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AGI - Un tatuaggio temporaneo composto da nanoparticelle e microaghi potrebbe consentire di individuare il melanoma quando è ancora invisibile a occhio nudo, aprendo nuove prospettive per la diagnosi precoce del più aggressivo tra i tumori della pelle. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Nature Sensors e coordinato da Jinyang Liang dell'Institut national de la recherche scientifique (INRS) del Québec, realizzato in collaborazione con ricercatori dell'Università di Montréal.
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L'obiettivo della ricerca è affrontare una delle principali sfide della dermatologia: riconoscere i melanomi nelle fasi iniziali, quando le lesioni sono ancora troppo piccole per essere identificate attraverso l'esame clinico tradizionale. Attualmente la diagnosi si basa soprattutto sull'osservazione visiva delle lesioni sospette seguita da biopsie, procedure invasive che spesso si rivelano non necessarie. Secondo gli autori, la nuova tecnologia potrebbe offrire un metodo rapido, diretto e non invasivo per valutare alterazioni cutanee sospette, riducendo il numero di biopsie inutili e migliorando l'accuratezza diagnostica.
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"Il nostro obiettivo è fornire uno strumento minimamente invasivo per rilevare melanomi molto piccoli ma già aggressivi", spiega Jinyang Liang, autore senior dello studio. "A causa delle loro dimensioni ridotte, queste lesioni vengono spesso escluse dall'ispezione clinica visiva e possono quindi passare inosservate".
Come funzionano i microaghi e i microscopici termometri
Al centro della tecnologia vi è un cerotto costituito da microaghi indolori che depositano sotto la pelle nanoparticelle specializzate formando una sorta di tatuaggio temporaneo intelligente. Queste nanoparticelle si comportano come microscopici termometri. Quando vengono illuminate con luce nel vicino infrarosso emettono luce visibile e la durata dell'emissione luminosa varia in funzione della temperatura locale.
Poiché le cellule tumorali consumano più ossigeno e nutrienti rispetto ai tessuti sani, producono anche più calore. Il sistema riesce quindi a trasformare minime differenze termiche in un segnale ottico altamente sensibile. Utilizzando una piattaforma di imaging ultrarapido, denominata SMEAR-ULM, i ricercatori ottengono una mappa termica dettagliata della pelle con risoluzione inferiore al millimetro e sensibilità inferiore al grado centigrado.
"Acquisiamo tutte le informazioni necessarie per costruire una mappa istantanea della temperatura in un'unica immagine", spiega Yingming Lai, primo autore dello studio. "Questo rende il metodo rapido e robusto nel monitorare risposte termiche anomale associate a piccoli melanomi anche in condizioni biologiche complesse".
I risultati dello studio e le prospettive future
Nei modelli sperimentali utilizzati nello studio il sistema ha individuato micro-melanomi dopo appena quattro giorni dalla loro comparsa, una fase nella quale risultano generalmente troppo piccoli per essere rilevati dalle tecniche convenzionali. I ricercatori sottolineano che i metodi termografici tradizionali basati sull'infrarosso riescono normalmente a identificare soltanto tumori superiori ai cinque millimetri di diametro, dimensioni già osservabili a occhio nudo.
Secondo Sylvain Meloche, professore di medicina all'Università di Montréal e coautore principale della ricerca, il modello sperimentale impiegato riproduce le alterazioni genetiche osservate nei melanomi umani e potrebbe quindi avere importanti ricadute cliniche future.
Oltre alla diagnosi precoce del melanoma, gli autori ritengono che la piattaforma possa essere adattata per monitorare altri parametri biologici, come pH o concentrazioni ioniche, aprendo nuove applicazioni nel campo dell'imaging biomedico e della diagnostica di precisione. La tecnologia trasforma così la temperatura cutanea da semplice indicatore secondario a potenziale biomarcatore diagnostico per l'identificazione precoce dei tumori della pelle.
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