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Le cartoline dalla scienza
immagini per raccontare il viaggio della ricerca

Avvicinarsi alla scienza è come fare un viaggio. Può essere un viaggio all'avventura o un viaggio organizzato e, come nei viaggi, lo studioso può visitare posti inesplorati o scegliere invece di vedere luoghi visitati ogni giorno da centinaia di turisti. Può raccogliere immagini e souvenir del suo viaggio o può farli da sé.

Ci sono in effetti importanti differenze tra le immagini e i resoconti della comunicazione scientifica per addetti ai lavori e quelli usati nella divulgazione o nella didattica della scienza. Ma lo scopo delle immagini è sempre lo stesso: raccontare il proprio viaggio agli altri, rendendoli partecipi delle proprie emozioni, delle scoperte e delle conoscenze acquisite.

La serie è tratta da una rubrica curata dall'Immaginario Scientifico per la rivista pediatrica Medico & Bambino.

Visualizzazione di reti
Ottobre 2009

Quando i grafi di reti descrivono rapporti tra insiemi contenenti milioni di elementi, per gestire la loro visualizzazione occorrono particolari strumenti grafici, che distribuiscano le ramificazioni nello spazio, in modo da rendere leggibile il groviglio dei collegamenti.

Reti "piccolo mondo"
Settembre 2009

Lo studio geometrico e matematico delle reti sociali ha permesso di riconoscere il ruolo centrale che giocano le conoscenze occasionali nel determinare l'alto grado di connettività interna alle società meno gerarchizzate.

Stereomicroscopio a fluorescenza
Giugno 2009

Consentendo una visione binoculare, lo stereomicroscopio permette di manipolare i campioni osservandoli in tre dimensioni, quasi come se si indossando un paio di spessi occhiali. Gli attuali modelli, provvisti di particolari dispositivi per l'illuminazione, funzionano anche come microscopi in fluorescenza, garantendo una grande nitidezza della visione e una buona profondità di campo anche a ingrandimenti relativamente elevati.

Macrofotografia
Maggio 2009

i chiama macrofotografia la fotografia che fa uso di obbiettivi macro, di ottiche cioè in grado di produrre immagini di dimensioni almeno equivalenti a quelle dell'oggetto raffigurato. Se l'ingrandimento supera i 10x, si parla invece di microfotografia. Nella fotografia naturalistica, l'obbiettivo macro è utilizzato in mineralogia, botanica, entomologia ed erpetologia. In medicina, lo si usa soprattutto in dermatologia e in odontoiatria.

Microscopia a sonda per la biomedicina
Aprile 2009

I microscopi con sonda di scansione, nati per la fisica dello stato solido, possono essere utilmente applicati anche alla biologia cellulare. In particolare, il microscopio a campo prossimo, che all'informazione topografica aggiunge quella ottica, permette di rilevare la distribuzione di particolari macromolecole attorno alla membrana cellulare, lo spazio in cui avvengono le principali reazioni che regolano la vita dei tessuti biologici.

Connettomica
Marzo 2009

Lo studio del cervello come rete di connessioni è una nuova disciplina che va sotto il nome di connettomica (un neologismo costruito sul calco di genomica e proteomica). Nonostante la pressoché infinita complessità di una rete formata da miliardi di nodi, utilizzando recenti tecniche di imaging biomedico e approfittando della gerarchizzazione rilevabile nella struttura delle connessioni cerebrali, è stato intanto possibile disegnare una prima mappa dei principali snodi delle connessioni tra le aree della corteccia cerebrale.

Microscopia confocale e topi “brainbow”
Febbraio 2009

Colorando ciascun neurone di una diversa tonalità con tecniche di ingegneria genetica e visualizzandoli con il microscopio confocale, i microcircuiti che formano il tessuto nervoso appaiono con molta maggior chiarezza. Sono i primi passi per la ricostruzione di una mappa delle connessioni attraverso cui passano le informazioni che formano l'immagine del mondo delle diverse specie animali.

Neuronanotecnologie
Gennaio 2009

Le fibre di nanotubi, visibili grazie al microscopio elettronico a scansione, costituiscono un ottimo substrato per la coltura dei tessuti nervosi. I nanotubi di carbonio sono infatti un materiale dotato di proprietà chimico fisiche che favoriscono la trasmissione del segmnale elettrico, principale funzione dei neuroni.

Automi cellulari monodimensionali
Dicembre 2008

Alcuni tra i più semplici automi cellulari generano forme regolari ma imprevedibili, simili a quelle che troviamo in natura. Nasce quindi l'ipotesi che, come tutta la letteratura discende dalla combinazione di un numero relativamente basso di lettere e parole, anche la complessità del mondo naturale sia generata da un insieme finito di primitivi logici.

Evoluzione di organismi digitali
Novembre 2008

Gli organismi digitali, concepiti a partire dall’analogia tra le sequenze genetiche e le righe di comandi, sono dei programmi che competono per le risorse informatiche (tempo di calcolo) messe a disposizione della piattaforma che costituisce il loro ambiente virtuale.

Dinamica biomolecolare
Ottobre 2008

Le simulazioni di dinamica molecolare sono un potente strumento, sempre più utilizzato anche nelle scienze biomediche, per seguire passo passo l’evoluzione di un sistema composto anche di milioni di atomi. Purtroppo, le equazioni che governano questi sistemi non consentono di simulare eventi di durata paragonabile a quelli che riusciamo a percepire con i nostri sensi.

Risonanza magnetica cardiovascolare (CMR)
Settembre 2008

Nello studio del cuore, la regolarità dei movimenti di questo organo può ovviare alla scarsa risoluzione temporale di cui soffre la risonanza magnetica per immagini. Sincronizzando con il ritmo cardiaco sequenze di impulsi particolarmente rapide si può infatti ricostruire l'intera sequenza del battito, oppure visualizzare il muscolo cardiaco come se rimanesse fermo.

Microscopia MRI
Giugno 2008

Utilizzando bobine di dimensioni particolarmente ridotte, anche la risonanza magnetica per immagini può avventurarsi nell'esplorazione di strutture sub-millimetriche. La tecnica viene utilizzata per indagare morfologie (soprattutto interne) di oggetti di piccole dimensioni, come semi, embrioni, o espianti di tessuti.

Microtomografia
Maggio 2008

Sfruttando l'eccezionale coerenza del segnale della luce di sincrotrone, si possono ottenere ricostruzioni tomografiche tridimensionali che raggiungono una risoluzione spaziale dell'ordine delle decine di micrometri.

Cartografia corticale e fMRI
Aprile 2008

Le cartografia computerizzata della corteccia si avvale di un sistema di coordinate, grazie al quale i dati possono essere archiviati in qualcosa di molto simile a un sistema informativo territoriale. Come queste carte geografiche, le mappe della corteccia non fotografano una realtà singolare e istantanea, ma raccolgono informazioni che si riferiscono a studi ed esami svolti in tempi diversi e su diversi soggetti.

Cartografia corticale computerizzata
Marzo 2008

Le mappe della corteccia devono tener conto della grande variabilità del cervello umano. Per questo è stato elaborato un atlante nel quale le superfici ottenute da esami di risonanza magnetica su un certo numero di individui sani mengono sommate statisticamente e poi appiattite fino a diventare delle rappresentazioni bidimensionali che costituiscono la base per il confronto con analoghe mappe ottenute da individui malati o con altre tecniche diagnostiche.

Mappe cerebrali
Febbraio 2008

Le mappe citoarchitettoniche del cervello (in cui la corteccia è suddivisa in aree che non seguono sempre le circonvoluzioni dell'anatomia macroscopica) derivano dalle pazienti osservazioni microscopiche degli strati della corteccia portate a termine dai primi neuroscienziati all'inizio del secolo scorso. Come nella carte politiche, il colore ha qui l'unico scopo di distinguere le diverse regioni.

Grandi moli di informazione genetica raccolte con sempre più automatiche tecniche di sequenziamento vengono visualizzate in forme grafiche che rappresentano l'ordine strutturale del genoma e che servono soprattutto al raffronto con genomi di altre specie.

Illustrazione molecolare
Dicembre 2007

Come l'illustrazione giornalistica utilizza informazioni visive che procedono da diverse fonti e sono state prodotte utilizzando diversi strumenti, anche l'illustrazione scientifica In biologia molecolare fa spesso da ponte tra tecniche di osservazione e di imaging completamente diverse.

Animazione molecolare
Ottobre 2007

Quando l'oggetto dell'illustrazione scientifica è un evento o un processo, le immagini che lo riguardano formano una serie o un'animazione. Rispetto alle immagini fisse, l'animazione deriva da un'ulteriore astrazione e semplificazione. Nel caso della vita all'interno della cellula, l'animazione può infatti seguire soltanto alcuni degli innumerevoli processi che avvengono tra le macro-melocole biologiche. Ciò non di meno, per il profano o lo studente, l'animazione molecolare può essere un modo per ammirare un universo di sorprendente complessità.

Illustrazione scientifica
Settembre 2007

Le immagini possono essere usate anche per descrivere il loro oggetto. In questo caso diventano delle specie di carte. Come le carte, anche le illustrazioni scientifiche solitamente tendono ad appiattirsi su due dimensioni. Anche i colori si fanno più piatti. Le forme vengono delineate da contorni più marcati. L'illustrazione costruisce un discorso muto, il cui scopo è semplificare il suo oggetto, evidenziandone le strutture essenziali e rendendone riconoscibili gli elementi costitutivi.

Mappe di rischio
Giugno 2007

La malaria è una malattia strettamente legata a fattori climatici e ambientali. Conoscendo l'ecologia del suo agente patogeno (il protista Plamodium sp.) e del suo vettore (la zanzara Anopheles sp.) si può determinare con buona approssimazione dove e quando cresce il rischio di contrarre la malattia.

Mappe di prevalenza
Maggio 2007

Soprattutto tra i bambini, la malaria è una delle principali cause di morte nel mondo e in particolare nell'Africa sub-sahariana. Una mappa della diffusione di questa malattia può aiutare a distribuire gli impegni sanitari nelle diverse regioni.

Eye tracking
Aprile 2007

L'atto del guardare non consiste in un processo lineare. A seconda degli interessi o dei compiti, lo sguardo segue un percorso diverso e singolare. Osservare come vengono osservati oggetti e immagini può dare preziose informazioni sulla mente dell'osservatore, soprattutto se si tratta di bambini che non sanno ancora parlare.

PET e Neurotrasmissione
Marzo 2007

L'emissione di positroni viene anche utilizzata per registrare la captazione di complesse molecole coinvolte nella modulazione dell'attività cerebrale e rilevare la funzionalità di sistemi di neurotrasmissione come quello dopaminergico.

Tomografia a emissione di positroni (PET)
Febbraio 2007

Particolari radiofarmaci utilizzati in medicina nucleare emetteno una coppia di particelle ad alta energia e permettono così di localizzare molto bene il punto del corpo in cui si trovano.
Legati a molecole di largo consumo queste sostanze possono dare una misura della funzionalità dei tessuti nervosi.

Magnetoencefalografia
Gennaio 2007

Registrando le variazioni dei campi magnetici che si sviluppano in corrispondenza dell'attività elettrica dei tessuti nervosi, si ottengono tracciati simili a elettroencefalogrammi, dai quali si ricavano mappe funzionali del cervello a una risoluzione spaziale temporale comparabili a quella dell'EEG, ma con una profondità di indagine molto maggiore.

Topografia ottica NIR
Dicembre 2006

La luce infrarossa può essere utilizzata anche per osservare in trasparenza i tessuti del corpo umano e misurare come varia la quantità di ossigeno nel sangue che li irrora. Questa possibilità è sfruttata da una recente tecnica di neuroimaging particolarmente adatta allo studio della funzionalità del cervello dei bambini.

Ecografia color Doppler
Novembre 2006

L'effetto Doppler, ampiamento utilizzato in astrofisica per la misura della velocità relativa di galassie e nebulose è alla base di una tecnica ecografica che permette di valutare la velocità dei flussi all'interno del corpo.

Emodinamica computazionale
Ottobre 2006

A partire dalle equazioni delle leggi del moto e grazie al progresso delle tecniche e degli strumenti del calcolo, negli ultimi decenni la fluidodinamica computazionale si è sviluppata fino a permettere la simulazione di fenomeni complessi come vortici e turbolenze. La emodinamica computazionale consiste nell’applicazione di questi risultati allo studio della circolazione del sangue.

Modelli biomatematici
Settembre 2006

Tutta la natura, come diceva Galilei, è scritta in lingua matematica. I sistemi biologici sono però altamente complessi e organizzati ed è perciò estremamente difficile scoprire quali siano le formule con cui sono scritte le sue leggi. Tuttavia, negli ultimi decenni sono stati definiti dei sistemi di equazioni che simulano abbastanza bene il comportamento di certi organi e strutture viventi.

Automi cellulari
Giugno 2006

Un automa cellulare è un insieme ordinato i cui elementi entrano in un certo stato a seconda dallo stato degli elementi vicini. Il computer controlla e aggiorna lo stato di ogni cella e lo cambia nello stato specificato dalla regola che diventa così la legge di una sorta di universo digitale. Si può così seguire l'evoluzione di questo universo in miniatura, che a volte produce strutture molto simili a quelle che ritroviamo in natura.

Grafi di reti sociali
Maggio 2006

Lo studio dei gruppi sociali deve tenere conto innanztutto dei tratti più essenziali dei membri di ogni gruppo e delle relazioni che li legano assieme. I grafi rappresentano lo strumento matematico adatto all'analisi e alla classificazione di queste strutture.

Cartogrammi
Aprile 2006

I dati statistici che si riferiscono a regioni geografiche possono essere visualizzati, oltre che con i soliti diagrammi a blocchi o a torte, anche con speciali carte in cui le quantità relative alle aree delle regioni sono rappresentate con diverse gradazioni di colore o diverse proprzioni.

TAC Multislice a 64 strati
Marzo 2006

La TAC multislice, di cui si è già parlato nel numero del gennaio 2005, ha raggiunto una velocità di acquisizione tale da permettere la ricostruzione tridimensionale del cuore che batte.

Etnofotografia
Febbraio 2006

La documentazione visiva delle ricerche antropologiche non è mai una registrazione neutrale della realtà, perché chi viene fotografato, a meno che non sia spiato da lontano o di nascosto, non può fare a meno di accorgersene e rispondere al gesto del fotografo con un determinanto comportamento. Le opere più vive e informative nascono da uno scambio e una collaborazione con il soggetto della ricerca.

Microscopia Time-Lapse
Gennaio 2006

Uno dei vantaggi delle tecniche di colorazione che utilizzano proteine fluorescenti è che il campione osservato al microscopio non viene fissato, e continua perciò a compiere i suoi cicli vitali sotto gli occhi dell'osservatore. Se quest'ultimo viene sostituito da una macchina che scatta fotogrammi a regolari distanze di tempo, si possono ottenere filmati che in pochi secondi mostrano eventi della durata di varie ore.

Grafica molecolare multiscala
Dicembre 2005

A differenza degli oggetti naturali, le rappresentazioni che ce ne facciamo hanno una certa scala ed è inutile cercare dettagli a scale troppo diverse. La grafica molecolare, a volte, però, permette di visualizzare oggetti rappresentati a scale molto diverse. In questi casi, i dati solitamente provengono da osservazioni realizzate con differenti tecniche sperimentali.

Ricostruzione 3D da microscopia elettronica
Novembre 2005

Partendo da immagini al microscopio elettronico a trasmissione, è possibile ottenere la ricostruzione tridimensionale di una particella virale a una risoluzione quasi atomica. La tecnica si basa sul fatto che il campione osservato contiene migliaia di identiche particelle disposte ognuna in modo diverso. Collazionando le informazioni contenute in queste migliaia di immagini, il computer ricostruisce la mappa tridimensionale della particella come se il microscopio avesse ripreso la stessa particella da tanti diversi punti di vista.

Antropometria digitale
Ottobre 2005

Con l'aiuto di uno scanner 3D, le misure del corpo umano possono oggi venire acquisite in tempi brevissimi. La massa di dati numerici che costituisce la superficie corporea ricostruita dallo scanner è suscettibile poi di elaborazioni algebriche che permettono di individuare le principali modalità secondo cui varia la figura umana nell'ambito di un certo gruppo sociale o anche in diversi momenti della storia di un certo individuo.

Mappe di variabilità della corteccia
Settembre 2005

La forma delle circonvoluzioni della corteccia cerebrale si conserva simile nelle diverse specie dei primati (per questo, molta della neurofisiologia umana proviene dallo studio delle scimmie), ma, nella nostra specie, è anche sede di importanti differenze tra individuo e individuo. Un'area di grande interesse, quindi, per l'antropometria, lo studio della variabilità delle forme del corpo umano.

Segmentazione 3D
Giugno 2005

Le ricostruzioni tridimensionali dell'interno del corpo umano presuppongono la segmentazione degli organi di cui sono composti i diversi apparati. Questa operazione non è sempre effettuata automaticamete dal computer con cui vengono classificati i dati, anche perché i parametri più convenienti variano a seconda degli organi che occorre segmentare.

Fiber tracking
Maggio 2005

Misurando la direzione in cui si agitano le molecole d'acqua all'interno del cervello, i dati di risonanza magnetica possono servire a ricostruire l'andamento delle fibre nervose nella materia bianca cerebrale, che a un esame standard appare come una massa uniforme.

Tomografia a raggio elettronico (EBT)
Aprile 2005

Per ricostruire una immagine tridimensionale dettagliata del cuore in vivo occorrono dati raccolti in tempi più brevi di quelli impiegati dalle apparecchiature TAC multislice. Invece della rotazione meccanica della sorgente di raggi X, la Electron Beam Tomography sfrutta la deflessione ottica del fascio di elettroni che eccita il metallo e produce la radiazione.

Microscopia 3D
Marzo 2005

Il microcopio laser offre una visione tridimensionale del campione ottenuta sovrappondo le sezioni ottiche. Programmi dedicati permettono di utilizzare i dati acquisiti con questi microscopi per ricostruire come oggetti 3D le micromorfologie osservate. Questi oggetti possono essere visualizzati come nitide immagini di computer grafica.

Endoscopia virtuale
Febbraio 2005

Con i dati acquisiti dalla TAC multislice, il computer ricostruisce strutture anatomiche complesse il cui interno può essere esplorato "in soggettiva", producendo immagini e filmati che simulano un esame endoscopico anche dentro strutture molto fini come il lume di un vaso sanguigno.

TAC Multislice
Gennaio 2005

Sensori sempre più complessi stanno rivoluzionando le metodiche diagnostiche utilizzate in radiologia. In particolare, i più recenti apparecchi TAC sono in grado di acquisire simultaneamente le informazioni provenienti da più parti del corpo e di trasmettere i dati al computer che forma in tempo reale immagini ad alta risoluzione spaziale e temporale, anche in ricostruzione 3D.

Radiografia Dual Energy
Dicembre 2004

L'acquisizione digitale dei dati radiologici ottenuti con radiazione a doppia frequenza (Dual Energy) consente la loro elaborazione matematica per ottenere non solo immagini dei diversi tessuti, ma anche misure della composizione del corpo.

Radiografia digitale
Novembre 2004

In poco più di un secolo dalla scoperta dei raggi X, le tecniche per fissare l'ombra prodotta dai corpi attraversati da questa radiazione invisibile sono cambiate radicalmente, seguendo l'evoluzione di quelle della fotografia in luce visibile e partecipando ultimamente anche alla trasformazione dell'immagine da analogica a digitale.

Fotografia stroboscopica
Ottobre 2004

Aumentando la luce e diminuendo il tempo di apertura dell'otturatore, l'immagine fotografica può congelare eventi anche molto più rapidi di quelli che ci concede di osservare la nostra retina. La fotografia stroboscopica, utilizzando particolari flash elettronici, permette di realizzare serie di immagini che visualizzano lo svolgimento di brevi azioni e ne analizzano le fasi.

Fotografia all'ultravioletto riflesso
Giugno 2004

La radiazione ultravioletta, assieme a quella infrarossa, costituisce la componente della luce solare che pur essendo invisibile ai nostri occhi, è però registrabile con particolari tecniche fotografiche. In medicina, la fotografia all'ultravioletto riflesso viene utilizzata soprattutto in dermatologia per evidenziare le anomalie della distribuzione della melanina nella pelle (melasma, vitiligine, lentiggini).

Fotografia all'infrarosso riflesso
Maggio 2004

La luce che bagna i corpi attorno a noi, oltre ai colori dell'arcobaleno, contiene anche una porzione termica, che va dalle frequenze del rosso fino a quelle delle micro-onde. Oltre a un certo "effetto sogno" sfruttato a fini estetici dalla fotografia artistica, la registrazione della radiazione riflessa dal corpo umano nelle regioni prossime al visibile dà una buona immagine dei vasi in superficie e ha quindi possibili applicazioni soprattutto in angiologia, dermatologia e oftalmologia.

Fotografia medica
Aprile 2004

L'illustrazione fotografica in medicina serve non solo come documentazione della storia clinica del soggetto fotografato, ma anche e soprattutto come descrizione delle tipiche manifestazioni macroscopiche di una certa patologia. Per questa ragione, oltre a preservare l'anonimato del paziente, la fotografia medica deve tendere al massimo di chiarezza e nitidezza dell'immagine.

Documentazione fotografica
Marzo 2004

La fotografia medica di solito è utilizzata per documentare le condizioni di un paziente che viene visitato in ospedale. In certi casi, soprattutto quando a muoversi non è il malato ma il medico, la fotografia può essere anche utile per dare un'idea del contesto sociale in cui la malattia viene contratta e si sviluppa.

Mappe funzionali della corteccia in fMRI
Febbraio 2004

Mappare l'attività della corteccia è un'impresa scientifica di grande difficoltà, a causa della complessità degli eventi che vi occorrono. Con la risonanza magnetica funzionale questi eventi possono essere osservati indirettamente attraverso le variazioni di flusso ematico che accompagnano l'attività elettrica dei neuroni. Queste variazioni di flusso sono però sistematicamente sfasate rispetto all'attività che permettono di localizzare.

Sistema informativo geografico (GIS)
Gennaio 2004

Le immagini scientifiche e in particolare le carte geografiche possono diventare anche l'interfaccia di interi archivi di dati: è ciò che accade con i Sistemi Informativi Geografici (GIS), banche dati in cui le informazioni sono ordinate secondo le coordinate geografiche della zona a cui si riferiscono. Oltre che in geografia ed ecologia, i GIS vengono utilizzati anche in molte discipline storiche.

Mappe epidemiologiche e ambientali
Dicembre 2003

La visualizzazione dei dati in grafici e in carte geografiche aiuta a collegare insiemi di fatti e a stabilire connessioni causali. L'uso della rappresentazione cartografica in medicina e in particolare in epidemiologia risale al secolo scorso e ha conosciuto un crescente sviluppo.

Illustrazione medica in computer-grafica 3D
Novembre 2003

Le immagini in medicina non sono utilizzate solo nella diagnostica o nella ricerca, ma anche come potenti strumenti di comunicazione della conoscenza. Si tratta in larga misura di illustrazioni che hanno lo scopo di descrivere forme e interelazioni di parti diverse del nostro corpo. Recenti software di grafica 3D permettono di realizzare anche su un personal computer figure nitide e stilizzate (e, se necessario, anche animate) che soddisfano egregiamente questa esigenza di chiarezza comunicativa.

Microscopia a luce polarizzata
Ottobre 2003

La luce polarizzata permette di rivelare le proprietà ottiche dei cristalli. La microscopia a luce polarizzata è una tecnica che proviene dalla mineralogia, dove viene utilizzata per identificare la struttura delle componenti cristalline delle rocce, ma può anche essere usata per fotografare le microstrutture cristalline di innumerevoli molecole organiche.

Fluorescenza e microscopia laser
Settembre 2003

Oltre a una maggiore profondità di campo, il microscopio confocale laser, grazie anche a tecniche automatiche di fotoritocco digitale, rispetto al tradizionale microscopio ottico a fluorescenza permette una molto più precisa separazione dei segnali proveniente dai diversi piani e dalle diverse sostanze fluorescenti. La distribuzione del colore nelle immagini micrografiche risulta così molto più nitida e significativa.

Scintigrafia
Giugno 2003

A differenza della radiografia e della TAC, le tecniche diagnostiche della medicina nucleare utilizzano la trasparenza del corpo umano alla radiazione X e gamma per registrare un segnale emesso dall'interno del paziente. La radiazione proviene da un radiofarmaco che si distribuisce secondo la sue affinità visualizzando in questo modo una certa funzione biologica e solo indirettamente una morfologia anatomica.

Tomografia computerizzata
Maggio 2003

Con la TAC è possibile realizzare ricostruzioni tridimensionali dell'interno del corpo umano. Il trattamento digitale delle immagini, permette infatti di integrare in una sezione ottica le informazioni radiografiche ottenute da un fascio di raggi X che ruota attorno al corpo del paziente. Ma il corpo umano è una struttura altamente articolata e complessa e non tutti i tessuti possono essere visualizzati ugualmente bene.

Ecografia 4D
Aprile 2003

I più recenti ecotomografi non solo possono ricostruire delle immagini fisse dell'interno del corpo umano in tre dimensioni ma permettono anche di visualizzare e registrare i movimenti delle strutture tridimensionali ricostruite. L'esame ecografico in gravidanza può così seguire anche lo sviluppo del comportamento del feto e riconoscerne i tratti caratteristici gettando ulteriore luce sulla vita prenatale.

Ibridazione in situ fluorescente (FISH)
Marzo 2003

Le diverse tecniche che vanno sotto il nome di FISH sfruttano l'alto contenuto di informazione dei cromosomi per colorarli in modo altamente specifico attraverso sonde a DNA a loro volta legate a sostanze visualizzabili al microscopio a fluorescenza. Queste tecniche permettono di localizzare porzioni di DNA di diversa lunghezza e sono ormai di larghissimo uso sia in citogenetica clinica, dove costituiscono un fondamentale strumento diasgnostico, sia per la mappatura dei genomi degli organismi eucarioti.

Teletermografia digitale
Febbraio 2003

La teletermografia è una particolare tecnica fotografica che permette di registrare le radiazioni elettromagnetiche emesse sulla banda dell'infrarosso termico da tutti i corpi a temperature compatibili con la vita. Questa tecnica sta conoscendo un crescente successo in medicina perché permette di studiare con buona risoluzione spaziale la distribuzione della tempratura della pelle, dalle cui asimmetrie si possono ricavare indicazioni di allarme rispetto a patologie di competenza non solo dermatologica.

Localizzazione 3D di potenziali evocati
Gennaio 2003

L'elettroncefalografia, la più antica tra le tecniche che permettono di seguire l'attività della corteccia cerebrale, ha una ottima risoluzione temporale e può rivelarsi molto utile nel riconoscere le risposte elettriche del cervello a determinati eventi. Non riesce però a discriminare facilmente dove si trovino le sorgenti delle varizioni di potenziale che individua con tale cronometrica precisione. La localizzazione di queste sorgenti può però essere determinata tilizzando pacchetti software dedicati assieme a dati che provengono da altre tecniche che, come la risonanza magnetica hanno una migliore risoluzione spaziale.

Microscopia elettronica a trasmissione
Dicembre 2002

Il microscopio elettronico a trasmissione, a differenza di quello a scansione, dei suoi oggetti mostra soltanto delle ombre (quasi del tutto piatte). Può perciò essere utilizzato solo con campioni di spessore micrometrico. D'altra parte ha un potere risolutivo molto elevato ed è in grado di rivelare cose che le immagini alla scansione invece nascondono.

Microscopia con sonda di scansione
Novembre 2002

I microscopi con sonda di scansione sono nati dalla scienza dei materiali per lo studio dei materiali inorganici. Ma i più recenti di questi microscopi (la cui caratteristica generale è la capacità di ricalcare le gibbosità atomiche delle superfici dei campioni osservati) permettono di ottenere informazioni ad altissima risoluzione anche sulle proprietà fisico-chimiche (AFM) e ottiche (SNOM) della materia vivente.

Microscopia Elettronica a Scansione (SEM)
Ottobre 2002

Il microscopio elettronico a scansione (SEM), restituendo nitide immagini a tutto tondo dei mondi sotto il millimetro, ha aperto nuovi orizzonti all'immaginario scientifico collettivo. Il fascio di elettroni che ricalca le superfici degli oggetti non è però delicato e immateriale come un fascio di luce. Per poterlo sopportare, i campioni devono essere dotati di stabili strutture, solide pareti o robuste corazze.

Immagini di Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI)
Settembre 2002

Una recente evoluzione della risonanza magnetica utilizzata in medicina permette di ovviare al problema della bassa risoluzione temporale caratteristica di questa tecnica di imaging, visualizzando dati relativi all'attivazione delle varie aree della corteccia cerebrale in corrispondenza di determinati compiti cognitivi o motori.

Risonanza magnetica nucleare per immagini
Giugno 2002

Tra le tecniche di imaging utilizzate in diagnostica medica, la risonanza magnetica è certamente quella che permette di ottenere le migliori immagini della distribuzione dei diversi tessuti nel corpo. La lunghezza dei tempi di acquisizione dei dati rende però molto difficile rappresentare le parti in movimento e valutare la funzionalità dei vari organi.

Tecniche sperimentali per la determinazione delle strutture molecolari
Maggio 2002

Cristallografia a raggi X e spettrografia NMR, le due principali tecniche sperimentali utilizzate per determinare la struttura delle macromolecole hanno specifici vantaggi e controindicazioni che le rendono adatte ciascuna a un determinato tipo di strutture e necessità scientifiche.

Grafica Molecolare
Aprile 2002

Le immagini che ci presentano le molecole come degli oggetti tridimensionali colorati e ruotabili vanno considerate come un modo per descrivere dei dati e possono essere valutate solo tenendo conto della tecnica con cui sono stati ottenuti i dati.

Microscopia confocale
Marzo 2002

La tecnica di microscopia ottica attualmente più utilizzata in biologia cellulare, perché permette di mettere a fuoco differenti piani del campione e di ricostruirne la struttura tridimensionale.

Ecografia 3D
Febbraio 2002

Una tecnica per visualizzare come superfici tridimensionali i segnali registrati durante un esame ecografico e normalmente visualizzati solo in due dimensioni.