Una nuova frontiera per la diagnostica molecolare e l’intelligenza artificiale. Il nuovo sistema installato presso il laboratorio PolySense dell’Università e del Politecnico di Bari permette di ottenere l’identikit chimico dei tessuti biologici senza l’utilizzo di coloranti o reagenti, aprendo nuove prospettive per la medicina di precisione.
L’Italia compie un importante passo avanti nel settore dell’imaging biomedicale avanzato. Presso il laboratorio PolySense del Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro e del Politecnico di Bari è stato infatti installato il primo microscopio infrarosso a laser a cascata quantica (Quantum Cascade Laser – QCL) commercializzato nel nostro Paese.
Si tratta di una tecnologia altamente innovativa destinata a rivoluzionare l’analisi dei tessuti biologici e le applicazioni della medicina di precisione, consentendo di acquisire una vera e propria “impronta digitale chimica” dei campioni biologici.
Microscopia a cascata quantica: come funziona la nuova tecnologia
La microscopia infrarossa basata su laser a cascata quantica rappresenta una delle più promettenti evoluzioni nel campo della diagnostica molecolare. A differenza delle tradizionali tecniche istologiche, che richiedono colorazioni e reagenti specifici per evidenziare le strutture cellulari, il sistema QCL consente di osservare direttamente la composizione biochimica dei tessuti.
Attraverso l’analisi dell’assorbimento della radiazione infrarossa da parte delle biomolecole presenti nel campione, il microscopio è in grado di identificare proteine, lipidi, carboidrati e altre componenti cellulari, generando immagini basate sulla reale composizione molecolare del tessuto.
Questo approccio permette di distinguere con maggiore accuratezza cellule sane e patologiche, individuare alterazioni metaboliche precoci e monitorare l’evoluzione di numerose patologie, tra cui tumori, malattie neurodegenerative e disordini metabolici.
Intelligenza artificiale e imaging molecolare: una sinergia strategica
Uno degli aspetti più innovativi della nuova piattaforma riguarda la possibilità di integrare i dati raccolti con algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning.
Le immagini ottenute dalla microscopia QCL contengono infatti una quantità enorme di informazioni biochimiche che possono essere elaborate automaticamente per classificare campioni, riconoscere pattern patologici e supportare il lavoro dei medici anatomo-patologi.
L’integrazione tra imaging molecolare e AI apre scenari particolarmente interessanti nel campo della diagnostica predittiva e della medicina personalizzata, riducendo i tempi di analisi e aumentando l’affidabilità delle diagnosi.
Bari diventa polo nazionale dell’imaging biochimico avanzato
L’installazione del nuovo microscopio rafforza il ruolo della città di Bari come centro di eccellenza per la ricerca scientifica applicata alle scienze della vita.
Secondo il Politecnico di Bari, la disponibilità di questa infrastruttura tecnologica colloca il capoluogo pugliese tra i principali poli nazionali impegnati nello sviluppo di tecnologie avanzate per l’imaging biochimico e la diagnostica molecolare.
La presentazione ufficiale dello strumento avverrà il 19 giugno durante il workshop internazionale dedicato alla microscopia infrarossa e alle applicazioni biomedicali del laser a cascata quantica, che vedrà la partecipazione di ricercatori, esperti di fotonica, biomedicina e intelligenza artificiale provenienti da diversi Paesi.
Una collaborazione tra fisica, ingegneria e medicina
L’acquisizione del sistema è il risultato di una collaborazione multidisciplinare tra il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione del Politecnico di Bari e il Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università di Bari.
L’iniziativa è stata sostenuta dalla Fondazione Dü4Health e resa possibile grazie al contributo dello Spoke 2 – IN²LAB e dello Spoke 3 – PolySense Lab, realtà impegnate nello sviluppo di tecnologie innovative per la salute e il trasferimento tecnologico.
Il futuro della diagnostica passa dall’analisi molecolare
La disponibilità del primo microscopio QCL installato in Italia rappresenta un investimento strategico per il sistema della ricerca nazionale. La possibilità di analizzare i tessuti a livello molecolare senza trattamenti invasivi offre infatti nuove opportunità per la diagnosi precoce, la ricerca oncologica, la farmacologia e la medicina di precisione.
In un contesto in cui l’intelligenza artificiale e le tecnologie fotoniche stanno trasformando il mondo della salute, la microscopia a cascata quantica si candida a diventare uno degli strumenti chiave della diagnostica del futuro, contribuendo a rendere più accurate, rapide e personalizzate le cure per i pazienti.
