Euregio&Alpbach: Premio Giovani Ricercatori Euregio

Tra i sei finalisti del 14° Premio Giovani Ricercatori Euregio, il 16 agosto Eva Casotti dell’Università di Innsbruck si è aggiudicato il primo posto con un lavoro sulla fisica quantistica. Il secondo posto è andato a Elena Fogazzi dell‘Università di Trento, il terzo a Julia Hofmann dell‘Università di Medicina di Innsbruck.

Progetto: Observation of vortices in a dipolar supersolid  – Institute for Quantum Optics and Quantum Information Innsbruck, University of Innsbruck

I supersolidi sono stati esotici della materia che presentano contemporaneamente proprietà solide e superfluide. In questi sistemi gli atomi si dispongono in una struttura simile a un cristallo, ma allo stesso tempo possono fluire senza attrito. La supersolidità è stata prevista per la prima volta nell’elio solido, ma recentemente è stata realizzata in gas atomici dipolari ultra-freddi. La modulazione della densità cristallina può essere osservata in situ, mentre la coerenza di fase può essere dedotta dai modelli di interferenza. Tuttavia, i vortici quantizzati, la caratteristica distintiva della superfluidità, non erano stati ancora dimostrati.

Qui riportiamo lo studio teorico e la prima osservazione sperimentale dei vortici in un supersolido dipolare di disprosio. I vortici si manifestano come cali di densità e torsioni di fase nelle immagini time-of-flight. Durante la rotazione, il sistema mostra sia un flusso privo di caratteristiche (irrotazionale) sia proprietà di corpi rigidi, un’indicazione della doppia natura della supersolidità. Questi risultati potrebbero contribuire a una migliore comprensione delle stelle di neutroni, nelle quali si ipotizza l’esistenza di fasi simili alla supersolidità.

Progetto: Proton Computed Tomography: a novel imaging tool for proton therapy  – Department of Physics, University of Trento

La protonterapia è una forma avanzata di radioterapia che, grazie alle proprietà fisiche uniche dei protoni, consente un’eccellente localizzazione della dose e un minore danneggiamento dei tessuti sani. La determinazione accurata della portata dei protoni e delle loro interazioni con i tessuti è fondamentale per ottimizzare la protonterapia, dove la potenza di frenata (stopping power) dei tessuti biologici è il parametro più importante.

Il nostro progetto propone un nuovo metodo per la misurazione diretta della mappa di potenza di frenata utilizzando un sistema di tomografia computerizzata a protoni sviluppato dall’INFN, dall’Università di Trento e dall’Ospedale di Trento. Il sistema è stato caratterizzato per l’uso clinico e lo sviluppo della calibrazione e mostra prestazioni di imaging promettenti. Su questa base, è stata progettata e convalidata la sua possibile integrazione nella pianificazione del trattamento. Dopo i primi test presso il Centro di Protonterapia di Trento, la sua applicazione è stata estesa ad altri centri europei nell’ambito di uno studio sperimentale. I risultati confermano l’imaging protonico come strumento per una pianificazione accurata del trattamento e per futuri progressi nella protonterapia.

Progetto: Bioenergetic Function: A Predictive Biomarker to Expand the Donor Pool for Liver Transplantation – Medical University of Innsbruck

Il trapianto di fegato rappresenta l’unica opzione terapeutica curativa per molti pazienti affetti da malattie epatiche terminali. Tuttavia, la domanda di organi da trapianto supera di gran lunga l’offerta. È quindi indispensabile valutare con precisione la qualità dell’organo prima del trapianto, al fine di identificare tutti i fegati donati ottimali e idonei per un trapianto di successo. Grazie alla perfusione meccanica normotermica (NMP), un metodo innovativo per la conservazione degli organi, i fegati dei donatori possono essere conservati fuori dal corpo a una temperatura di 37 °C. Ciò consente una valutazione completa della funzione dell’organo già prima del trapianto.

In questo studio dimostriamo che l’analisi della funzione mitocondriale, essenziale per la produzione di energia cellulare, consente una valutazione accurata della funzione bioenergetica del fegato durante la NMP. I biomarcatori mitocondriali determinati in questo modo possono prevedere in modo affidabile il decorso clinico dopo il trapianto. Questa analisi contribuisce quindi a migliorare la selezione di organi donati idonei, ad ampliare il pool di donatori disponibili e a contrastare la carenza di organi nella medicina dei trapianti.