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Esame medico: biopsia sostituita da microscopio

Esame medico: biopsia e SW-2PE-STED

La biopsia prostatica, epatica, renale, ecc., un esame medico che prevede il prelievo in anestesia locale di un frammento di tessuto da un organismo vivente, potrebbe essere sostituita da un nuovo microscopio (SW-2PE-STED). Presso il Dipartimento di Nanofisica dell'Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) è stato messo a punto un nuovo microscopio che nei prossimi anni potrebbe consentire l'analisi diretta dei tessuti biologici senza bisogno di una biopsia.

Il microscopio SW-2PE-STED sfrutta due tecniche avanzate di imaging: la nanoscopia ottica STED e la microscopia a doppio fotone 2PE. La tecniche di miscroscopia ottica denominata STED (Stimulated Emission Depletion) è attualmente l'ultima frontiera della microscopia in fluorescenza e permette di ottenere immagini, con un altissimo dettaglio, di sistemi cellulari su scale nanometriche. La microscopia a doppio fotone (2PE) permette invece di analizzare, fino a 800 micron di profondità, cellule, tessuti o organi.

Il microscopio che potrebbe sostituire la biopsia è stato messo a punto da quattro ricercatori (Paolo Bianchin , Benjamin Harkea, Silvia Galiania e Giuseppe Vicidominia) del Dipartimento di Nanofisica coordinati da Alberto Diaspro. Vista l'importanza dell'invenzione la ricerca italiana è stata pubblicata su "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS 109, 6390-6393 - Single-wavelength two-photon excitation-stimulated emission depletion [SW2PE-STED] superresolution imaging).

Paolo Bianchini spiega che il team da lui coordinato ha una forte competenza in queste tecniche, una peculiarità che ha permesso di pensare a delle piccole ma importanti variazioni. Per esempio si ha avuto l'intuizione di utilizzare un solo tipo di luce laser sia per stimolare sia per controllare la fluorescenza del campione, si è poi modificata l'architettura dello strumento, sfruttando la microscopia a doppio fotone, al fine di aumentare la risoluzione di circa quattro-cinque volte.

Lo SW-2PE-STED utilizza dunque un fascio di luce laser che viene scisso in due: il primo stimola il fenomeno dell'eccitazione multifotonica, il secondo, dalla caratteristica forma a ciambella, "strizza" l'informazione per ottenere una immagine ad altissima risoluzione, molto vicina a quella di un microscopio elettronico; capacità che si unisce a quella di penetrare in tessuti e organi e che permette l'analisi del tessuto "dall'esterno" senza dover intervenire chirurgicamente.

I ricercatori italiani spiegano che la luce utilizzata da questo strumento diagnostico è un'energia che non danneggia il campione biologico analizzato, un punto di partenza per mettere a punto nuovi macchinari in grado di studiare i meccanismi molecolari di tessuti e organi del nostro corpo senza estrarre le cellule dal campione. Uno strumento molto utile non solo per la compressione delle malattie oncologiche ma anche per l'indagine in altri campi come le neuroscienze.

Prima di poter adoperare il nuovo microscopio bisognerà però attendere ancora qualche anno, per il momento per l'esame medico bisognerà affidarsi ancora alle biopsie. Oggi, rispetto al passato, la medicina si avvale però di diverse tecniche in grado di ridurre i disturbi legati all'esecuzione di un esame fondamentale per la diagnosi del tumore. Presso l'Istituto Clinico Humanitas e altri centri italiani, per esempio, oggi si riesce ad eseguire una biopsia prostatica senza dolore.

Quando si esegue una biopsia prostatica, un esame fondamentale per la diagnosi del tumore alla prostata, grazie all'utilizzo di un'anestesia locale nella maggior parte dei casi si riesce ad annullare il dolore e nei restanti casi si riduce notevolmente il disagio provocato ai pazienti. Anche la biopsia epatica oggi, grazie all'anestesia locale, provoca poco dolore nei pazienti. Anche in questo caso dipende molto dai pazienti ma nella magior parte dei casi, dopo un soggiorno in ambulatorio (day hospital), si rientra a casa senza problemi. In alcuni casi ci potrebbero essere dei dolori che persistono anche dopo alcuni giorni, un effetto secondario che si eviterà con il nuovo microscopio SW-2PE-STED in quanto non si effettua nessun intervento chirurgico che potrebbe "indolenzire" la parte relativa alla diagnosi.

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