SALUTE

Il bisturi che te le “suona”

Due cervelli in fuga hanno sviluppato (in California) un sitema di lenti non lineari per generare “proiettili” acustici che potrebbero colpire tumori altrimenti irraggiungibili

SALUTE – Chiara Daraio e Alessandro Spadoni, due giovani ricercatori italiani che hanno lasciato l’Italia per andare a lavorare al California Institute of Technology di Pasadena hanno messo a punto un innovativo strumento che potrebbe funzionare come un “bisturi sonoro”. È un sistema di lenti acustiche non lineari che produce onde sonore altamente concentrate. In pratica, genera “proiettili” d’onda ad alta energia. Potrebbe rivoluzionare la cura dei tumori non operabili e trovare interessanti applicazioni nella diagnostica per immagini. Lo studio è stato pubblicato dalla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

La difficoltà di questa tecnologia era quella di focalizzare le onde sonore. Spadoni e Daraio ci sono riusciti ideando una macchina composta di un apparato da 441 piccole sfere di acciaio disposte in 21 catene parallele di 9 millimetri e mezzo di diametro. Ciascuna catena assomiglia a una versione più lunga e in miniatura del gioco delle palline sospese di Newton, in cui dando un colpo a quella più esterna si produce l’oscillazione della pallina all’altro capo, con tutte le altre palline al centro apparentemente ferme (in realtà non lo sono per via della dinamica non lineare del sistema).

Le simulazioni teoriche sono state confermate dai dati sperimentali, ma la ricerca è ancora agli inizi. Ora i ricercatori pensano alle possibili applicazioni (anche se ci vorranno alcuni anni per perfezionare il sistema e vederlo in uso, per esempio per la generazione di strumenti meno invasivi per la cura del cancro). “Sistemi acustici per trattare cellule tumorali sono già noti e sono stati proposti per terapie di ipertermia”, racconta Chiara Daraio, che al Caltech insegna Aereonautica e fisica applicata. “L’elevata pressione prodotta da impulsi acustici compatti fa sì che la temperatura nel punto focale si alzi, permettendo di bruciare le cellule malate senza causare danno ai tessuti circostanti”.

Questo lavoro presenta per la prima volta un nuovo approccio per la creazione di strumenti per la manipolazione e il controllo delle onde sonore. “La novità risiede nell’uso di sistemi nonlineari per la formazione di onde compatte, chiamate ‘onde solitarie’ che possono essere facilmente direzionate e possono raggiungere grandi ampiezze o intensità  acustiche”, continua la ricercatrica, emigrata negli USA già da alcuni anni.

“Ecco perché sono partita. Per le possibilità che sistema accademico americano offre a giovani ricercatori”, spiega tra amarezza ed entusiasmo. “Qui è possibile intraprendere nuove aree di ricerca con flessibilità ed indipendenza. Infrastrutture e risorse sono distribuite in base a un sistema trasparente e meritocratico che premia l’iniziativa e la forza di volontà”.

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