La spettroscopia Raman ha consentito incredibili progressi in numerosi campi scientifici ed è un potente strumento per la classificazione dei tessuti e il riconoscimento delle malattie, sebbene ci siano state notevoli sfide nell'uso del metodo in un ambiente clinico. Gli scienziati hanno ora dimostrato i vantaggi della spettroscopia Raman modulata in lunghezza d'onda, aprendo la porta ad applicazioni biomediche e cliniche più ampie come la valutazione in tempo reale dei tessuti durante l'intervento chirurgico. Questo studio è pubblicato in Spettroscopia e imaging biomedico .
La diffusione anelastica della luce da qualsiasi campione è chiamata effetto Raman, intitolato al premio Nobel C.V. Raman. Produce un'impronta molecolare correlata alla composizione intrinseca del campione. Con l'avvento dei laser per l'eccitazione, questa tecnica analitica è stata applicata in molte discipline, dalle indagini sui minerali alla determinazione della struttura proteica e agli studi su singole cellule. La tecnica consente lesioni cancerose, che sono accompagnati da cambiamenti nella composizione chimica rispetto al tessuto normale, da rilevare come un'impronta digitale spettroscopica vibrazionale. Però, ci sono notevoli sfide nell'usare il metodo in un ambiente clinico perché fattori come la luce ambientale, fluorescenza di fondo, e 'etaloning' (un fenomeno che degrada le prestazioni di assottigliato, dispositivi ad accoppiamento di carica retroilluminati) possono ostacolare l'interpretazione delle immagini. La pre-elaborazione dei dati è soggetta a introdurre artefatti e ostacolare seriamente una classificazione.
Scienziati di St. Andrews (Regno Unito) e Jena (Germania) hanno ora dimostrato che la spettroscopia Raman modulata in lunghezza d'onda, un'alternativa alla spettroscopia Raman standard con eccitazione monocromatica, supera questi problemi fondamentali. In questo studio descrivono come registrare i segnali Raman su uno sfondo ad alta autofluorescenza studiando il tessuto epatico e registrando gli spettri delle compresse di paracetamolo alla luce ambientale.
L'autore corrispondente Christoph Krafft, dottorato di ricerca, dell'Istituto di Tecnologia Fotonica, Jena, La Germania spiega:"Il principio della nostra implementazione della spettroscopia Raman modulata in lunghezza d'onda è che l'emissione di fluorescenza, luce ambientale, e la funzione di trasmissione del sistema non variano in modo significativo, mentre i segnali Raman variano in base all'eccitazione di più lunghezze d'onda con piccoli spostamenti di lunghezza d'onda. A sua volta questo ci porta ad estrarre 'pulitamente' la firma Raman anche in presenza di tali fattori. Nel lavoro attuale, abbiamo sviluppato un approccio basato sull'hardware per sopprimere i fattori di confusione negli spettri Raman che richiede un minimo di pre-elaborazione e offre ulteriori vantaggi insuperabili".
Caporedattore di Spettroscopia e imaging biomedico , Parvez Haris, CChem, FRSC, FRSF, aggiunge:"Questo lavoro rappresenta un passo significativo oltre l'attuale microscopia Raman che apre un terreno completamente nuovo. L'analisi Raman per la biomedicina si trova in un momento cruciale in cui è riconosciuto a livello mondiale che è sull'orlo di una potenziale accettazione da parte della comunità più ampia e della pratica clinica se problemi chiave, come quelli che gli autori hanno sollevato, può essere superato.
"La natura diretta della tecnica significa che i biologi e i ricercatori dell'interfaccia delle scienze della vita possono beneficiare immediatamente dei vantaggi del nuovo metodo, " conclude.
