BIOLUMINESCENZA
Tecnologie Mediche Avanzate: Laser Endovena
del dott. Francesco Raggi
Chi di noi non prova stupore e meraviglia nell’osservare, nelle notti d’estate, il volo delle lucciole? Insetti che emettono luce come richiamo sessuale, per attirare l’attenzione delle femmine: un metodo che ci appare davvero curioso e simpatico. Questo sorprendente fenomeno, chiamato bioluminescenza, è realizzato da due molecole (luciferina e luciferasi), in grado di trasformare energia chimica in energia luminosa.
Se guardiamo al mondo della natura, questo non è l’unico caso in cui la luce gioca un ruolo biologico fondamentale. Nelle piante, al contrario di quanto accade nella lucciola, è l’energia luminosa ad essere convertita in energia chimica (fotosintesi): questo fenomeno è alla base della vita degli organismi appartenenti al regno vegetale e, di conseguenza, alla base della vita di tutte le specie animali. La molecola in grado di effettuare questa trasformazione è la clorofilla.
È ormai chiaro, il fatto che molte molecole organiche sono “fotosensibili”, ovvero, vengono attivate se sottoposte a precise lunghezze d’onda dello spettro visibile ed invisibile (ultravioletti ed infrarossi).
Ad esempio, la clorofilla (molecola vegetale che trasforma l’energia luminosa in energia chimica) e l’emoglobina (proteina contenuta nei nostri globuli rossi) hanno una struttura chimica simile (Fig. 1): ed infatti, anche l’emoglobina, come la clorofilla, è sensibile alla luce e, quando esposta a precise lunghezze d’onda, viene “attivata”, ottenendo, tra i vari effetti, un miglioramento del trasporto di ossigeno.
Questo effetto può essere sfruttato, ad esempio, nella cura delle malattie polmonari e dei deficit della circolazione.
Altri esempi di molecole fotosensibili sono costituiti da importanti sostanze cellulari: AMP kinasi, Ciclossigenasi, fosfolipidi di membrana, etc.; il Citocromo P-450, che detossifica le nostre cellule, è così chiamato proprio perchè assorbe una lunghezza d’onda di 450nm.
La scienza che studia questi fenomeni, detta fotobiologia, ha già fornito una notevole mole di conoscenze interessanti ed ha reso possibile la realizzazione di innovativi dispositivi medici, generalmente basati sull’utilizzo del laser.
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Laser Prague 2007 Congress Abstract Books.