Al cuore della ricercacon dei nuovi 'raggi X'

Un team di ricerca multidisciplinare e tutto italiano ha per la prima volta usato una microtac innovativa per studiare in modo tridimensionale la dinamica ventricolare cardiaca. I risultati sono pubblicati su Scientific report

Raggi X ultraveloci potrebbero aprire nuovi orizzonti nella ricerca sulle malattie cardiovascolari. A dirlo è un team italiano di ricercatori afferenti all'Istituto nazionale di ottica (Ino) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), che per la prima volta ha sperimentato un nuovo tipo di raggi X nel corso di una micro-tac volta a studiare in modo tridimensionale il cuore, un grande passo avanti per la ricerca anche se il cuore in questione era quello di un piccolo topo di laboratorio. I risultati della ricerca, che ha visto la collaborazione degli istituti Cnr con i laboratori nazionali del sud dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn-Lns), con il coordinamento dell'università Federico II di Napoli nell'ambito di un progetto Prin finanziato dal ministero dell'Università e della Ricerca, sono stati pubblicati sulla rivista 'Scientific reports', dove gli autori hanno esposto le possibili implicazioni dello studio nella ricerca cardiovascolare. I commenti dei ricercatori. “Tale ricerca potrebbe essere rilevante nella comprensione di alcune patologie cardiovascolari, come l'infarto miocardico e lo scompenso cardiaco - afferma Daniele Panetta del Cnr-Ifc - In questo studio, attraverso simulazioni fisiche realistiche e modelli dinamici cardiopolmonari è stato dimostrato per la prima volta il vantaggio dell'impiego di impulsi X ultracorti generati mediante laser, evidenziando la capacità del sistema proposto di ridurre notevolmente i costi di realizzazione e l'ingombro fisico rispetto a sistemi equivalenti basati su sorgenti di sincrotrone, disponibili solo in un limitatissimo numero di grandi infrastrutture nel mondo. Ma soprattutto il sistema proposto è in grado di catturare nelle immagini movimenti cardiaci più rapidi di circa 10 volte rispetto ai sistemi convenzionali da laboratorio”. “Le applicazioni di tale metodologia di generazione di raggi X aprono diversi scenari, dallo studio di nuovi strumenti per gli esami radiologici 2D e 3D, come in questo lavoro, allo sviluppo di nuovi strumenti per trattamenti radioterapici, con maggiori potenzialità di trasferimento alla clinica rispetto alle sorgenti basate su sincrotrone” sottolinea Luca Labate del Cnr-Ino, ricordando come la tecnica si avvalga dei precedenti studi sulla fisica dei laser condotti da Gérard Mourou e Donna Strickland, che hanno valso ai due ricercatori il premio Nobel per la fisica 2018. “Questo risultato conferma il valore della multidisciplinarietà della ricerca condotta nel Cnr - concludono i due ricercatori - con una sinergia tra istituti all'avanguardia nel campo della ricerca traslazionale cardiovascolare e delle bioimmagini (Ifc e Ibfm) e nello sviluppo di sorgenti di particelle e radiazione X di nuova concezione, cosiddette laser-driven, presso lo Intense laser irradiationlaboratory (Ilil) del Cnr-Ino di Pisa. Il lavoro congiunto tra questi istituti è stato fondamentale per il raggiungimento di tali risultati, che ancora una volta confermano le eccellenze italiane”. “Questo studio - ribadisce Luciano Pandola, responsabile dell'Infn per il progetto - cui i laboratori nazionali del sud dell'Infn hanno contribuito con le proprie competenze nel campo della simulazione Monte Carlo dell'interazione fra i raggi X e la materia, ha offerto un fertile terreno di collaborazione fra enti di ricerca e conferma l'efficacia del lavoro sinergico che aggrega esperienze e capacità specifiche”. (MATILDE SCUDERI)