Scoperta una nuova classe di materiali scintillatori che presenta proprietà completamente nuove per le applicazioni in campo biomedico. “All-inorganic perovskite nanocrystal scintillators” è il titolo della ricerca pubblicata su “Nature” e realizzata con il contributo di Marco Giovanni Bettinelli, ordinario di Chimica generale e inorganica del dipartimento di Biotecnologie .
“I materiali scintillatori che abbiamo scoperto – spiega Bettinelli – sono estremamente sensibili ai raggi X e sono caratterizzati da un limite di rivelazione di 13 nanogray per secondo, circa 400 volte più basso delle dosi di radiazione normalmente usate in campo medico. Inoltre sono poco costosi e facilmente integrabili con gli apparecchi commerciali per imaging di tipo standard. Per questo riteniamo che saranno adatti a un uso di massa”.
L’Università di Verona è l’unico ateneo italiano che ha lavorato nel team di ricerca diretto dal Professor Xiaogang Liu della National University of Singapore e composto da studiosi che operano, oltre che a Singapore, in Cina, Arabia Saudita, USA e Australia. Grazie alle sue specifiche competenze in questo campo sviluppate per la realizzazione del progetto String, finanziato dalla Commisione Europea per lo sviluppo di nuovi rivelatori per applicazioni in campo diagnostico, Bettinelli ha sviluppato varie considerazioni teoriche che hanno contribuito in modo significativo alla ricerca su questi materiali innovativi.
“Nello specifico i nuovi scintillatori – aggiunge lo scienziato – sono in grado di convertire fasci di radiazione o particelle altamente energetici e ionizzanti, come i raggi X, i raggi gamma e vari tipi di particelle subatomiche, in luce visibile facilmente rivelabile e misurabile con rivelatori convenzionali. Poiché le radiazioni ionizzanti hanno un impatto fondamentale nella diagnostica medica (i raggi X sono usati per radiografie e TAC, i raggi gamma per la tomografia a emissione di positroni, PET) i passi avanti nello sviluppo degli scintillatori hanno grande impatto nella diagnostica per immagini.
Ecco, quindi che sono numerosi i vantaggi che i nuovi materiali scintillatori presentano rispetto a quelli tradizionali: una grande efficienza nell’assorbimento dei raggi X e nell’emissione di una luce visibile molto intensa; il fatto di essere facilmente sintetizzabili sotto forma di particelle nanometriche, depositabili su substrati flessibili aventi grande area; la lunghezza d’onda della luce emessa può essere agevolmente modificata in tutto l’intervallo del visibile”.
Gli scienziati non hanno ancora spiegato i meccanismi responsabili della straordinaria efficienza di scintillazione di questi materiali nanostrutturati. Un comportamento che sarà l’oggetto di futuri studi.
Chen, Qiushui, Jing Wu, Xiangyu Ou, Bolong Huang, Jawaher Almutlaq, Ayan A. Zhumekenov, Xinwei Guan, et al. «All-Inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators». Nature 561, n. 7721 (settembre 2018), pp. 88-93. doi: 10.1038/s41586-018-0451-1.
