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Tor Vergata nel progetto europeo per la creazione di un nuovo microscopio. Sarà potentissimo, integrato in un chip e funzionerà anche con lo smarthphone

Il progetto si concluderà nel 2020 e le potenzialità del nuovo microscopio dìsaranno testate con l'osservazione delle cellule viventi presenti nella fibrosi polmonare idiopatica (IPF), una malattia polmonare cronica correlata all’età che uccide mezzo milione di persone ogni anno in tutto il mondo.

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L’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” è partner in un nuovo progetto di ricerca europeo dal titolo ChipScope che ha l’obiettivo di sviluppare un microscopio ottico del tutto nuovo ed estremamente piccolo in grado di osservare l'interno delle cellule viventi in tempo reale. Un consorzio di 7 partner provenienti da 5 paesi affronterà questa sfida con obiettivi molto ambiziosi nel corso di un programma di ricerca di quattro anni. In futuro i microscopio miniaturizzato potrebbe essere integrato in prodotti di elettronica di consumo, diventando così comune quanto oggi una macchina fotografica in uno smartphone.

Per dimostrare l'utilità di questo nuovo strumento scientifico, alla fine del progetto, il microscopio delle dimensioni di un circuito integrato, sarà utilizzato per osservare in tempo reale l'interno delle cellule presenti nella fibrosi polmonare idiopatica (IPF), una malattia polmonare cronica correlata all’età che uccide mezzo milione di persone ogni anno in tutto il mondo.

I nuovi microscopi saranno economici e disponibili dappertutto e ci si aspetta che portino a scoperte fondamentali praticamente in ogni campo della ricerca che oggi fa uso di microscopi ottici, in particolare nel campo medico. Realizzare le immagini microscopiche sarà facile e accessibile per i ricercatori che operano nel campo lontano da infrastrutture scientifiche e saranno pertanto accessibili per i ricercatori dei paesi in via di sviluppo. In futuro, questi microscopi integrati in un singolo chip potrebbero anche essere integrati in prodotti di elettronica di consumo, diventando così comuni quanto oggi una macchina fotografica in uno smartphone.

Oggi i microscopi ottici hanno una risoluzione limitata da leggi fisiche relative alla lunghezza d'onda della luce, circa mezzo millesimo di millimetro. Singole proteine, molecole di DNA o l'interno delle cellule viventi sono molto più piccoli e non possono essere direttamente osservati con microscopi ottici convenzionali.

Al momento ad esempio, può essere effettuata solo l’ osservazione indiretta – che significa interpretazione dei dati misurati – in microscopi elettronici complessi, costosi ed ingombranti, che, tuttavia, non sono adatti per l'osservazione di tessuti viventi delicati. L'obiettivo del progetto ChipScope è quello di sviluppare un nuovo tipo di microscopio ottico che permetta di vedere l'infinitamente piccolo.

Durante il progetto, LED molto piccoli di 50 nm (1000 volte inferiori al diametro di un capello) saranno sviluppati e utilizzati come sorgenti di luce per il nuovo microscopio che sarà integrato in un chip. La differenza fondamentale con il microscopio ottico convenzionale sarà l'illuminazione, costituita da piccolissime sorgenti di luce singole, invece che un campo di illuminazione ampio e piccoli rilevatori nella fotocamera. Questo consente una microscopia ottica a super-risoluzione (<50nm), che potrebbe essere utilizzata per studiare strutture estremamente piccole come virus, DNA o cellule viventi, in tempo reale.

Il progetto ChipScope è iniziato a gennaio 2017 e terminerà a dicembre 2020. Il team del progetto comprende le PMI, le università e gli istituti di ricerca sotto la guida dell’ Università di Barcellona. Gli altri partner sono l'Università Tecnica di Braunschweig, in Germania, l'Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, l'azienda Expert Ymaging a Barcellona, l'Istituto Austriaco di Tecnologia, l'Università di Medicina di Vienna e la FSRM Fondazione Svizzera per la Ricerca in Microtecnica.

23 Marzo 2017

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