Marta Filibian
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Il Laboratorio costituisce a tutti gli effetti una piattaforma multimodale per condurre
studi avanzati di imaging. Particolarmente conveniente è la possibilità di utilizzare le
tomografie MRI e µCT in modo sequenziale sullo stesso campione e poter
confrontare le immagini ottenute con le due tecniche utilizzando lo stesso software.
La tecnica della Risonanza Magnetica per Immagini (MRI) permette di ottenere
un’ampia gamma di immagini e di informazioni morfologiche, metaboliche e
funzionali riguardanti il sistema nervoso, organi e tessuti interni. L’utilizzo della
tecnica è cruciale per gli studi non invasivi di tumori, edemi, lesioni, per studi cardiologici (Cardio MRI) nonché per studi legati alla connettività e alle funzioni
delle aree attivate nel sistema nervoso (Diffusion Tensor Imaging e Functional
Imaging fMRI). Con il tomografo MRI è anche possibile condurre la Spettroscopia di
Risonanza Magnetica localizzata (MRS) che permette di quantificare
simultaneamente e con accuratezza le concentrazioni di diversi metaboliti, quali N-
acetil aspartato (NAA), colina (Cho), creatina (Cr), myo inositolo (mIns), composti
del glutammato (Glu) e glutammina (Gln), Lattato (Lac) i quali subiscono modifiche
sostanziali in presenza di alcune patologie quali ad esempio quelle neurodegenerative
e i tumori.
La micro Tomografia a Raggi X (microCT) è in grado di fornire ricostruzioni 3D
della struttura interna di un campione raggiungendo una risoluzione spaziale
nominale superiore a 2.8 μm, basandosi sulle immagini di proiezione 2D che esso
genera quando viene irraggiato. E’ una tecnica applicabile allo studio dell’osso della
cui struttura viene fornita una rappresentazione 3D altamente dettagliata senza
compromettere successive analisi genetiche e istologiche. L’utilizzo di mezzi di
contrasto estende l’uso dello strumento all’analisi non invasiva di vari tessuti molli
quali, ma non limitatamente a, polmone, sistema cardiovascolare, cartilagine. Lo
strumento può essere utilizzato anche per lo studio strutturale di biomateriali e
biopolimeri.

Strumentazione

Il sistema MRI Bruker PharmaScan è dotato di un magnete orizzontale a 7
Tesla, con un foro da 16 cm. Il sistema si basa su elettronica Avance NEO e
gradienti Bruker BGA 9S HP con un’ intensità massima di 760 mT / m . Il
tomografo è dotato di 4 canali di trasmissione e ricezione ed oltre al segnale
del protone può acquisire anche i segnali di altri X nuclei ( 13 C, 19 F, 23 Na). E’
presente un sistema di supporto ManPac che garantisce un posizionamento
estremamente preciso e riproducibile del campione.
Il campo elevato del PharmaScan permette di aumentare la sensitività degli
studi di Risonanza Magnetica e di raggiungere una risoluzione ottimale per
investigare strutture di dimensioni millimetriche. Inoltre esso migliora la
sensitività in applicazioni particolarmente avanzate e dipendenti dal Chemical
Shift, per esempio la MRS, e dalla Suscettività Magnetica locale, per esempio
la fMRI studiata tramite il contrasto BOLD (blood oxygenation level
dependent).

Il sistema SkyScan 1276 è dotato di una sorgente di raggi X variabile da 20 a
100 kV e di un rivelatore a 11Mp. Ha la possibilità di eseguire ingrandimenti variabili e di aggiungere una risoluzione spaziale elevata, con pixel size
inferiore ai 3 Micron e la capacità di risolvere dettagli dell’ordine di 5-6 Micron. SkyScan è studiato anche per studi longitudinali poiché la dose di radiazioni può essere adeguatamente contenuta. Il sistema è dotato inoltre di software per analisi di immagini 2D/3D e la ricostruzione veloce di immagini 3D realistiche con il software InstaRecon.