapie innovative con imaging integrato.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Altre notizie dal dipartimento scienza
