A Gaithersburg, nel laboratorio del NIST, il DNA passa attraverso minuscoli fori chiamati nanopori. Ogni frammento interrompe un filo di corrente, e le variazioni dicono quanto la radiazione lo ha danneggiato. È un metodo nuovo, veloce, preciso. Joseph Robertson, fisico del NIST, dice: “Con il nanopore non stiamo solo misurando i danni da radiazioni; stiamo cambiando il modo in cui rispondiamo sia alla cura del cancro sia alle emergenze radiologiche”.
Fino a oggi, capire quanto una cellula fosse stata colpita da raggi X o gamma richiedeva giorni. Si contavano cellule morte o si coltivavano campioni per vedere anomalie cromosomiche. Entrambi i metodi impiegano almeno due o tre giorni e non misurano dosi oltre 5 gray. Il nuovo approccio funziona tra 2 e 10 gray, l’intervallo critico per interventi immediati, e restituisce i dati in pochi minuti.
Dal laboratorio al paziente
La tecnica è stata testata con DNA preparato in provetta. Ogni frammento che passa nel nanoporo modifica la corrente, permettendo di contarli e misurarne la lunghezza. Così si calcola con precisione la dose che ha colpito il DNA. Il prossimo passo è applicarla a cellule e tessuti biologici.
“Troppa poca radiazione non distrugge il tumore, troppa può danneggiare i tessuti sani”, spiega Robertson. “Monitorare l’esposizione in tempo reale permette di regolare le terapie e adattarle a ogni paziente”. La possibilità di misurare direttamente i danni nelle cellule tumorali apre la strada a trattamenti personalizzati e più efficaci.
Emergente la gestione delle crisi
In incidenti nucleari o casi di avvelenamento da radiazioni, la velocità salva vite. Con i metodi tradizionali servono giorni. Con il nanoporo, bastano minuti. Robertson aggiunge: “I soccorsi possono subito dare priorità a chi è più a rischio”.
Piccolo come uno smartphone
Il NIST collabora con l’industria per ridurre la tecnologia a un dispositivo portatile, accessibile in ospedali, ambulanze e scenari sul campo. Robertson conclude: “Questa tecnologia non è solo un passo avanti; è una linea di vita. Rendere la misurazione delle radiazioni precisa e accessibile significa che l’aiuto è sempre a portata di mano”.
Pubblicazione e riferimenti
La ricerca è stata pubblicata il 20 agosto 2025 su Analytical Chemistry con il titolo “Single-molecule biodosimetry”, a firma di Michael Lamontagne, Shannon M. Newell, Ileana Pazos, Ronald Tosh, Jerimy Polf, Michael Zwolak e Joseph W.F. Robertson. DOI: 10.1021/acs.analchem.5c03303.
Glossario
- Gray (Gy): unità che misura la radiazione assorbita dal corpo o da un oggetto.
- Nanoporo: foro minuscolo che permette di analizzare singole molecole di DNA.
- Radiologia d’emergenza: interventi medici immediati in caso di esposizione a radiazioni.
