Dalla luce visibile alla luce infrarossa, grazie ai nuovi materiali

Una importante scoperta apre nuove vie per la terapia fotodinamica e per lo sviluppo di farmaci innovativi. Ecco come la luce visibile diventa infrarossa…

Dalla luce visibile alla luce infrarossa, grazie a nuovi materiali

Gli scienziati sono riusciti a sviluppare un processo chimico per convertire la luce visibile in energia infrarossa. In questo modo le innocue radiazioni infrarosse potranno penetrare nei tessuti viventi senza il danno causato dall’esposizione alla luce ad alta intensità. Inoltre, nulla impedisce di poterle usare anche per penetrare attraverso altri materiali.

Gli scienziati della Columbia University, in collaborazione con ricercatori di Harvard, (Stati Uniti), sono riusciti ad eseguire una serie di trasformazioni chimiche complesse, che richiedono solitamente luce visibile ad alta energia. Per farlo hanno utilizzando una sorgente di luce infrarossa non invasiva.

Al di là delle barriere che impediscono il controllo della materia

A cosa può servire? Le potenziali applicazioni sono tutte quelle con barriere che impediscono il controllo della materia: ad esempio, la terapia fotodinamica per la cura del cancro.

La ricerca, pubblicata a gennaio su Nature, ha comportato una serie di esperimenti con l’uso di piccole quantità di un nuovo composto. Questo composto, quando stimolato dalla luce, può mediare il trasferimento di elettroni tra molecole che altrimenti reagirebbero più lentamente o per nulla. Il processo, chiamato triplusione della tripletta, implica una catena di fusioni di 2 fotoni infrarossi in un singolo fotone di luce visibile.

Grazie a questa tecnologia, i ricercatori sono stati in grado di arrivare a luce a infrarossi con lunghezze d’onda sufficientemente lunghe per passare in modo non invasivo attraverso una vasta gamma di barriere: carta, plastica, sangue e tessuti.

La cura di tumori profondi con la fotodinamica

Da tempo gli scienziati studiano come ottenere luce visibile per penetrare la pelle e il sangue senza danneggiare organi interni o tessuti sani. La terapia fotodinamica (PDT), usata per trattare alcuni tumori, impiega un farmaco speciale, chiamato fotosensibilizzatore, che viene attivato dalla luce per produrre una forma altamente reattiva di ossigeno che è in grado di uccidere o inibire la crescita delle cellule tumorali. Purtroppo, l’attuale terapia fotodinamica è limitata al trattamento di tumori localizzati o superficiali.

Ma la nuova tecnologia potrebbe portare la PDT in aree del corpo che prima erano inaccessibili. Di fatto, anziché avvelenare l’intero corpo con un farmaco che causa la morte delle cellule maligne e di quelle sane, si potrebbe combinare un farmaco non tossico con la luce infrarossa, per mirare selettivamente il tumore, irradiando le cellule tumorali.

Esistono però molte altre potenziali applicazioni. Per esempio, la gestione remota della produzione di energia solare per lo stoccaggio di sostanze chimiche e per il data storage, lo sviluppo di farmaci, i sensori, i metodi di sicurezza alimentare, i compositi muta-mimetici modellabili e l’elaborazione di componenti microelettronici.

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