Al recente Convegno Italiano delle Tecnologie Fotoniche (20^a Edizione), tenutosi a Lecce dal 23 al 25 maggio scorsi, il lavoro “Engineering of Microgel Assisted Lab-on-Fiber Platforms” presentato da Martino Giaquinto, post doc presso i Laboratori di Fotonica dell’Università del Sannio diretti dai professori Andrea Cusano e Antonello Cutolo, è stato premiato quale miglior lavoro.

Il lavoro, in parte risultato della tesi di dottorato di ricerca del dott. Giaquinto, già premiata quale miglior tesi in Elettronica nel 2017, vede tra i coautori Armando Ricciardi, Anna Aliberti, Alberto Micco, anch’essi giovani ricercatori dell’Università del Sannio, Eugenia Bobeico e Vera La Ferrara dell’Istituto ENEA di Portici, e Menotti Ruvo dell’Istituto dell’Istituto di Biostrutture e Bioimmagini del CNR di Napoli. Il tema riguarda la strategia perseguita da alcuni anni e finalizzata a realizzare l’“Ospedale nell’ago”. Si tratta di un ago medicale intelligente che integra al suo interno dispositivi miniaturizzati in fibra ottica che lo rendono multifunzionale e in grado di venire incontro alle nuove sfide della medicina di precisione. Diagnostica in-vivo (come analisi biologiche o ecografie localizzate ad alta risoluzione) e trattamenti terapeutici (come rilascio controllato di farmaci) sono i principali obiettivi perseguiti dal gruppo.

La fusione del mondo delle nanotecnologie con le fibre ottiche sta portando allo sviluppo nuove sonde avanzate che rendono possibili tali obiettivi, e in questo contesto l’attività di ricerca del gruppo è focalizzata nel trovare materiali e componenti attivi che possano conferire alle fibre ottiche funzionalità sempre più spinte. Nello specifico, con il lavoro premiato al convegno, si è studiata la possibilità di integrare sulla punta di una fibra ottica materiali cosiddetti smart (i microgel), che la rendono capace di interagire con molecole biologiche, come ad esempio marker tumorali, consentendone la rilevazione a bassissime concentrazioni. Più dettagliatamente i microgel sono particelle polimeriche, con un raggio che va da decine di nanometri a centinaia di micron, e la loro peculiarità consiste nel fatto che, una volta immerse in liquido, sono in grado di rigonfiare in risposta a stimoli esterni, come appunto la presenza di biomolecole.

Tra gli sviluppi futuri della ricerca condotta nei laboratori sanniti c’è l’intenzione di sfruttare le caratteristiche dei microgel per realizzare dispositivi in fibra ottica con risvolti applicativi nell’ambito biomedicale che vanno anche oltre la sensoristica. I microgel, infatti, sono noti nella comunità scientifica per la loro capacità di intrappolare molecole al proprio interno, pertanto il gruppo è già al lavoro per sviluppare dispositivi avanzati per il rilascio controllato di farmaci, conferendo quindi alla fibra, e quindi all’ago in cui è integrata, anche la capacità di svolgere l’azione terapeutica oltre che a quella diagnostica. Inoltre, è di questi giorni la notizia che su riviste del gruppo “Nature” sono stati accettati due lavori relativi a questo argomento.