Il professor Matteo Clerici associato di Fisica sperimentale ha guidato la ricerca del team di Scienza e alta tecnologia
Una ricerca che potrà consentire la realizzazione di strumenti sempre più sofisticati per la diagnosi precoce delle malattie quella realizzata dal team del Dipartimento di Scienza e alta tecnologia dell’Università dell’Insubria guidato da Matteo Clerici, professore associato di Fisica sperimentale. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Science Advances, documenta per la prima volta come l’utilizzo della radiazione quantistica possa migliorare la sensibilità della spettroscopia risolta in tempo, integrando così due ambiti di ricerca precedentemente distinti.
In pratica partendo dal concetto quantistico che particelle e molecole non possiedono solo caratteristiche di oggetti ma sono anche onde, si possono ottenere analisi più precise su composti chimici e organici attraverso tecniche spettroscopiche utilizzando laser a impulsi ultra-corti. Questa tecnologia migliora la sensibilità delle misure in diversi campi, tra cui la ricerca sui materiali, l’identificazione di sostanze esplosive o nocive, e la biologia e la medicina. Grazie agli impulsi, in alcuni casi inferiori a 10 femtosecondi (un milionesimo di miliardesimo di secondo), è possibile misurare con estrema precisione la composizione molecolare di sistemi biologici.
Questo permette, ad esempio, di identificare proteine e lipidi associati a malattie, migliorando la diagnosi precoce di patologie come il cancro, discriminando un tessuto sano da uno malato con maggiore anticipo rispetto ad altre tecniche. Sebbene questa tecnologia sia ancora in via di sviluppo e non ancora validata pienamente nella ricerca medica, potrebbe fornire un contributo significativo anche nella diagnosi precoce di malattie cardiovascolari e disordini metabolici.
Gli studi di meccanica quantistica degli ultimi decenni hanno sviluppato strumenti innovativi per migliorare la spettroscopia. Grazie alla radiazione laser generata in cristalli non lineari, nota come "squeezed light" (luce compressa) e già utilizzata nella rilevazione delle onde gravitazionali, si potranno ottenere strumenti di rilevazione sempre più accurati. Nonostante i risultati riportati nell’articolo siano stati ottenuti in laboratorio e richiedano ulteriori studi per essere applicabili a scenari pratici, questo traguardo rappresenta un passo importante per lo sviluppo futuro di questa potente tecnologia.