Nanoparticelle luminescenti: un futuro brillante

Studio di ateneo pubblicato su Physics Today, rivista edita dall’American Insititute of Physics

La luminescenza è un campo sempre più in crescita nell’odierno panorama scientifico. Nel dipartimento di Biotecnologie di ateneo le potenzialità di questo campo sono in forte sviluppo grazie all’equipe di ricerca guidata da Marco Bettinelli, docente di Chimica generale e inorganica. L’università di Verona ospita, infatti, uno dei più importanti laboratori di ricerca a livello mondiale nel campo dell’emissione luminosa. La ricerca del team scaligero ha ricevuto riconoscimento internazionale grazie all’articolo “Lanthanide-doped upconversion nanoparticles”, realizzato da Bettinelli in collaborazione con Luis Carlos dell’università di Alveiro, Portogallo e Xiaogang Liu dell’università nazionale di Singapore. L’articolo, infatti, è stato pubblicato su Physics Today", prestigiosa rivista edita dall’American Institute of Physics rivolta agli scienziati di tutto il mondo.

La ricerca si basa su nanoparticelle del diametro dell’ordine di un miliardesimo di metro che emettono luce, e riguarda il fenomeno di upconversion, ovvero un processo di conversione di luce da lunghezza d’onda grande a lunghezza d’onda più piccola in materiali di opportuna composizione chimica. "Grazie alla ricerca in questo campo – spiega Bettinelli –  potremo utilizzare questi materiali in applicazioni di estremo interesse, quali l’imaging in vivo di cellule tumorali, la terapia fotodinamica, la produzione di banconote non falsificabili e la misura della temperatura a livello microscopico". Le nanoparticelle luminescenti, infatti, permettono di visualizzare con grande dettaglio strutture biologiche e non a livello microscopico senza l’uso di radiazione ionizzante, come i raggi X, o di campi magnetici, nel caso della risonanza magnetica, ma usando semplicemente la luce. Inoltre, a seguito di semplici modificazione chimiche, possono evidenziare in modo efficiente cellule tumorali. Queste cellule possono quindi essere distrutte selettivamente introducendo nelle particelle funzionalità di terapia fotodinamica, basata anch’essa sull’azione della luce. È inoltre possibile realizzare particelle che a seguito di illuminazione controllano un aumento estremamente localizzato di temperatura, che elimina in modo mirato le cellule ammalate. Questo campo di ricerca, interdisciplinare fra la chimica, la fisica e la biomedicina, è in crescita rapidissima e vedrà notevoli sviluppi nei prossimi anni.

12.10.2015