0006. Antimateria nelle diagnosi mediche?

 Ho sentito parlare di utilizzo della antimateria nelle diagnosi mediche. Potete darmi qualche dettaglio? (Carla)

Si tratta della tecnica PET (Positron Emission Tomography) che consente studiare la funzionalità del cervello o di molti altri organi umani in condizioni cliniche normali e patologiche. Nell'industria aeronautica la PET è utilizzata per scoprire precocemente l'affaticamento di componenti dei motori dei jet. In questa tecnica materia e antimateria sono al lavoro; vediamo come. Due anni dopo la scoperta da parte di C. Anderson del positrone, la antiparticella dell'elettrone, i coniugi Juliot-Curie verificarono che, come era stato ipotizzato, alcuni nuclei emettevano spontaneamente positroni. Questo processo e' simile alla radiazione ma mentre in quest'ultima l'elettrone emesso si diffonde nella materia circostante e interagisce con gli elettroni orbitali originando vari processi fisici e chimici, il positrone si trova in una materia ostile circondato da orde di elettroni e in un tempo brevissimo (un milionesimo di secondo) si annichila con uno di essi dando origine ad un flash di luce.

Due fotoni di energia nota sono emessi in direzioni opposte ogni volta che avviene una annichilazione. Sostanze emettitrici di positroni possono quindi essere usate come traccianti per diagnosi cliniche. Per studiare la funzionalità del cervello si utilizza il fatto che lo zucchero portato dal sangue si addensa nelle parti del cervello piu' attive. Si inglobano gli atomi emettitori di positroni nelle molecole di zucchero che viene iniettate nel sangue del paziente e si misurano, con una serie di rivelatori che circondano la sua testa i due fotoni opposti emessi nella annichilazione.

Si riesce così a individuare il punto del corpo dove il positrone e stato emesso, e si ottiene una mappa di densita degli zuccheri e cioè della funzionalita del cervello. Questa tecnica consente, non solo di studiare il comportamento cerebrale, ma anche di diagnosticare, senza danno per il paziente, malattie gravi come: epilessia, morbo di Parkinson, degenarazioni tumorali. Le sostanze radioattive che si usano devono avere una vita molto breve al fine di non provocare danni e quindi vanno prodotte in loco, pochissimi minuti prima dell'uso. Per prepararle si bombardando atomi non radioattivi con un fascio di protoni da una macchina acceleratrice di particelle. La tecnica PET costitusce un esempio, tra molti, di applicazione sia delle scoperte (l'antimateria) che delle tecnologie (le macchine acceleratrici) proprie della ricerca fondamentale in campo sociale. La stessa tecnica viene utilizzata anche per molti altri tipi di analisi non invasive del corpo umano.

Franco L. Fabbri - Fisico