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A Trieste nasce Twin-Mic un super-microscopio a raggi X

I fondi per la ricerca scientifica in Italia diminuiscono ma i ricercatori italiani continuano a dimostrare il loro indiscutibile valore

La luce di sincrotrone delle sorgenti di terza generazione permette di usare la microscopia a raggi X, basata sulla sensibilità di tali raggi alla composizione chimica della materia, per lo studio di fenomeni su scala mesoscopica (< 100 nm). Questo tipo di microscopia può dare enormi contributi non solo nei campi legati alla scienza dei materiali, ma anche alla biologia cellulare, alla medicina ed alle scienze ambientali. Immagini basate sulla composizione chimica, con una risoluzione spaziale intermedia fra quella del microscopio ottico e quello elettronico, forniscono informazioni sull’organizzazione della cellula e delle strutture sub-cellulari di importanza critica per la comprensione delle loro funzioni. L’elevata profondità di penetrazione dei raggi X permette di ottenere immagini di cellule intere nel loro ambiente acquoso, con la possibilità di ottenere anche informazioni tridimensionali. Così, per quel che riguarda le applicazioni mediche, un classico esempio è la comprensione del fenomeno di mineralizzazione dell’osso. La mappatura quantitativa delle componenti minerali su scala microscopica fornisce nuove conoscenze sulle attività di rimodellazione, sul processo di mineralizzazione e sulle proprietà meccaniche correlate. Sul fronte ambientale, poi, è crescente la necessità di comprendere gli effetti dell’inquinamento prodotto dall’uomo e di studiare le procedure di decontaminazione, che sono di importanza cruciale per la salute umana. Ciò richiede la caratterizzazione sia delle particelle respirabili rilasciate dagli impianti industriali e dal traffico automobilistico, sia degli agenti inquinanti e della loro reazione nel suolo e nell’acqua. In questo scenario, un gruppo di ricercatori europei, di eccellenza mondiale nelle tecniche della microscopia a raggi X, dell’ottica e rivelazione dei raggi X, sta puntando all’integrazione dei vantaggi di diversi tipi di microscopio in un unico strumento, denominato microscopio Twin-Mic. Obiettivo: aprire nuove opportunità per l’analisi spettromicroscopica. Twin-Mic rappresenta una novità mondiale. Il consorzio scientifico che sta lavorando al progetto, coordinato dai ricercatori di ELETTRA, include la European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), la Swiss Light Source (SLS) e cinque altre istituzioni e laboratori da paesi europei o associati. Il microscopio ha potenzialità uniche al mondo: formazione di immagini bi-tridimensionali; analisi spettromicroscopica di una vasta gamma di elementi chimici; ambiente del campione estremamente versatile per l’analisi della materia nello stato solido e liquido. Con questo progetto la Sincrotrone Trieste si pone all’avanguardia nella ricerca riguardante le scienze biologiche, mediche ed ambientali, in quanto si potranno raggiungere conoscenze essenziali nella speciation, ovvero la distribuzione spaziale ed analisi della fase chimica della materia organica,
dei microrganismi e delle fasi minerali con dimensioni inferiori a 100 nanometri. Inoltre, progressi importanti potranno essere registrati nella caratterizzazione dei processi di interfaccia solido/soluzione acquosa, nonché nella caratterizzazione dei microganismi e delle interazioni microbico/microminerali.






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