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Scienze quantistiche e medicina: verso dispositivi diagnostici sempre più piccoli e precisi

Redazione Nurse Times18 Luglio 20253 min di lettura

Quante volte ci è capitato di restare stupiti davanti alle dimensioni delle macchine per le risonanze magnetiche? Ingombranti e fastidiosi, questi magnifici strumenti diagnostici riescono ad analizzare con grande precisione le strutture nel nostro corpo, dando ai medici un quadro completo e realistico della nostra salute senza esami invasivi. Tanta precisione è frutto di uno dei primi utilizzi a livello civile delle scienze quantistiche, la frontiera più avanzata della fisica impegnata a comprendere cos’è e come funziona il mondo dell’estremamente piccolo, nonché settore che promette meraviglie nei prossimi decenni.

In occasione dell’anno delle scienze quantistiche Il Sole 24 Ore è stato a Palaiseau, alle porte di Parigi, per visitare i laboratori di Thales, dedicati proprio alla ricerca in questa branca della fisica. Thales è un’azienda che ha una lunga storia nel settore della sensoristica in ambito militare, civile e aerospaziale e l’applicazione degli avanzamenti più recenti sembrano essere in grado di moltiplicare le prestazioni delle macchine odierne.

“Ricorrendo alla fisica quantistica – dice Bernhard Quendt, Cto di Thales – possiamo ridurre le dimensioni dei dispositivi fino a mille volte, rendendoli allo stesso tempo fino a mille volte più sensibili e precisi. È un salto di qualità eccezionale”.

Uno dei settori in cui si intravedono le opportunità maggiori per le scienze quantistiche è quello medico. Thales ha infatti mostrato un’antenna in grado di rilevare solo la componente magnetica delle onde radio, e questo le permette di ricevere con un apparato lungo 8 cm circa quello che al momento necessita di griglie di antenne che possono arrivare a centinaia di metri di lunghezza. Inoltre l’enorme sensibilità di questo nuovo prodotto in sviluppo renderà possibile rilevare anche come l’elettricità si muove lungo le fibre degli organi, aprendo branche completamente nuove della diagnostica.

Una possibile applicazione delle scienze quantistiche vede questa antenna analizzare il modo in cui si muovono le scariche elettriche nel cervello per identificare potenziali problemi (inclusi i tumori) molto prima che possano essere identificati con i sistemi attuali. I nuovi dispositivi saranno anche molto più piccoli di quelli attuali meno potenti e consumeranno molto meno.

Purtroppo è ancora troppo presto per avere dati precisi su cosa potrà esser fatto e come. Prima che l’antenna sia pronta per il suo utilizzo industriale serviranno all’incirca altri tre anni e almeno altrettanti saranno necessari per creare i dispositivi in grado di usarle e i software che ne analizzeranno i dati. In un’era in cui la tecnologia digitale corre in maniera impressionante, con l’intelligenza artificiale di mese in mese si avvicina sempre più alla perfezione nello “scimmiottare” gli esseri umani, fa impressione dover attendere anni per vedere completato lo sviluppo di un’antenna o di uno strumento diagnostico, ma le sfide in questo settore sono ancora molte.

“Ormai sappiamo abbastanza bene cosa dobbiamo fare, ma ancora non sappiamo bene come farlo – dice Philippe Valery, vp Deputy chief technical officer di Thales –. Manipolare la materia con livelli di precisione così elevati è molto complicato e rifinire i processi è un compito lungo”.

Per ottenere questi sensori, infatti, si deve lavorare a temperature bassissime, attorno ai 200 sotto zero, e usare laser che devono arrivare a colpire con precisione gli elettroni che ruotano attorno agli atomi. Gli scienziati, insomma, stanno “giocando” con gli elementi fondamentali della materia e gli incredibili risultati che promettono richiedono uno sforzo ingegneristico importante, che avrà ricadute molto oltre gli utilizzi specifici di ogni prodotto.

Tutte le nazioni del mondo stanno investendo pesantemente nel settore e si potrebbe dire che le scienze quantistiche rappresentano per la fisica e l’ingegneria quello che l’intelligenza artificiale sta rappresentando per l’informatica.

Redazione Nurse Times

Fonte: Il Sole 24 Ore

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