Liceo Scientifico Statale Vittorio Veneto 9LDde Vincenti 7, Milano 12 Febbraio4 ART-NANO Il bello delle nanoparticelle Una iniziativa di Marina Camatini, Paride Mantecca -Centro di Ricerca POLARIS Dipartimento di Scienze dell'Ambiente e del Territorio e di Scienze della Terra, Università degli Studi Milano - Bicocca Nadia Santo, Umberto Fascio Centro Interdipartimentale Microscopia Avanzata (CIMA) Università degli Studi di Milano Renato Bacchetta Dipartimento di Bioscienze Università degli Studi di Milano La mos tra di f otografie scientifiche s i pr opone d i r affigurare in modo artistico il mondo della ma teria in dimensioni nanometriche e delle interazioni che le nanoparticelle possono avere con i sistemi viventi. Grazie all’utilizzo di tecniche microscopiche molto potenti e raffinate, si possono infatti osservare strutture piccolissime, nell’ordine dei pochi nanometri, che entrano i n contatto con l e cellule, che vi aggiano al l oro interno o dentro gli organismi; qualche volta indisturbate, altre volte guidate in modo specifico. Osservarle è un’esperienza affascinante e può contribuire ad accrescere la nostra conoscenza dei meccanismi che regolano la materia e la vita, ma anche dei rischi a cui l’uomo e l’ambiente potrebbero esseri esposti a seguito dell’utilizzo indiscriminato delle nuove nanotecnologie. Qualche volta ci si può i ncantare di fronte alla bellezza dei mondi submicroscopici che improvvisamente si rivelano ai nostri occhi A cura di Laura Capasso Maurizio Gualtieri Si ringrazia: Giangiacomo Schiavi (Corriere della Sera) Sergio Giusti (Critico fotografico) Per le fotografie: Renato Bacchetta, Lorenzo Calabri, Giancarlo Capitani, Giuseppe Chirico, Maddalena Collini, Laura D’Alfonso, Cristiano Di Benedetto, Umberto Fascio, Leonardo Formaro, Stefano Freddi, Paride Mantecca, Leonardo Rettighieri, Benedetta Sacchi, Nadia Santo, Laura Sironi, Piero Sozzani Evento organizzato in collaborazione con Con la partecipazione di Romantico crepuscolo a Milano. Il particolare colore arancio è dato dalle particelle ultrafini in sospensione nell’aria che riflettono la luce del sole quasi del tutto tramontato Alien vs nano-predator - Intreccio di fibre polimeriche dei tessuti filtranti delle mascherine per la protezione da particelle (a sinistra). Nanoparticelle intrappolate nelle fibre di una mascherina (a destra). Immagini realizzate mediante microscopio elettronico a scansione (SEM). Frutti di bosco - Le particelle ultrafini (in nero) sono state "mangiate" dai macrofagi (in viola e rosa), cellule spazzino deputate alla pulizia degli alveoli polmonari. Immagini realizzate mediante microscopio ottico Arte moderna - Nanoparticelle di ferro (in rosso) fagocitate dai macrofagi alveolari (in verde), circondate dal tessuto connettivo polmonare (in blu). Immagine realizzata mediante microscopio confocale. La spirale nera - Nanoparticelle di carbone all’interno dell’intestino di una larva di anfibio (Xenopus laevis). Immagine realizzata mediante stereomicroscopio. Il cavatappi - L’intestino isolato da una larva di anfibio (Xenopus laevis) mantiene la sua forma tipica a “cavatappi”. Le nanoparticelle di ossido di zinco, ne riempiono completamente il lume. Immagine realizzata mediante stereomicroscopio. La mummia - Aggregato di nanoparticelle lungo circa 1,5µm (artificialmente colorato in arancione) depositato sulla superficie dell’epitelio intestinale di larva di anfibio (Xenopus laevis). Nella parte centrale dell’immagine i microvilli intestinali visti in senso longitudinale, sulla sinistra alcune gocce di muco. Immagine realizzata mediante SEM. Critical mass - Microvilli intestinali di anfibio (Xenopus laevis) visti in senso trasversale, in cui sono penetrate le nanoparticelle (punti più scuri). Immagine realizzata mediante microscopio elettronico a trasmissione (TEM). L’invisibile che respiriamo – A sinistra cellula dell’epitelio alveolare umano in coltura. Sono visibili oltre al nucleo (in blu), anche i microfilamenti di actina (in rosso) e i microtubuli (in verde) che costituiscono il citoscheletro. A destra nanoparticelle di biossido di titanio (spot bianchi), che viaggiano quasi indisturbate all'interno delle cellule polmonari, la cui morfologia è cambiata per alterazioni del citoscheletro. Immagini realizzate mediante microscopio confocale. Fuochi d’artificio - Cellule endoteliali umane del microcircolo polmonare in coltura invase da nanoparticelle di biossido di titanio (in bianco) e osservate al microscopio confocale. Si vedono i nuclei (in blu) e i mitocondri (in rosso). Sculture contemporanee - Nanoparticelle di ossido di zinco, deposte su silicio, e aggregate in forme casuali. Nella foto a sinistra sembra di vedere un omino con uno zainetto, che fuma la pipa, mentre nella foto a destra si può vedere un paesaggio desertico in cui spicca un cactus saguaro. Immagini realizzate mediante SEM. Spugne? - Cristalli di idrossiapatite. Il 99% del calcio presente nell'organismo umano è immagazzinato nel tessuto osseo sotto forma di idrossiapatite. Immagine realizzata mediante SEM. Dal dentista - Ossido di titanio sinterizzato. Il processo di sinterizzazione (o metallurgia delle polveri) consiste nella compattazione e trasformazione di materiali ridotti in polveri non più frammentabili. Immagine realizzata mediante SEM. Soffioni - Agglomerati di emulsione di crema solare che riflettono la luce laser per la presenza di nanoparticelle di biossido di titanio, scelto per la proprietà di bloccare le radiazioni UV presenti nella radiazione solare. Immagine realizzata mediante microscopio confocale. La pastina della sera - Nanoparticelle di diossido di manganese, da sempre usato nell'industria per "decolorare" il vetro, è per questo motivo noto come sapone dei vetrai. Immagine realizzata mediante TEM. Ma che buoni i Pavesini! - Nanoparticelle d'oro a simmetria cilindrica (nanorod) delle dimensioni di 15x40 nm. Queste nanoparticelle possono essere utilizzate sia in terapia fototermica sia come mezzo di contrasto per visualizzare percorsi di molecole entro le cellule. Campioni realizzati mediante TEM. Grappolo d’uva - Nanoparticelle d'oro di circa 10 nm utilizzate per la costruzione di nanosensori capaci di rivelare concentrazioni di proteine dell'ordine di picomoli. Immagine realizzata mediante SEM. Acciottolato - Già nell'antichità molte pitture rupestri (come nelle grotte di Lascaux) sono state create con questi tipi di particelle pigmentate. Ancora oggi le nanoparticelle di ossido di ferro vengono ampiamente utilizzate nelle applicazioni ceramiche, in particolare nella smaltatura. Immagine realizzata mediante TEM. Colazione da Tiffany - Micro-oggetti costruiti in materiali ceramici o plastici. Questi , mediante processi spontanei di aggregazione, assumono forme che ricordano oggetti di uso comune come bottiglie, tubi, anelli e conchiglie. Immagine ottenuta mediante SEM. …e lucean le stelle (Cielo nano-stellato) - Diffrazione elettronica di singolo cristallo di biotite (a sinistra) e di policristalli di zircone (a destra). La diffrazione è come l’impronta digitale, permette di identificare i materiali cristallini con certezza: ogni cristallo ha infatti una propria impronta luminosa. Immagine ottenuta mediante diffrazione elettronica. Occhi dall’infinito - Nanoparticelle d'oro di forma sferica con dimensioni di 20 - 40 nm. A seconda della dimensione e dello stato di aggregazione, le nanoparticelle diffondono luce di colore differente. Immagine realizzata mediante la tecnica di microscopia dark-field.
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