Un supermicroscopio per svelare la meccanica dei tessuti umani

Studio italiano

Un supermicroscopio per svelare la meccanica dei tessuti umani

di redazione

Una tecnica di microscopica così sofisticata da riuscire a cogliere i dettagli che legano la morfologia microscopica dei tessuti del corpo con le loro proprietà meccaniche. La hanno messa a punto ricercatori del Cnr, in particolare dell’Istituto nazionale di ottica (Cnr-Ino) dell’Istituto di fisica applicata Nello Carrara (Cnr-Ifac), dell’Istituto di chimica dei composti organometallici (Cnr-Iccom) e dell’Istituto officina dei materiali (Cnr-Iom) in collaborazionic con colleghi del Lens e dell’Università di Perugia. 

La tecnica, che combina tre tipologie di microscopia già in uso, per la prima volta ha consentito di correlare l’architettura del collagene alla sua elasticità, mettendo in risalto che le proprietà meccaniche dei tessuti sono determinate dalla morfologia ultrastrutturale del collagene, piuttosto che dalle sue caratteristiche biochimiche. Il risultato è strato pubblicato su Nature Communications Biology

«Lo studio è di fondamentale importanza in molteplici campi. Il collagene infatti è la proteina strutturale più abbondante negli organismi viventi: forma la struttura di ossa, muscoli, tendini, legamenti e cartilagini, oltre a formare il tessuto connettivo su cui crescono e si sviluppano le diverse cellule che formano un organismo», afferma Silvia Caponi, ricercatrice di Cnr-Iom. «Sappiamo che in ogni struttura biologica le proprietà morfologiche influenzano fortemente le caratteristiche meccaniche e che la corretta funzionalità dei tessuti è garantita dal bilanciamento di composizione chimica, caratteristiche morfologiche e meccaniche. Ora abbiamo un nuovo strumento di indagine in grado di individuare precocemente segnali di alterazioni nei tessuti in maniera non invasiva».

«La tecnologia sviluppata offre promettenti implicazioni dal punto di vista delle applicazioni biologiche e biomediche in quanto questa tecnologia potrebbe contribuire a comprendere più a fondo la meccanica dei processi di metastasi tumorale e di differenziazione cellulare, così come essere di supporto e guida nella medicina rigenerativa per la realizzazione di tessuti artificiali con specifiche proprietà ottiche e meccaniche come cornee, vasi, cartilagini, tendini e legamenti», conclude Riccardo Cicchi del Cnr-Ino.