Verso nuovi strumenti per diagnosticare i tumori allo stadio embrionale

I ricercatori dell’Università Milano-Bicocca hanno sviluppato un nuovo materiale che permette di migliorare le capacità diagnostiche degli scanner TOF-PET utilizzati per le malattie oncologiche. Permetteranno di individuare l’insorgere di masse tumorali della grandezza qualche millimetro, ora impossibile

diagnosticare tumori embrionali

Migliorare la prevenzione oncologica è possibile anche grazie alla messa a punto di strumenti semplici che permettono di acquisire immagini del paziente di alta qualità in poco tempo. È quello che permetterà di fare il nuovo materiale scintillatore realizzato dai ricercatori Bicocca per la tecnologia Time-of-Flight Positron Emission Tomography (TOF-PET). A realizzare questo materiale, un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università Milano-Bicocca che ha pubblicato i risultati su Nature Photonics.

Individuare i tumori allo stadio embrionale

La TOF-PET permette di ricostruire l’immagine di un tessuto opportunamente marcato con un radiofarmaco sfruttando l’interazione della radiazione emessa con un materiale scintillatore, in grado cioè di emettere un impulso di luce in seguito a questa interazione. Oggi i rivelatori TOF-PET sono utilizzati negli ospedali come metodo diagnostico d’elezione basato su immagini affidabili per le malattie tumorali. Attualmente, permettono di individuare con accuratezza i tessuti malati della dimensione di alcuni centimetri. Per questo motivo, il loro impiego come mezzo investigativo di prevenzione, in grado cioè di individuare l’insorgere di masse tumorali allo stadio embrionale della grandezza qualche millimetro, è per ora impossibile.

Le proprietà dei materiali scintillatori

Per poter utilizzare la tecnologia diagnostica allo scopo di individuare i tumori ancora in stadio embrionale, è necessario migliorare la risposta temporale degli strumenti. La quale è determinata dalle proprietà dei materiali scintillatori impiegati come rivelatori. “Il nuovo materiale sviluppato – spiega Angiolina Comotti ricercatrice del team – è un composito che consiste in una matrice polimerica lavorabile che incorpora dei nanocristalli scintillanti ibridi Metal-Organic Frameworks”. “La particolare struttura e composizione di questi cristalli ibridi – continua Anna Vedda, anche lei parte del gruppo di ricerca – è in grado migliorare l’efficacia del processo di scintillazione nel materiale permettendo quindi di realizzare dei rivelatori di radiazione più sensibile e con una risposta temporale migliore rispetto allo stato dell’arte”.

Intervenire precocemente

L’impatto di questa nuova tecnologia è potenzialmente enorme, dato che consentirebbe di intervenire efficacemente in maniera preventiva contro molte patologie oncologiche. E nel caso più ottimistico, di seguire in tempo reale l’evoluzione dei tessuti malati con un controllo assoluto, rendendo possibile uno sviluppo personalizzato e ottimizzato delle terapie. “Il risultato ottenuto – conclude Angelo Monguzzi a capo del gruppo di ricerca – è un primo importante passo per la costruzione di nuovi dispositivi scintillatori che potranno essere impiegati negli scanner TOF-PET comunemente utilizzati in ospedale. Grazie alle migliori performance, alla conseguente riduzione della dose di radiofarmaco necessaria e alla semplificazione della strumentazione richiesta per elaborare le immagini del paziente, sarà possibile diffondere in maniera più ampia l’utilizzo di questa tecnica”.