Abstract - Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere

 ISTITUTO LOMBARDO
ACCADEMIA
DI SCIENZE E LETTERE
LA NANOFISICA IN MEDICINA
MILANO – 19 Febbraio 2014 Sala Napoleonica ‐ Palazzo di Brera – Via Brera, 28 ‐20121 MILANO Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere
L'Istituto Lombardo viene istituito da Napoleone Bonaparte, sul modello
dell’Institut de France nel 1797, con la fondazione della Repubblica Cisalpina.
I primi trentun membri dell'Istituto, al quale era stato assegnato il compito di
"raccogliere le scoperte e perfezionare le arti e le scienze", furono nominati nel 1802
da Napoleone. Fra questi spiccano i nomi del massimo fisico della sua epoca
Alessandro Volta, del pittore Andrea Appiani, dell'anatomico Antonio Scarpa e del
poeta Vincenzo Monti, dell’astronomo Barnaba Oriani.
Nel 1803 vennero nominati altri 31 membri fa cui lo scultore Antonio Canova,
il poeta Ippolito Pindemonte, il nobile Francesco Melzi d'Eril e il celebre medico
Giovan Battista Palletta. Divenuto Napoleone Imperatore dei Francesi e Re d’Italia,
con decreto del 25 dicembre 1810, dava all’Istituto il nuovo nome di Istituto Reale di
Scienze, Lettere ed Arti e, su richiesta della maggior parte dei Membri, ne spostava la
sede a Milano nel palazzo di Brera (ancor oggi sede storia dell’Istituto). Dalle sue
origini a tutt'oggi l'Istituto è rimasto la massima Accademia Scientifica e Letteraria
Milanese e una delle più importanti d’Italia, passando indenne attraverso la
dominazione austriaca e venendo subito riconosciuto dal Regno sabaudo che, nel
1859, confermò Alessandro Manzoni Presidente.
Il prestigio della istituzione è affermato dalle illustri e fattive presenze dei Premi
Nobel Giosué Carducci ed Eugenio Montale, Camillo Golgi, Daniele Bovet e Giulio
Natta, Linus Pauling e altri. Furono inoltre membri molto attivi dell'Istituto il grande
matematico Francesco Brioschi, fondatore, fra l'altro, del Politecnico di Milano;
Padre Agostino Gemelli e il Senatore del Regno Luigi Mangiagalli, ai quali si devono
la nascita, rispettivamente nel 1921 e nel 1924, dell'Università Cattolica e della
Università degli Studi di Milano.
La proficua attività di studio e di ricerca svolta dai membri dell'Istituto è
chiaramente documentata dalle loro presentazioni pubbliche, che sono ricevute e
discusse nelle riunioni scientifiche che si tengono con cadenza mensile, nonché dalle
pubblicazioni (Memorie, Rendiconti, Incontri di Studio e Cicli tematici di
Conferenze) curate dall'Istituto con continuità assoluta dal 1803. L'Istituto possiede
un cospicuo patrimonio librario che si è formato, nei due secoli della sua vita,
specialmente grazie a preziose donazioni di illustri biblioteche delle più diverse
specialità. La Biblioteca, che ha sede nelle eleganti sale di Palazzo Landriani di via
Borgonuovo, contiguo al Palazzo di Brera, è aperta al pubblico.
9.00
Saluto del Presidente dell’Istituto Lombardo Accademia di
Scienze e Lettere
FERDINANDO BORSA
Università degli Studi di Pavia
Introduzione
9.15
PAOLO MILANI
Università degli Studi di Milano
Introduzione alla nanofisica e le sue applicazioni in biomedicina
10.00
ALESSANDRO LASCIALFARI
Università degli Studi di Milano e di Pavia
Nanoparticelle magnetiche e loro applicazione in diagnostica e
terapia medica
11.15
Intervallo
11.30
PAOLA TARONI
Politecnico di Milano
Fotonica e nanotecnologie in Medicina
12.30
Discussione e conclusioni
PAOLO MILANI
(Università degli Studi di Milano)
Introduzione alla nanofisica e le sue applicazioni in biomedicina
La scala di grandezza tipica della realtà sensibile per l’uomo va
grossolanamente dal millimetro al chilometro e questi confini sono determinati dalle
nostre dimensioni, l’unità di misura più pratica per la nostra esperienza (dimensioni)
è il metro. Per indicare un multiplo o un sottomultiplo del metro anteponiamo un
prefisso: kilometro significa mille metri, millimetro la millesima parte del metro. Il
prefisso nano indica un miliardesimo: un nanometro è un miliardesimo di metro. La
cruna di un ago è grande un milione di nanometri, un globulo rosso misura circa mille
nanometri, un frammento di DNA è lungo pochi nanometri (e contiene tutte le
informazioni necessarie allo sviluppo di un intero organismo vivente), infine un
atomo ha dimensioni di circa un decimo di nanometro: un oggetto sferico di qualche
nanometro di diametro è quindi formato da poche migliaia di atomi.
Su scala nanometrica, il mondo è governato in gran parte dalle leggi fisiche che
noi sperimentiamo quotidianamente, tuttavia la prospettiva di un osservatore
nanometrico è radicalmente diversa. Ad esempio forze che per esseri delle
dimensioni di un paio di metri sono irrilevanti come la viscosità dell’acqua o le forze
di adesione tra due superfici, diventano di straordinaria importanza. Gli oggetti
nanometrici sono continuamente sballottati dall’agitazione termica del mezzo che li
circonda (moto browniano), l’adesione su una superfice è altissima: le caratteristiche
salienti dell’universo fisico percepito sono quindi radicalmente differenti e dipendono
dalla scala dell’osservatore. Un virus percepisce l’universo e quindi vi si adatta (per
adattamento si intenda il modo di muoversi, nutrirsi, riprodursi, scambiare
informazioni), molto diversamente da noi non necessariamente perché è “meno
complesso” ma semplicemente perché é molto più piccolo.
La nanotecnologia ha come fine il controllo e la manipolazione consapevole della
materia sulla scala nanometrica per arrivare allo sfruttamento delle proprietà e dei
fenomeni fisici e chimici che si manifestano su tale scala. Il paradigma dei sistemi
nanostrutturati sembra essere simile a quello di un sistema biologico in cui le singole
parti concorrono a funzioni complesse e non riconducibile alla mera somma dei
componenti.
ALESSANDRO LASCIALFARI
(Università degli Studi di Milano e di Pavia)
Nanoparticelle magnetiche
e loro applicazione in diagnostica e terapia medica
Negli ultimi tre decenni gli studiosi di tutto il mondo hanno dedicato molta
attenzione ad una nuova classe di materiali multifunzionali nano strutturati (cioè con
dimensioni dell’ordine del miliardesimo di metro), basati su “nanoparticelle
magnetiche”. Questi sistemi sono risultati molto efficaci come agenti di contrasto nel
campo della Risonanza Magnetica per Immagini (MRI), agenti per Ipertermia
Magnetica, vettori per trasporto e rilascio di farmaci e per “targeting” molecolare.
Inoltre, le nano- e micro- particelle magnetiche sono usate in alcuni interventi clinici,
nella tecnica di trasporto magnetico in-vivo e come separatori di fase.
Nella presentazione si introdurranno i concetti di nanomagnetismo, Risonanza
Magnetica, Ipertermia Magnetica e le grandezze fisiche rilevanti per la
determinazione dell’efficienza dei nuovi materiali nella diagnostica e nella terapia. Si
presenteranno alcuni recenti risultati ottenuti nel campo della MRI, dell’Ipertermia
Magnetica e del “targeting” molecolare per mezzo di nuovi sistemi, che allo stesso
tempo hanno proprietà diagnostiche e terapeutiche, chiamati composti teranostici.
PAOLA TARONI
(Politecnico di Milano)
Fotonica e nanotecnologie in medicina e biologia
Verranno brevemente riassunti i principali requisiti che devono essere
soddisfatti da una buona tecnica diagnostica o terapeutica. Saranno poi analizzate le
caratteristiche specifiche di fenomeni ottici e nanostrutture per mostrare come la
combinazione di fotonica e nanotecnologie possa risultare particolarmente efficace
quando applicata in ambito biomedico.
Verranno infine presentati esempi di applicazioni terapeutiche e diagnostiche
in vivo, ex vivo ed in vitro per definire lo stato dell’arte e le prospettive dell’utilizzo
di fenomeni ottici relativi a diversi tipi di nanostrutture (come nanoparticelle
metalliche o “quantum dots”) per scopi diagnostici e terapeutici in biologia e
medicina.
APPUNTI