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6 giugno 2017Carlo Dagradi

Supermicroscopi che vedono l’impossibile per scoprire tumori e leggere messaggi crittografati

L’altoatesina Micro Photon Devices, nata in collaborazione con il Politecnico di Milano, ha sviluppato una tecnologia in grado di rilevare il singolo quanto di luce. Tra i clienti la Nasa e il MIT di Boston

Il medico sta osservando due immagini, prodotte da uno speciale microscopio. Sono campioni di tessuto, visivamente del tutto identici. Un click del mouse e una delle immagini cambia, rilevando la presenza di cellule tumorali. Si tratta di un risultato straordinario: perché quel medico ha potuto utilizzare un sistema di microscopia super-risoluta. Una specie di “ultravista”, che permette di acquisire nuove e, spesso, essenziali informazioni. Non è fantascienza, ma pura tecnologia sviluppata a Bolzano dalla Micro Photon Devices: un’azienda da oltre un milione di fatturato che esporta in tutto il mondo e che permette (tra l’altro) ai ricercatori delle università di… vedere l’impossibile.

«Noi costruiamo sensori molto particolari: sono capaci di rilevare il singolo “quanto” di luce, il fotone» spiega Roberto Biasi, ingegnere. È lui che, insieme al Politecnico di Milano, ha fondato nel 2004 la Micro Photon Devices, come “costola” di Microgate, altra azienda bolzanina leader nella realizzazione di strumenti di misura destinati allo sport.

Precisione che analizza sostanze 8mila volte più sottili di un capello

I sensori di fotoni hanno una importanza fondamentale in molti settori: dalla medicina alla biologia, passando per l’industria aerospaziale alle tecniche di crittografia. Per comprenderne il motivo, bisogna capire come funzionano. «I nostri sensori rilevano l’emissione anche del singolo fotone: semplificando, è il “riflesso” di luce che ritorna da una molecola quando viene eccitata, per esempio, da una sostanza luminescente. Ma non solo: possiamo misurare anche il tempo di decadimento di quella fluorescenza. E sostanze diverse danno origine a tempi di decadimento diversi: così, possiamo identificarle con estrema precisione» spiega Biasi. Così estrema che si può analizzare un “sample” biologico di 10 milionesimi di millimetro (circa 8mila volte più sottile di un capello), identificando con certezza di quale sostanza si tratta.

I progetti di ricerca internazionale per studiare tumori e farmaci

Micro Photon Devices è impegnata in progetti di ricerca avanzata. Uno di questi è Solus, sviluppato in collaborazione con aziende e università europee tra cui il Politecnico di Milano, Cea-Leti di Grenoble (Francia), l'University College London (Gb) e l'Irccs San Raffaele di Milano: si tratta della realizzazione di un dispositivo piccolo, a basso costo e non invasivo per la rilevazione delle cellule tumorali responsabili del carcinoma mammario. «Con i nostri sensori si possono creare “supermicroscopi” che danno informazioni in più: così, tra due cellule otticamente identiche, noi possiamo stabilire quale sia maligna e quale normale – spiega Biasi –. Un po’ come accade con l’uso delle telecamere termiche, che fanno “vedere” con colori diversi temperature differenti: un “potere” che l’occhio umano normalmente non ha».

L’altro importante progetto di Micro Photon Devices è sviluppato insieme al centro di biomedicina dell’Eurac ed è finalizzato allo studio dell’efficacia di alcuni farmaci nella cura del morbo di Parkinson. Grazie alla rilevazione dei fotoni, è possibile studiare lo stato di aggregazione di una proteina, direttamente correlato all’insorgenza del morbo. Il lavoro scientifico, condotto insieme all’Università di Cambridge (UK), ha dimostrato il legame tra la durata dell’impulso fotonico e lo stato di aggregazione della proteina: «È un modo per conoscere con estrema precisione lo stato di avanzamento della malattia, ben prima dell’evidenza dei sintomi maggiori: così, posso tarare con precisione l’efficacia della terapia e anche monitorare se e in che modo i farmaci somministrati agiscono sulla proteina» spiega Andrea Giudice, ricercatore in Micro Photon Devices.

Le applicazioni nel settore delle telecomunicazioni

Ma la ricerca medica non è il solo campo di applicazione della sensoristica dei fotoni. Un altro settore che sta ricevendo un grande impulso allo sviluppo è quello delle telecomunicazioni. E, in particolare, quello della sicurezza. «I nostri sensori rilevano anche i fotoni che viaggiano lungo le fibre ottiche: si tratta del modo più sicuro di trasmettere, perché se un dato venisse intercettato, sarebbe automaticamente distrutto» spiega Biasi. Per questo, tra i clienti di Micro Photon Devices ci sono realtà del calibro di Nasa, Hewlett Packard e MIT di Boston, particolarmente interessati all’ambito della crittografia quantistica.

Biasi: «L’Alto Adige dà impulso allo sviluppo dell’innovazione»

Pur esportando circa il 90% del proprio fatturato, Micro Photon Devices resta saldamente ancorata in Alto Adige. «E ne siamo molto fieri. Sia per gli aspetti emozionali di qualità della vita, che ci hanno permesso di attrarre molti collaboratori, sia per la burocrazia snella e la possibilità per la Provincia di finanziare le attività di ricerca. Crediamo di essere nel territorio che dà il migliore e più efficace impulso allo sviluppo dell’innovazione» conclude Biasi.

 

Scheda

La storia dell’azienda

Micro Photon Devices è nata nel 2004, con la creazione di uno spin off in collaborazione con il Politecnico di Milano. Attualmente conta 7 dipendenti e collaboratori stabili: di questi, 4 sono dottori di ricerca, un laureato e due periti elettronici.

Il cuore dell’attività è la ricerca e sviluppo, realizzate totalmente in house. Produzione, procurement e amministrazione sono invece realizzate dalla Microgate, l’azienda madre da cui è nata Micro Photon Devices.

I numeri e il mercato

Il fatturato del 2016 è stato di 1,1 milioni di euro, con una crescita del 17% rispetto all’anno precedente.

Micro Photon Devices esporta oltre il 90% del proprio fatturato negli Stati Uniti, in Cina, Germania e Giappone.

È nata come costola di Microgate, azienda fondata nel 1989 dai fratelli Vinicio e Roberto Biasi, specializzata in sistemi avanzati di timing sportivo. Realizza lavori tecnici per la Federazione Italiana Cronometristi, la Federazione Italiana Atletica Leggera e i più prestigiosi club di calcio europei.

I prodotti

Micro Photon Devices sviluppa e commercializza una gamma completa di prodotti che, quanto a prestazioni di rilevamento del fotone, possono a buon diritto definirsi leader sul mercato. Offrono infatti una risoluzione temporale estremamente bassa, fino a pochi decimi di picosecondo, e una elevata efficienza di rilevazione del fotone, fino al 60%. Si caratterizzano per Low dark counts (down to 1cps), Low afterpulsing (down to 0.1%) e uniformità delle caratteristiche sull'area attiva del rilevatore. Inoltre i rivelatori di fotoni di Micro Photon Devices coprono lo spettro elettromagnetico da quello vicino all'infrarosso fino quasi all’ultravioletto.