La tecnologia: vedere l'invisibile senza alterarlo

Il cuore dello studio risiede nell'utilizzo della microscopia fototermica multispettrale a infrarossi. Questa tecnica avanzata permette di analizzare i microdomini — le piccolissime terminazioni con cui gli astrociti comunicano con il sistema nervoso — senza la necessità di utilizzare marcatori chimici che potrebbero alterare il campione.

Sfruttando questa "ottica innovativa", i ricercatori hanno potuto osservare:

Differenze strutturali: La diversità tra astrociti differenziati (maturi e funzionali) e non differenziati.

Resistenza termica: Le cellule cresciute su nanomateriali mostrano una stabilità superiore, mimando meglio il comportamento delle cellule in vivo.

Dinamiche di diffusione: Un legame diretto tra la forma delle proteine e la capacità della cellula di regolare i flussi vitali nel cervello.

Verso una medicina senza modelli animali

"Questo modello unico ci permette di riprodurre fedelmente ciò che accade nel cervello umano", spiega Valentina Benfenati (Cnr-Isof). L'obiettivo a lungo termine è duplice: da un lato, potenziare la medicina predittiva per intercettare i segnali di malattie croniche (come Alzheimer o tumori cerebrali) prima che diventino irreversibili; dall'altro, ridurre drasticamente il ricorso alla sperimentazione animale in fase preclinica grazie a modelli in vitro estremamente precisi.

Secondo Chiara Lazzarini, co-autrice dello studio, disporre di un'impronta digitale chimica degli astrociti sani rappresenta un salto di qualità fondamentale per comprendere le alterazioni morfologiche tipiche dei disturbi del neurosviluppo e delle malattie neurodegenerative.

Una collaborazione strategica

Il progetto è stato sostenuto da importanti enti internazionali, tra cui l'Air Force Office of Scientific Research (USA) e il Ministero dell'Università e della Ricerca (Italia) tramite i fondi del PNRR. L'iniziativa si inserisce nel quadro della cooperazione scientifica e tecnologica tra Italia e Stati Uniti, confermando l'eccellenza della ricerca italiana nel campo delle nanotecnologie e delle neuroscienze.