Un economico, polvere bianca biocompatibile che si illumina quando riscaldata potrebbe essere utilizzata per monitorare in modo non invasivo la temperatura di organi specifici all'interno del corpo. Gli scienziati della Tohoku University hanno condotto test preliminari per dimostrare l'applicabilità di questo concetto e hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Rapporti scientifici .

I termometri misurano la temperatura sulla superficie del corpo, ma i medici devono essere in grado di monitorare e gestire la temperatura corporea centrale in alcuni pazienti critici, come in seguito a lesioni alla testa o attacchi di cuore. Fino ad ora, questo è più spesso fatto inserendo un minuscolo tubo nel cuore e nei vasi sanguigni. Ma gli scienziati stanno cercando mezzi meno invasivi per monitorare la temperatura dall'interno del corpo.

Il fisico applicato Takumi Fujiwara della Tohoku University e colleghi in Giappone hanno studiato il potenziale di una polvere bianca chiamata zirconia per questo scopo.

La zirconia è una polvere sintetica facilmente accessibile, chimicamente stabile, e non tossico. Quando riscaldato, i suoi cristalli si eccitano, rilasciando elettroni. Questi elettroni poi si ricombinano con "buchi" nella struttura molecolare del cristallo, un processo che fa sì che i cristalli emettano luce, o luminescente. A causa delle proprietà vantaggiose di questo materiale per l'uso nel corpo umano, gli scienziati volevano testare e vedere se la sua luminescenza potesse essere utilizzata per monitorare la temperatura.

Il team ha riscaldato la zirconia sotto una lampada a raggi ultravioletti, e ho scoperto che quando la temperatura della zirconia aumentava, la sua luminescenza si intensificò. La stessa cosa è successa quando una luce laser nel vicino infrarosso è stata illuminata sul materiale. Ciò ha dimostrato che sia il calore che la luce possono essere utilizzati per indurre la luminescenza nella zirconia.

Gli scienziati hanno poi mostrato che la luminescenza della zirconia era visibile ad occhio nudo quando posizionata dietro un pezzo di osso e illuminata usando un laser nel vicino infrarosso.

Insieme, le dimostrazioni suggeriscono che la zirconia potrebbe potenzialmente monitorare la temperatura corporea interna iniettandola e quindi puntando una luce laser nel vicino infrarosso su una posizione mirata, come il cervello. L'intensità e la longevità della luminescenza del materiale dipenderanno dalla temperatura circostante.

"Mentre questo studio fondamentale lascia alcune questioni importanti irrisolte, questo lavoro è una nuova e promettente applicazione di [sostanze sintetiche luminescenti] in campo medico, " concludono i ricercatori. Andando avanti, i ricercatori sperano di scoprire un metodo che renda la lunghezza d'onda della luminescenza dalla zirconia nella regione del rosso al vicino infrarosso poiché migliora la trasmissibilità per i tessuti umani; così, consentendo di ottenere informazioni più chiare.