Cattolica e Copan: microbiologia e quanti alleati contro le infezioni

Combattere sul nascere le infezioni con la fisica quantistica. Microbiologia e teoria dei quanti si danno la mano in una ricerca nata dalla collaborazione tra l’Università Cattolica del Sacro Cuore di Brescia e Copan, gruppo bresciano leader nel settore biomedicale: lo scopo del progetto QuBi («Quantum-based bacteria identification») è migliorare l’efficacia e, soprattutto, la rapidità dell’identificazione di batteri a basse concentrazioni, tipiche della fase iniziale di infezioni gravi come la sepsi. La ricerca - della durata di circa un anno, da dicembre 2024 a novembre 2025 - è finanziata dal Next Generation Eu.

«Il progetto nasce in collaborazione con Copan, che è interessata a sviluppare nuovi metodi per trovare tracce di batteri a concentrazioni molto basse. Ci interessa sfruttare le proprietà quantistiche della luce per misurare la presenza di batteri in campioni biologici», spiega il responsabile scientifico del progetto, il professor Claudio Giannetti del dipartimento di Matematica e Fisica «Nicolò Tartaglia» della Cattolica di Brescia.

Identificare in modo rapido un’infezione grave è fondamentale per prevenire conseguenze serie o letali, ma le tecniche oggi in uso, spiega Giannetti, possono richiedere troppo tempo.

Fotoni

Ecco allora il progetto di Copan e dell’Università Cattolica: mentre al centro di ricerca I-Lamp del campus di Mompiano si lavora sui fotoni, l’azienda bresciana fornisce le colture batteriche da studiare. «La meccanica quantistica dice che se si prende una sorgente luminosa l’intensità ha una fluttuazione che non si può eliminare - spiega Giannetti -. Se io però parto da una sorgente con un numero di fotoni definito, quindi che ha una proprietà quantistica, questa fluttuazione in intensità è eliminata e quindi potenzialmente posso fare una misura sensibile a concentrazioni molto più piccole».

L’ipotesi è che la tecnica basata sulla spettroscopia quantistica, in questo modo, possa accelerare notevolmente i tempi previsti per la diagnosi di contaminazione batterica: «Adesso - continua il responsabile scientifico della ricerca - siamo nella fase di creare la sorgente che possa emettere fotoni singoli e dimostrare che effettivamente si possono misurare concentrazioni di batteri più basse che con le tecniche tradizionali». Con Giannetti lavorano al progetto due ricercatori, una laureanda magistrale e tre laureandi triennali. Oltre al progresso scientifico, la ricerca favorisce possibilità di collaborazione nuove tra università e imprese.

L’azienda

«Per Copan questo progetto multidisciplinare si inserisce in una spinta verso l’innovazione aperta e la collaborazione tra eccellenze», spiega Paolo Abrami del team sviluppo e innovazione dell’azienda. «Non si tratta infatti di sviluppare tecnologie che già ci sono, ma proprio di inventarsi un nuovo mondo – aggiunge il professor Giannetti -. Inoltre è una cosa bella che sia stato fatto coinvolgendo molti nostri studenti».