FISICA E...

fisica e...
Misure con attivazione neutronica
sulla presenza di arsenico nei
capelli di Napoleone Bonaparte
e di suoi famigliari
Massimo Clemenza 1 , Ettore Fiorini 1 , Laura Guerra 1 ,
Costanza Herborg 2 , Massimo Labra 3 ,
Edoardo Orvini 2 , Adalberto Piazzoli 4 , Ezio Previtali 1 ,
Francesco Puggioni 5 , Angela Santagostino 3
1
Dipartimento di Fisica G.P.S. Occhialini, Università di Milano-Bicocca
INFN, Sezione di Milano-Bicocca - Piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italia
2
Dipartimento di Chimica Generale, Università di Pavia - Via Taramelli 12,
27100, Pavia, Italia
3
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio
Università di Milano-Bicocca - Piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italia
4
Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica dell’Università
INFN, Sezione di Pavia - Via Bassi 6, 27100, Pavia, Italia
5
Centro Studi “In novitate” - Novi Ligure, 15067, Alessandria, Italia
1 Introduzione
Questa ricerca, svolta da una collaborazione tra fisici, chimici e
I risultati ottenuti negli ultimi decenni tossicologi, consiste nella tecnologia sviluppata per ricerche di fisica
nella fisica fondamentale nucleare, fondamentale per una ricerca di carattere storico-archeometrico.
subnucleare ed astroparticellare
Utilizzando l’attivazione neutronica tramite un piccolo reattore si
hanno portato a notevoli sviluppi nelle è rilevato che la concentrazione di arsenico nei capelli prelevati da
tecniche adottate per la ricerca di eventi Napoleone dopo la sua morte era sì molto elevata rispetto a quella
nucleari rari [1]. Citiamo in particolare gli
misurata in soggetti viventi attualmente, ma del tutto confrontabile
eventi prodotti da particelle pesanti con
con quella riscontrata non solo nei capelli dell’ Imperatore in altri
interazione debole quali le cosiddette
periodi della sua vita, ma anche in quelli del figlio e della prima
WIMPS (da Weakly Interacting Massive
Particles) [2] che potrebbero costituire moglie. Ciò permette di escludere l’ipotesi di un omicidio.
un terzo circa della massa del nostro
Universo. La recente scoperta delle
oscillazioni del neutrino [1, 3-7] ha in questi ultimi anni stimolato fortemente le
ricerche di eventi rari di bassa energia quali le interazioni di neutrini solari [7] o il
decadimento beta doppio che, se trovato, permetterebbe di chiarire la natura del
neutrino e di determinarne la massa [8]. In tutti questi esperimenti ed in particolare
in quelli sulle WIMPS e sul decadimento beta doppio condotti con rivelatori a
semiconduttori o termici [9-11] è indispensabile studiare e ridurre il fondo di
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eventi spuri che potrebbe mascherare le interazioni che si
vorrebbero rivelare. Una tecnica particolarmente adatta per
riconoscere la presenza di tracce minime di elementi che
possono produrre questo fondo, i cosiddetti “elementi in
traccia”, è l’attivazione neutronica.
Si tratta in pratica (fig. 1) di bombardare con un flusso di
neutroni il materiale da analizzare e produrre quindi, a seguito
della cattura di un neutrone da parte di un isotopo, nuclei
radioattivi che possono conseguentemente essere individuati
attraverso la misura della radiazione gamma emessa durante
il loro successivo decadimento. La tecnica consente non
solo l’identificazione dell’elemento in traccia presente, ma
anche la determinazione della concentrazione dello stesso
raggiungendo, in molti casi, sensibilità non paragonabili a
quelle di altre tecniche normalmente in uso.
A questo scopo è in atto da un decennio una intensa
collaborazione tra le Università di Milano-Bicocca e Pavia e le
Sezioni INFN da loro ospitate, volta ad ottimizzare la sensibilità
di misura delle tecniche di attivazione neutronica. Fin dai
primi anni questa collaborazione ha permesso di ottenere
numerosi risultati sulla presenza di elementi in traccia in
matrici e composti di origine ambientale. Nell’ambito delle
ricerche sui decadimenti rari si sono svolte le prime misure
sulle contaminazioni presenti in piombo moderno ed in
quello di epoca romana, utilizzato come schermatura ideale
in esperimenti attualmente in funzione presso il Laboratorio
Nazionale del Gran Sasso [12]. Queste misure [13], in aggiunta
a quelle di carattere bolometrico, hanno permesso di fissare
un limite superiore di 4 Bq/kg sulla contaminazione da 210 Pb
all’interno del piombo romano antico. Tale limite è il più
stringente mai riportato in letteratura. Negli ultimi mesi la
collaborazione ha raggiunto, per i materiali più importanti
per la realizzazione dell’esperimento CUORE [11] (rame,
piombo, teflon), limiti sulla contaminazione di Th e U pari a
qualche 10 -12 g/g. Sensibilità di questo tipo sono ottenibili solo
con lunghissime misure di spettroscopia g con rivelatori al
germanio utilizzando campioni di decine di kg [14].
La padronanza della tecnica di misura ci ha portato ad
applicarla a tematiche anche molto diverse dalla nostra
attività principale mirata allo studio delle interazioni
fondamentali. Riportiamo in questo lavoro i risultati di
un’analisi archeometrica condotta sui capelli di Napoleone
Bonaparte e di alcuni suoi famigliari. I risultati finora
disponibili sul possibile avvelenamento dell’Imperatore erano
stati ottenuti infatti con strumentazione e tecniche spesso
superate e presentano discrepanze che ne rendono difficile,
se non dubbia, l’interpretazione.
Nostro scopo non è quello di entrare nelle discussioni
spesso animate sulla causa della morte dell’Imperatore, ma
di esporre strettamente i risultati della nostra analisi svolta
con strumentazione e tecnica più moderna e su una serie
numerosa di campioni.
2 Cenno alle misure precedenti
La morte di Napoleone dopo sei anni di prigionia nell’Isola
di Sant’Elena è da quasi due secoli, specialmente negli
ultimi decenni, fonte di continue discussioni sulla sua causa.
L’ipotesi di un omicidio per avvelenamento è sostenuta sulla
base di considerazioni mediche e fisiche, peraltro contrastate,
riportate in un volume di B. Weider e D. Hapgood [15] ed in
successive pubblicazioni [16,17]. Tale conclusione si basa
prevalentemente su misure effettuate su capelli di Napoleone
prelevati dopo la sua morte a Sant’Elena e indirizzate
alla ricerca di arsenico. Riporteremo qui solo quelle che
consideriamo di maggior interesse.
L’esposizione all’arsenico, come a vari metalli pesanti, può
determinare un accumulo di questi in diversi tessuti e
un deposito negli annessi cutanei: unghie, peli e capelli.
Queste sono infatti strutture di deposito dei vari minerali,
compresi i metalli tossici, e per questo motivo hanno
storicamente rivestito un ruolo importante nelle analisi
medico legali soprattutto per determinare intossicazioni
croniche o pregresse. I capelli sono specchio delle condizioni
di salute del nostro organismo perché consentono di
trarre informazioni sul livello intracellulare degli elementi
minerali essenziali per la vita oltre che dei metalli tossici.
Il mineralogramma (o Tissutal Mineral Analysis = TMA) di
recente sviluppo è un’analisi di laboratorio effettuata con
metodi fisici e chimici, per valutare la presenza di minerali
all’interno del capello stesso. Si tratta di un test di screening e
quindi per definizione non fornisce di per sé alcuna diagnosi
di malattia, di condizione patologica o di avvelenamento
criminale, ma è di grande utilità nella corretta formulazione
di una diagnosi. Per quanto concerne l’arsenico, una
sua presenza elevata nei capelli non è necessariamente
attribuibile ad avvelenamento intenzionale: essa può essere
provocata dall’assunzione fortuita di questo elemento per
ingestione di alimenti, di acqua o attraverso la respirazione.
Un metodo efficace per queste ricerche è quello dell’analisi
per attivazione neutronica che consiste nel bombardare con
un fascio intenso di neutroni termici il campione in questione.
La cattura dei neutroni da parte di alcuni isotopi può causare
la produzione di nuclei instabili che andranno incontro a
decadimento radioattivo e conseguente emissione di raggi γ.
Se il tempo di dimezzamento di questi nuclei non è né troppo
corto né troppo lungo si può rivelare la presenza di questi
isotopi tramite la spettroscopia γ, che ha raggiunto nell’ultimo
decennio un elevato grado di sensibilità. L’arsenico presenta
caratteristiche interessanti dal punto di vista dell’analisi per
attivazione neutronica: esso è costituito da un solo isotopo
stabile, 75 As, che cattura un neutrone termico con una
sezione d’urto di 4,2 barn producendo 76 As che decade beta
con tempo di dimezzamento di 26,3 ore e con conseguente
emissione di un γ da 559,1 keV da parte del nucleo figlio.
20 < il nuovo saggiatore

E. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.
Fig. 1 Il processo di attivazione neutronica.
Fig. 2 Andamento temporale della presenza di arsenico misurata in [17].
La prima misura con attivazione neutronica per determinare
la presenza di arsenico nei capelli prelevati dal corpo di
Napoleone dopo la morte è stata condotta nel 1961 presso
il Laboratorio di Harvell su insistenza del medico svedese S.
Forshufvud [18]. Su un capello di 1,74 cm di lunghezza si era
osservata la presenza di arsenico ma, data la massa limitata
e la strumentazione disponibile all’epoca, era stato possibile
solo indicare una concentrazione di arsenico compresa tra
10 e 38 ppm, di gran lunga superiore a quella presente nei
capelli della popolazione attuale. Torneremo successivamente
su questo confronto che riteniamo scorretto. Una misura più
precisa [19] venne effettuata su più capelli di cui uno lungo
13 cm. Tali campioni vennero esposti ad un flusso di neutroni
termici pari a 10 12 n cm -2 s -1 per un periodo di 24 ore. Per
valutare la possibile variazione della presenza dell’arsenico
col tempo (un capello cresce con una velocità di circa un
centimetro al mese) il capello era stato tagliato in frammenti
di 5 mm ciascuno e l’attivazione prodotta dai neutroni
misurata con un contatore Geiger. La misura effettuata sui
frammenti ha indicato che la presenza di arsenico variava da
11 a 3 ppm. Il risultato di questa misura è riportato in fig. 2 ed
è stato utilizzato come ulteriore prova dell’avvelenamento.
Non vengono riportati gli errori che a nostro parere rendono
il risultato dubbio, anche per via della tecnica spettroscopica
utilizzata che certamente non poteva permettere elevate
sensibilità. Risulta inoltre difficile immaginare come, con un
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Fig. 3 La dimora di Napoleone a Longwood.
Fig. 4 La tappezzeria della dimora di Longwood ed un suo frammento che ha rivelato una
forte presenza di arsenico.
contatore Geiger, sia stato possibile distinguere l’arsenico
da tutti gli altri elementi attivati che sicuramente vengono
prodotti all’interno dei capelli per effetto dell’esposizione
degli stessi ad un intenso flusso di neutroni.
Di notevole interesse è una successiva misura [20, 21], con
un risultato contrario all’ipotesi di avvelenamento, basata
sull’analisi di un frammento della tappezzeria della casa di
Longwood (fig. 3) dove abitava Napoleone. In questo caso la
massa elevata del campione (fig. 4) permetteva una semplice
analisi per fluorescenza X. Tenendo conto della media su tutta
la parete, il contenuto di arsenico è risultato essere di
0,08 gm -2 , un valore particolarmente elevato ed attualmente
non ammissibile per le normali strutture domestiche.
Gli autori escludono quindi l’ipotesi dell’avvelenamento,
ritenendo che l’accumulo di arsenico nei capelli sia prodotto
dalle emanazioni del metallo dalle pareti.
Dati contrari all’ipotesi di avvelenamento vengono anche
riportati in una misura successiva [22], dove per la prima
volta viene utilizzata la spettrometria γ. Un campione è stato
irraggiato per 15 ore con un fascio di 2,5 × 10 11 n cm -2 s -1 e
misurato dopo 7 ore con un rivelatore GeLi. La procedura è
stata ripetuta dopo un lavaggio ottenendo lo stesso risultato.
Sono stati rilevati anche altri elementi, ma la vaga indicazione
della presenza di As (1,4 ± 1,2 ppm) non viene assunta come
evidenza di avvelenamento.
Seguono altre misure e considerazioni negative [23, 24] che
B. Wilder ha peraltro confutato basandosi anche sul risultato
trasmessogli dalla FBI [25], che aveva misurato due capelli
trovando valori pari a 33,3 e 14 ppm di As rispettivamente, e
su quelli ottenuti da J. Mace [26].
Una serie di misure è stata svolta col metodo della
spettroscopia per assorbimento atomico da P. Kintz e dal suo
gruppo [27] su cinque capelli, di cui uno del 1816, rilevando
concentrazioni comprese tra 6,99 and 38,53 ppm che
vengono assunte come indicazione di intossicazione.
Un risultato più recente è stato ottenuto con la tecnica di
22 < il nuovo saggiatore

E. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.
attivazione neutronica [28] analizzando due capelli prelevati
da Napoleone il giorno dopo la sua morte ed uno prelevato
nel 1814 quando Napoleone era nel suo primo esilio all’Isola
d’Elba e ricevette una visita dalla sorella Paolina Borghese.
Le concentrazioni di arsenico risultavano rispettivamente di
1,85 ± 0,11, 3,05 ± 0,18 e 33,3 ± 2,2 ppm. Le concentrazioni
misurate per controllo su di un uomo e una donna viventi
risultavano rispettivamente di 32 ± 3 e 33 ± 2 ppb: quindi
molto inferiori a quelle rilevate nei capelli dell’Imperatore.
Gli autori osservano che il contenuto di As all’Isola d’Elba,
dove evidentemente non si può supporre una qualche
forma di avvelenamento, è molto elevato (troppo a nostro
parere!) e che non si può quindi parlare di un avvelenamento
successivo a Sant’Elena. Questo punto verrà discusso in
seguito.
Una misura interessante, e per quanto sappiamo non
pubblicata, gentilmente comunicataci dal prof. Gerbier è
stata condotta nel 1995 a Saclay dalla dr. Sophie Ayrault su
due capelli di Napoleone avuti dal museo di Losanna. La
difficoltà nella rivelazione del picco γ a 559 keV tramite un
rivelatore al germanio è dovuta alla presenza nella stessa
regione energetica dei picchi dovuti all’attivazione di Na, Br
e Sb. Tenendo conto degli errori, i risultati sui due campioni
sono compatibili tra di loro entro un fattore due con un valore
medio attorno a 4,5 ppm.
Tranne le ultime, tutte queste misure sono state condotte
con strumentazione modesta e hanno fornito spesso risultati
in contrasto tra di loro. Si è quindi deciso di svolgere una
ricerca sistematica sui capelli non solo di Napoleone, ma
anche di suoi contemporanei, confrontandola con quella sui
capelli di persone attualmente viventi. Il grande aiuto avuto
dai musei Napoleonico di Roma, Glauco Lombardi di Parma
e Malmaison di Parigi, unitamente al campione fornitoci dal
Console Onorario di Francia a Sant’Elena, ci ha permesso di
raccogliere una notevole quantità di materiale storico e di
chiara attribuzione per le nostre analisi.
3 Dettagli sperimentali e materiale raccolto
Tutte le misure di attivazione riportate in questo lavoro sono
state effettuate utilizzando come sorgente di neutroni il
reattore Nucleare TRIGA Mark II del Laboratorio di Energia
Nucleare Applicata (LENA) dell’Università di Pavia (fig. 5).
La spettrometria è stata portata a termine con rivelatori di
germanio iperpuri intrinseci HpGe, sia nel laboratorio di
Radiochimica del Dipartimento di Chimica Generale della
stessa università sia presso il Laboratorio di Radioattività
Ambientale dell’Università e Sezione INFN di Milano-Bicocca,
dove si sono anche compiute le delicate misure sulla massa
dei campioni. Il flusso nel canale centrale del reattore è di
1,2 × 10 13 n cm -2 s -1 . Per l’analisi quantitativa si è utilizzato
uno standard di riferimento con contenuti certificati degli
elementi in tracce. Si è valutato il rapporto tra le attività
Fig. 5 Il reattore nucleare TRIGA Mark II dell’Università di Pavia. A destra dettaglio
del nocciolo.
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indotte di ogni elemento nello standard e nel campione
oggetto dell’analisi.
Come è ben noto e come da noi constatato in questo lavoro,
accanto all’errore fisico nella misura dell’elemento in traccia
in un capello, esiste una variabilità biologica che induce una
indeterminazione tra capelli anche dello stesso individuo. Per
questa ragione e per convalidare e verificare le misure di tipo
archeometrico si sono misurati sistematicamente dieci capelli
di una stessa persona a noi contemporanea per confrontarli
con quelli storica oggetto di questa ricerca.
Abbiamo utilizzato esclusivamente materiale storico
generosamente fornitoci da Musei di rilevanza internazionale,
che hanno certificato la sua autenticità. Tale materiale (tab. I)
consiste in:
• capelli prelevati al Re di Roma (l’Aiglon) negli anni 1812,
1816, 1821 ed 1826, fornitici dal Museo Glauco-Lombardi
di Parma;
• capelli prelevati all’Imperatrice Josephine alla sua morte
nel 1814, fornitici dal Museo della Malmaison di Parigi;
• capelli prelevati a Napoleone Bonaparte fanciullo in
Corsica, fornitici dal Museo Napoleonico di Roma;
• capelli prelevati all’Imperatore durante il suo esilio all’Isola
d’Elba, fornitici dal Museo Napoleonico di Roma;
• capelli prelevati all’Imperatore all’Isola di Sant’Elena il
giorno della sua morte (5 maggio 1821) ed in quello
successivo (6 maggio 1821), fornitici dal museo della
Malmaison di Parigi.
4 Risultati
Allo scopo di eliminare eventuali contaminazioni esterne,
tutti i capelli sono stati trattati, prima dell’irraggiamento,
con lo stesso procedimento standardizzato IAEA [29]: ogni
capello viene lavato in acetone sotto agitazione per dieci
minuti. Vengono poi effettuati tre lavaggi successivi in acqua
bidistillata per dieci minuti ciascuno, ancora con agitazione.
Segue un’ulteriore serie di lavaggi con acetone per dieci
minuti. Ogni campione viene poi inserito in una provetta e
ciascun gruppo di campioni viene irraggiato per 8 ore con
un fascio di 10 13 n cm -2 s -1 . Dopo 10-12 ore, utili per eliminare
i decadimenti a breve vita media, si procede alla misura con
spettroscopia gamma.
4.1 Misura su capelli a noi contemporanei
Prima di iniziare l’analisi dei capelli di interesse storico si è
proceduto a misure sistematiche su capelli prelevati in diverse
regioni della testa di un soggetto a noi contemporaneo. In
effetti è stato osservato anche in passato che si potevano
avere differenze considerevoli tra capelli prelevati in vari
punti e questo potrebbe, di principio, introdurre un’incertezza
difficilmente quantificabile sull’interpretazione dei risultati [30].
I risultati sono riportati nella tab. II. Gli errori, rilevanti
dal punto di vista relativo, sono da considerarsi del tutto
accettabili dato che la concentrazione di arsenico è molto
ridotta: da uno a due ordini di grandezza rispetto, come
vedremo, ai capelli di interesse storico. Le fluttuazioni sono
imputabili alla piccola massa dei campioni, e alle possibili
diverse posizioni relative fra capello e rivelatore, con
conseguente fluttuazione dell’efficienza di misura. Le basse
concentrazioni di arsenico nei capelli odierni da noi analizzati
sono del tutto compatibili tra loro, con un valore medio di
circa 60 ppb, e risultano in buon accordo con misure riportate
da molti studi condotti sulla popolazione attuale.
Abbiamo quindi deciso di inserire, quale riferimento e
confronto, un capello odierno per ogni irraggiamento di
capelli di interesse storico. Questo al fine di tracciare, per ogni
misura effettuata, la stabilità dei parametri e la ripetibilità
delle metodiche e delle procedure analitiche.
4.2 Misure sui capelli del Re di Roma e dell’Imperatrice
Josephine
Le concentrazioni di arsenico su questi capelli sono riportate
nella tab. III e nella fig. 6. I dati relativi al Re di Roma sono
tra loro compatibili pur coprendo un arco temporale di 14
anni, con un valore medio 9,4 ± 0,3 ppm. Tale valore è di due
ordini di grandezza maggiore del valore medio riscontrato nei
capelli odierni. È evidente che non si può parlare in questo
caso di avvelenamento, ma di una assunzione costante
probabilmente tipica di quei tempi. Si noti che questi
campioni sono stati prelevati in tempi lontani dalla morte del
Re di Roma e come i valori si ripetano per tutte le diverse fasi
della vita dello stesso.
Il campione di capelli prelevati all’Imperatrice Josephine
immediatamente dopo la morte è molto più limitato. I valori
della concentrazione di arsenico sono minori, ma la media di
1,0 ± 0,3 ppm è pur sempre superiore di almeno un ordine
di grandezza rispetto a quella dei capelli odierni. Sembra
comunque possa escludersi l’ipotesi, avanzata recentemente
[31], di un avvelenamento da arsenico.
4.3 Misure sui capelli di Napoleone Bonaparte prelevati
dopo la morte ed in diversi periodi della sua vita
I risultati delle misure compiute su un rilevante campione
di capelli dell’Imperatore sono mostrati nella tab. IV e nella
fig. 7. I due campioni prelevati a Napoleone bimbo e quelli
prelevati all’Isola d’Elba presentano valori medi di 7,3 ± 0,5 e
4 ± 0,3 ppm, rispettivamente. Osserviamo che per i campioni
prelevati all’Isola d’Elba, il valore riportato da Lin, Alber ed
Henkelmann [28] risulta considerevolmente diverso rispetto
al risultato delle misure condotte sui nostri campioni. È
possibile ipotizzare un’insufficiente pulizia superficiale del
campione che avrebbe portato a concentrazioni eccessive
non legate però alla struttura interna del capello analizzato.
24 < il nuovo saggiatore

E. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.
Capello Massa (mg) Capello Massa (mg)
Odierno 1 0,122 Aiglon 1826 1 0,138
Odierno 2 0,112 Aiglon 1826 2 0,108
Odierno 3 0,096 Napoleone Corsica 1 0,180
Odierno 4 0,138 Napoleone Corsica 2 0,274
Odierno 5 0,220 Napoleone Elba 1 0,232
Odierno 6 0,066 Napoleone Elba 2 0,188
Odierno 7 0,118 Napoleone S. Elena 5 maggio 1 0,126
Odierno 8 0,126 Napoleone S. Elena 5 maggio 2 0,166
Odierno 9 0,148 Napoleone S. Elena 5 maggio 3 0,090
Odierno 10 0,230 Napoleone S. Elena 5 maggio 4 0,130
Aiglon 1812 1 0,106 Napoleone S. Elena 5 maggio 5 0,224
Aiglon 1812 2 0,088 Napoleone S. Elena 5 maggio 6 0,148
Aiglon 1816 1 0,132 Napoleone S. Elena 6 maggio 1 0,254
Aiglon 1816 2 0,104 Napoleone S. Elena 6 maggio 2 0,328
Aiglon 1821 1 0,078 Josephine 1 0,268
Aiglon 1821 2 0,060 Josephine 1 0,294
Tab. I Massa dei campioni odierni e di interesse storico (sensibilità bilancia ± 2µg).
Capello
Concentrazione di As
(in 10 -2 ppm)
Odierno 1 8,6 ± 1,9
Odierno 2 5,6 ± 1,8
Odierno 3 11,0 ± 3,5
Odierno 4 12,4 ± 3,9
Odierno 5 2,4 ± 1,1
Odierno 6 7,1 ± 2,8
Odierno 7 5,4 ± 1,7
Odierno 8 4,0 ± 1,4
Odierno 9 4,3 ± 3,1
Odierno 10 4,8 ± 2
Tab. II Concentrazione di arsenico nei capelli di un
nostro contemporaneo.
Capello
As (in ppm)
Aiglon 1812 - 1 9,4 ± 1,0
Aiglon 1812 - 2 6,1 ± 0,6
Aiglon 1816 - 1 12,6 ± 1,3
Aiglon 1816 - 2 9,9 ± 1,0
Aiglon 1821 - 1 9,9 ± 1,1
Aiglon 1821 - 2 11,2 ± 1,3
Aiglon 1826 - 1 7,6 ± 0,8
Aiglon 1826 - 2 8,5 ± 0,9
Josephine - 1 0,8 ± 0,4
Josephine - 2 1,2 ± 0,5
Tab. III Capelli del Re di Roma in vari periodi della vita e
dell’Imperatrice Josephine dopo la morte.
Capello
As (in ppm)
Corsica 1770 - 1 8,3 ± 0,9
Corsica 1770 - 2 6,3 ± 0,7
Elba 1814 - 1 4,4 ± 0,5
Elba 1814 - 2 3,5 ± 0,4
S. Elena 5 maggio 1821 - 1 13,1 ± 1,3
S. Elena 5 maggio 1821 - 2 16,7 ± 1,7
S. Elena 5 maggio 1821 - 3 14,2 ± 1,4
S. Elena 5 maggio 1821 - 4 17,0 ± 1,7
S. Elena 5 maggio 1821 - 5 15,4 ± 2,3
S. Elena 5 maggio 1821 - 6 18,9 ± 2,2
S. Elena 6 maggio 1821 - 1 15,2 ± 2,0
S. Elena 6 maggio 1821 - 2 9,7 ± 1,6
Tab. IV Capelli di Napoleone in vita e dopo la morte.
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I valori di concentrazione di As nei capelli di Napoleone
prelevati dopo la sua morte risultano in ragionevole accordo
tra di loro con un valore medio di 15,9 ± 0,7 e di 12,4 ± 1,2
ppm per i capelli del 5 e 6 maggio, rispettivamente.
Dopo l’irraggiamento, il capello numero 2, del 5 maggio 1821,
è stato suddiviso in più parti onde individuare un possibile
incremento nella concentrazione di arsenico con il passare
del tempo (tab. V). Ricordando che un capello cresce in media
di 1-2 cm al mese si può avere in tal modo una panoramica
degli ultimi mesi di vita dell’Imperatore. La misura dei sei
frammenti di capello è risultata particolarmente difficile
a causa dell’esigua massa dei campioni da analizzare. Il
campione A si riferisce alla punta del capello mentre il
campione F è la parte più prossima al cuoio capelluto. Si
può osservare come la somma delle masse dei frammenti
non fornisca la massa iniziale del campione 2 (150 µg contro
165 µg). Ciò è dovuto all’errore sistematico della bilancia
che ovviamente fornisce un valore entro un intervallo di
sensibilità e dal fatto che i capelli dopo l’irraggiamento
risultano in generale più leggeri a causa della dispersione
delle sostanze volatili quando il capello è posto nel reattore
ad una temperatura più elevata di quella ambiente. Nella
tab. VI sono riportati i valori di concentrazione misurati: si
osserva che non vi è una reale tendenza ad un aumento
della concentrazione e i valori si distribuiscono abbastanza
uniformemente attorno al valor medio (fig. 8). Tale valore
medio risulta essere 21,0 ± 1,0 ppm, più elevato di circa il
20% rispetto al valore misurato nel campione 2 prima del
frazionamento: ciò è chiaramente imputabile alla riduzione
della massa osservata per i frammenti, già discussa in
precedenza, oltre che ad una maggiore efficienza di misura
che si ottiene su campioni più piccoli e quindi più facilmente
affacciabili alla regione sensibile del rivelatore al germanio.
Data l’elevata concentrazione da noi riscontrata in tutte
le misure su persone vissute contemporaneamente a
Napoleone ed in lui stesso in epoche diverse, non ci sembra
valido utilizzare, per avvalorare l’ipotesi di avvelenamento, il
confronto delle misure sul contenuto di arsenico nei capelli
di Napoleone dopo la morte con i dati relativi ai contenuti
attuali. In particolare il livello riscontrato nei capelli prelevati
all’Isola di Sant’Elena risulta superiore solo del 50% rispetto a
quello misurato con ampia statistica e in vari periodi di tempo
nei capelli del figlio, ed entro un fattore due se paragonato
a quanto misurato sui capelli di Napoleone bambino che,
ovviamente, non può essere considerato in pericolo di
avvelenamento.
Anche l’ipotesi di una variazione improvvisa del contenuto di
arsenico, imputabile ad un avvelenamento acuto, non viene
confermata dalla nostra misura sui frammenti contigui di un
capello.
Frammento
Massa (mg)
2A 0,012
2B 0,022
2C 0,026
2D 0,032
2E 0,032
2F 0,026
Tab. V Massa dei frammenti del campione 2 del 5
maggio 1821 (sensibilità bilancia ± 2µg).
Frammento
As (in ppm)
2A 27,6 ± 3,0
2B 22,0 ± 2,5
2C 21,4 ± 2,5
2D 17,5 ± 2,0
2E 16,6 ± 1,9
2F 20,7 ± 2,4
Tab. VI Misure sui frammenti del campione 2 del
5 maggio 1821.
Aliquote campioni
As (µg/L)
N.1 1,0000
N.2 1,5000
N.3 2,0000
N.4 1,2500
N.5 1,1000
N.6 0,8000
media 1,2750
Deviazione standard 0,4263
Limite attualmente accettato 10
Tab. VII Misure su sei campioni dell’acqua della fonte che
riforniva Napoleone ed il suo seguito.
26 < il nuovo saggiatore

E. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.
16
Aiglon
14
12
10
ppm As
8
6
4
2
0
Aiglon 1812 - 1
Aiglon 1812 - 2
Aiglon 1816 - 1
Aiglon 1816 - 2
Aiglon 1821 - 1
Aiglon 1821 - 2
Aiglon 1826 - 1
Aiglon 1826 - 2
Fig. 6 Misure della concentrazione di arsenico nei capelli del Re di Roma.
25
Napoleone
20
ppm As
15
10
5
0
Corsica 1770 - 1
Corsica 1770 - 2
Elba 1814 - 1
Elba 1814 - 2
S. Elena 5 maggio 1821 - 1
S. Elena 5 maggio 1821 - 2
S. Elena 5 maggio 1821 - 4
S. Elena 5 maggio 1821 - 3
S. Elena 5 maggio 1821 - 5
S. Elena 6 maggio 1821 - 1
S. Elena 5 maggio 1821 - 6
Fig. 7 Misure della concentrazione di arsenico nei capelli di Napoleone.
S. Elena 6 maggio 1821 - 2
35
30
25
ppm As
20
15
10
5
0
A B C D E F
Frammenti capello 2
Fig. 8 Misure della concentrazione di arsenico nei frammenti del capello 2
del 5 maggio 1816. Il frammento A si riferisce alla punta del capello mentre il
frammento F è la parte più prossima al cuoio capelluto.
vol24 / no1-2 / anno2008 > 27

fisica e...
4.4 Misure su altro materiale
È stata considerata più volte la possibilità che l’arsenico
potesse cause avere origine ambientale: dalle pareti che
contenevano una notevole quantità di arsenico
[20, 21] o per ingestione. Grazie alla cortesia di Monsieur M.
Dancoisne-Martineau Console Onorario di Francia all’Isola
di Sant’Elena abbiamo ottenuto dell’acqua prelevata dalla
stessa sorgente che riforniva Napoleone e la sua corte nelle
vicinanze della tomba dove era stato sepolto (fig. 9). Le
misure per la determinazione dell’arsenico nell’acqua, data
la notevole massa di campione a disposizione, sono state
eseguite con metodiche di assorbimento atomico. Il valore
medio di arsenico nell’acqua, misurato secondo il Metodo
EPA 200.9 [32] con strumentazione Perkin Elmer SIMMA 6000
per Assorbimento Atomico con Fornetto Grafite (GFAA) è
risultato essere di 1,27 ppb con valori minimo e massimo
pari rispettivamente a 0,80 e 2,00 ppb. Tali valori (tab. VII)
dimostrano che, attualmente, la presenza di arsenico nella
sorgente che forniva l’acqua potabile a Napoleone non
è superiore alla norma [33]: le acque potabili destinate al
consumo umano ne possono contenere al massimo
10 µg/l (D. Lgs. 2 febbraio 2001, n. 31; recepimento della Dir. 3
novembre 1998, n. 98/83/CE).
5 Conclusioni
Le nostre misure condotte sui capelli di una persona
contemporanea unitamente a quelle su persone viventi ai
tempi di Napoleone ci hanno permesso di appurare che
le seconde presentano una concentrazione di arsenico
superiore di circa due ordini di grandezza rispetto alle prime.
Risulta quindi erronea la procedura spesso adottata per
avvalorare l’ipotesi di avvelenamento basata sul confronto
del contenuto di arsenico tra i capelli di Napoleone e quello
riscontrabile in capelli odierni. I risultati relativi a campioni
dei capelli di Napoleone prelevati il giorno della sua morte ed
in quello successivo e analizzati per la prima volta in numero
così elevato, mostrano un buon accordo tra i vari componenti
e sono confrontabili, come ordine di grandezza, a quelli
riscontrati in un analogo numeroso insieme prelevato al Re
di Roma in quattro diversi anni della sua vita. Il confronto
tra il contenuto di arsenico nei capelli di Napoleone quando
era all’Isola d’Elba rispetto a quello misurato nei capelli alla
sua morte è indubbiamente più elevato, ma non è tale da
far sospettare un avvelenamento intenzionale ed inoltre
i valori di arsenico riscontrati nei capelli di Napoleone
bambino mostrano valori in qualche modo compatibili con
quelli ottenuti all’epoca della sua morte a Sant’Elena. Si
considera indice di esposizione cronica ad arsenico per la
Fig. 9 Le tombe di Napoleone a Longwood e a Parigi.
popolazione umana attuale la rilevazione di concentrazioni
nel capello superiori o uguali a 10 ppm, ma l’esposizione
che esita in gravi effetti e nella morte dell’individuo produce
concentrazione nei capelli uguali o superiori ai 45 ppm [34].
I livelli di arsenico nei capelli di Napoleone prelevati in vita
e dopo la morte sono confrontabili con quelli riscontrati in
personaggi storici dell’epoca. Essi rivelano indubbiamente
una esposizione cronica che a nostro avviso può essere
semplicemente attribuita a fattori ambientali, attualmente
purtroppo non più facilmente identificabili, o ad abitudini
alimentari/terapeutiche. Risulta difficile pensare quindi, che
questo livello di concentrazioni di arsenico sia riconducibile
ad un avvelenamento intenzionale dell’Imperatore
anche perché più semplice e diretta sarebbe stata la
somministrazione di quantità di veleno ben maggiori di
quelle mediamente già assumibili all’epoca della morte di
Napoleone.
Riteniamo in conclusione che questi risultati possano essere
di considerevole utilità per future ricerche se associate a
considerazioni storico-mediche che sono al di fuori delle
intenzioni e delle prerogative di questo lavoro.
28 < il nuovo saggiatore

E. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.
Ringraziamenti
Desideriamo ringraziare i professori Franco Bassani e Gilles
Gerbier per le discussioni ed i consigli avuti all’inizio di
questo lavoro ed i dottori Davide Giamminonni, Stefania
Pennati e Giovanni Terenziani che vi hanno contribuito
all’inizio con il loro lavoro e con le loro tesi di laurea. Un
vivo ringraziamento al Direttore ed al personale del LENA
per il continuo ed efficace aiuto datoci in queste ed anche
in altre ricerche basate sull’attivazione neutronica. La
più viva gratitudine va ai Musei Napoleonico di Roma e
Glauco Lombardi di Parma ed in particolare alle dottoresse
Giulia Gorgoni, M. E. Tittoni e Francesca Sandrini, nonché
al Console Onorario di Francia a Sant’Elena, Monsieur M.
Dancoisne-Martineau. Un particolare e vivo ringraziamento
al dott. Bernard Chevallier, Direttore del Museo della
Malmaison, che ci ha non solo fornito insieme numerosi
campioni di capelli di straordinario interesse storico
prelevati a Napoleone dopo la sua morte, ma anche
illustrato con grande competenza gli ultimi mesi della vita
di Napoleone a Sant’Elena.
vol24 / no1-2 / anno2008 > 29

Ettore Fiorini
Laureato presso l’ Università di Milano, ha svolto ricerche presso quella
università, negli Stati Uniti e presso il Centro Europeo di Ricerche Nucleari
di Ginevra.
La sua attività ha riguardato la fisica nucleare e subnucleare anche in
connessione con l’ astrofisica. Ha in particolare partecipato alla scoperta
delle correnti deboli neutre e dei neutrini provenienti dalla reazione
protone-protone nel sole. Ha coordinato una ricerca sul decadimento
del nucleone presso il Laboratorio del Monte Bianco e dirige attualmente
ricerche sulla determinazione della massa del neutrino, sulla violazione
del numero leptonico e sull’ esistenza della materia oscura nell’ Universo.
Si è anche occupato di problemi di fisica sanitaria ed in particolare di
radioattività ambientale.
È professore di Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare e di Radioattività
presso l’ Università di Milano-Bicocca e membro dell’ Accademia Nazionale
dei Lincei e dell’ Accademia delle Scienze di Torino. Gli è stata conferita
dal Presidente della Repubblica la medaglia dei Benemeriti della Scienza
e della Cultura.
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direttore del laboratorio di tossicologia chimica del Federal
Bureau of Investigation.
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Napoleon (Editions Fayard) 2000.
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poisoning?”, Anal. Bioanal. Chem., 379, no. 2 (2004) 218.
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Co-ordinated Research Programme”, J. Radioanal. Nucl. Chem.,
167, no. 2 (1993) 413.
[30] R. Cornelis, “Neutron activation analysis of hair. Failure of a
mission”, J. Radioanal. Chem., 15, no. 1 (1973) 305.
[31] http://ameliefr.club.fr/ChateauMalmaison.html.
[32] US EPA Method 200.9 Determination of trace elements by
stabilized temperature graphite furnace atomic absorbation,
Revision 2.2.
[33] J. R. Behari, R. Prakash, “Determination of total arsenic content
in water by atomic absorption spectroscopy (AAS) using vapor
generation assembly (VGA)”, Chemosphere, 63, no. 1 (2006)17.
[34] J. T. Hindmarsh, “Caveats in hair analysis in chronic arsenic
poisoning”, Clin. Biochem., 35, no. 1 (2002) 1 e comunicazione
privata del prof. J.T. Hindmarsh.
30 < il nuovo saggiatore

fisica e...
LE CELLULE STAMINALI INCONTRANO
LE GRANDI MACCHINE DELLA FISICA *
Franco RUSTICHELLI
Dipartimento di Scienze Applicate ai Sistemi Complessi
Sezione Scienze Fisiche - Università Politecnica delle Marche
Istituto Nazionale Biostrutture e Biosistemi
Una rivoluzione scientifica è in corso con lo sviluppo della medicina rigenerativa, che permette di
riparare o generare tessuti ed organi a partire da cellule staminali, con implicazioni sociali senza
precedenti. In tale avventura intellettuale, basata su di uno sforzo interdisciplinare, anche i fisici
possono fornire un contributo originale mediante tecniche di indagine avanzate legate all’uso
delle grandi macchine: osso ingegnerizzato, distrofia muscolare di Duchenne, ed in prospettiva
cuori infartuati e sclerosi multipla.
Il nostro gruppo di fisici ha iniziato
recentemente lo sviluppo di due linee di
ricerca in collaborazione con altri gruppi
di formazione biomedica operanti
nel campo della sperimentazione con
cellule staminali. In tale ambito stiamo
utilizzando delle tecniche coinvolgenti
la radiazione X , messe a punto
presso grandi installazioni europee,
in particolare presso il Sincrotrone
Europeo di Grenoble ed il Sincrotrone
Elettra di Trieste. La prima linea di
ricerca condotta in collaborazione
con il gruppo di Ranieri Cancedda, del
Dipartimento di Oncologia, Biologia
e Genetica dell’Università di Genova,
riguarda in particolare lo studio preclinico
della cinetica di formazione
dell’osso rigenerato da cellule staminali
isolate dal midollo osseo. La seconda
linea di ricerca viene condotta in
collaborazione con Ivan Torrente, del
* Liberamente estratto dalla Key-note
lecture presentata al “3rd World Congress on
Regenerative Medicine”, October 18-20, 2007,
Leipzig, Germany.
Dipartimento di Scienze Neurologiche
dell’ Università di Milano, e riguarda
degli studi pre-clinici di una terapia
della distrofia muscolare di Duchenne,
mediante cellule staminali umane
CD133 + isolate dal sangue.
Il Sincrotrone Europeo di Grenoble
(ESRF) è mostrato in fig. 1 e costituisce la
più potente sorgente di radiazione X in
Europa e la seconda a livello mondiale.
È costata circa 500 milioni di euro ed è
di proprietà di 18 nazioni europee, tra
cui l’Italia, che partecipa al 15%. Esso
è costituito da un anello avente una
circonferenza di quasi un chilometro
dove girano degli elettroni con una
energia di 6 GeV, che corrisponde ad
una velocità prossima a quella della luce
(300000 km/s). Se girassero attorno alla
terra compierebbero all’incirca sette giri
al secondo.
Gli elettroni che girano emettono
della radiazione X di grande intensità
che viene estratta mediante diverse
decine di fasci tangenziali riportati
nello schema che appare nella parte
destra della figura. In ogni fascio sono
installate diverse apparecchiature
sperimentali. Macchine acceleratrici
simili erano utilizzate in passato
solamente per esperimenti di fisica
subnucleare, i più potenti essendo
localizzati a Ginevra. Tuttavia da alcuni
anni si costruiscono in varie parti del
mondo dei sincrotroni, come quello
di Grenoble, dedicati unicamente allo
studio della struttura e della dinamica
della materia fino a livello atomico. In
pratica all’ESRF i fisici lavorano fianco a
fianco a chimici, scienziati dei materiali,
ingegneri, matematici, informatici,
geologi, archeologi, biologi e medici.
Nell’ambito delle ricerche sull’osso
rigenerato da cellule staminali
sono state utilizzate due tecniche
sviluppate all’ESRF. La prima tecnica
è la microtomografia a raggi X, che
è simile alla TAC che si trova negli
ospedali, ma offre una risoluzione
spaziale dell’ordine del micron, cioè
circa mille volte superiore. D’altra parte
essa è utilizzabile solo su campioni
delle dimensioni di pochi millimetri.
Un primo esperimento ha riguardato
lo studio della cinetica di crescita di
osso ingegnerizzato su supporti di
vol24 / no1-2 / anno2008 > 31

fisica e...
1
idrossiapatite. Tali supporti sono stati
caricati con cellule staminali del midollo
osseo estratte dalla cresta iliaca della
pecora opportunamente espanse, e
impiantati in topi immunodeficienti per
diversi tempi.
La fig. 2 mostra a sinistra l’immagine
tridimensionale del supporto vergine
e a destra del supporto impiantato per
16 settimane. Il supporto è colorato in
giallo, l’osso ingegnerizzato in verde, il
tessuto organico molle in blu.
La fig. 3 mostra l’istogramma degli
spessori di osso ingegnerizzato per vari
tempi di impianto e l’evoluzione dello
spessore medio dell’osso in funzione
del tempo di impianto. Un esperimento
simile è stato compiuto utilizzando un
supporto riassorbibile a base di fosfato
tricalcico. È stato osservato che in
concomitanza con la crescita dell’osso
ingegnerizzato si ha un progressivo
riassorbimento del supporto, fenomeno
questo assai interessante in vista delle
applicazioni cliniche.
Gli stessi campioni sono stati analizzati
dopo impianto con la seconda
tecnica disponibile all’ESRF, cioè con
la microdiffrazione dei raggi X. La
diffrazione dei raggi X in generale
permette di ottenere la struttura delle
varie sostanze fino al livello atomico.
Ad esempio la struttura a doppia
elica del DNA è stata delucidata
grazie alla diffrazione dei raggi X. La
microdiffrazione fa uso di un fascio di
raggi X focalizzato di sezione inferiore
al micron che permette di avere una
risoluzione spaziale elevatissima.
Pertanto è stato possibile eseguire
una mappatura della microstruttura
dell’osso ingegnerizzato all’interno di un
singolo poro
La fig. 4 mostra i diagrammi di
diffrazione X ottenuti nell’osso, nel
supporto di idrossiapatite e nel tessuto
organico. Al centro in basso si ha il
diagramma di diffusione dei raggi X
da parte del tessuto organico. Si nota
l’assenza di anelli di diffrazione netti
come è da aspettarsi in quanto in tale
regione manca del materiale cristallino.
In alto a destra si ha il diagramma
di diffrazione da parte del supporto
di idrossiapatite e a sinistra quello
dell’osso ingegnerizzato. Si può notare
che quest’ultimo produce degli anelli
continui e sottili mentre l’idrossiapatite
produce anelli discontinui. La
spiegazione è che l’osso è costituito
da cristalliti di piccole dimensioni
orientati in maniera isotropa mentre
l’idrossiapatite è costituita da cristalliti
più grandi orientati in modo anisotropo.
La fig. 5 mostra i diagrammi di
diffrazione X nei vari punti del
campione.
La linea nera concava verso l’alto
delimita la regione corrispondente
al supporto di idrossiapatite (parte
inferiore) dalla regione interna al poro
occupata dall’osso ingegnerizzato
(parte superiore). L’analisi dei dati di
diffrazione dei raggi X ha permesso
di mettere in evidenza in ogni punto
dell’osso analizzato la direzione
dei cristalliti di osso neoformato
(indicata schematicamente con un
segmento nero). Si può vedere che la
direzione dei cristalliti risulta parallela
all’interfaccia stessa. L’interpretazione
32 < il nuovo saggiatore

f. rustichelli: le cellule staminali incontrano le grandi macchine della fisica
2
percentuale, %
20
15
10
5
spessore medio, µm
80
70
60
50
40
30
20
10
3
0
10 30 50 70 90 110 130 150
spessore dell’osso nuovo, µm
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
tempo d’impianto, settimane
4
Fig. 1 Il sincrotrone Europeo di
Grenoble (ESRF).
Fig. 2 Visualizzazione tridimensionale
della struttura del supporto vergine
di idrossiapatite (sinistra), e del
supporto su cui è cresciuto l’osso
ingegnerizzato prodotto dalle cellule
staminali (destra).
Fig. 3 Istogramma degli spessori
dell’osso ingegnerizzato (sinistra) per
vari tempi di impianto, 8 settimane;
16 settimane; 24 settimane.
Cinetica di crescita dello spessore
dell’osso ingegnerizzato (destra).
Fig. 4 Diagramma di diffrazione
dei raggi X nel supporto di
idrossiapatite (alto a destra), nell’osso
ingegnerizzato (sinistra) e nel tessuto
organico.
vol24 / no1-2 / anno2008 > 33

fisica e...
dei dati ottenuti ha permesso inoltre di
concludere che la direzione delle fibrille
di collagene che determina la crescita
dell’osso risultano parallele ai cristalliti
(come avviene nell’osso nativo) e quindi
anche esse parallele all’interfaccia del
poro.
Per quel che riguarda gli studi inerenti
la distrofia di Duchenne, nell’ottica
di trasferire a livello clinico i risultati
della sperimentazione pre-clinica, è
importante sviluppare delle nuove
tecniche che permettano di rivelare
le cellule donatrici dopo impianto al
fine di comprendere meglio il loro
ruolo nella rigenerazione dei tessuti
danneggiati o malati. In tale contesto
abbiamo proposto ai colleghi clinici di
Milano, che hanno già pubblicato dei
risultati positivi a livello pre-clinico,
di applicare a tali studi la tecnica di
microtomografia a raggi X, dato che
essi, per altri scopi avevano marcato
le cellule CD133+, provenienti da
sangue umano, con delle nanoparticelle
magnetiche di ossido di ferro. I risultati
sono apparsi estremamente positivi e
sono mostrati nella fig.6 , dove sono
visibili a livello tridimensionale le
cellule staminali iniettate (puntini rossi
corrispondenti al forte assorbimento dei
raggi X da parte delle nanoparticelle).
Tali risultati sono stati accolti con
grande interesse da parte dei colleghi
clinici, i quali in precedenza tentavano
di localizzare le cellule con la risonanza
magnetica, con una risoluzione spaziale
notevolmente inferiore. È da notare che
tale metodo di marcatura delle cellule
con nanoparticelle contenenti metalli
pesanti ed osservazione mediante
microtomografia a raggi X potrebbe in
linea di principio essere utilizzato per
visualizzare a livello tridimensionale
qualsiasi tipo di cellule, ivi comprese le
cellule tumorali per studiare ad esempio
la cinetica delle metastasi.
Conclusioni
Da quanto sopra riportato si può dedurre
come le tecniche fisiche avanzate,
associate alle grandi installazioni,
divengano di giorno in giorno più
sofisticate e più potenti a tal punto da
poter essere impiegate non solo per
studiare i sistemi fisici (più semplici), ma
progressivamente anche i sistemi chimici
e biologici fino a sistemi di interesse
clinico. In particolare nell’ampio settore
5
Fig. 5 Orientazione dei cristalliti di
osso ingegnerizzato all’interno di un
poro.
Fig. 6 Visualizzazione tridimensionale
di cellule staminali umane (puntini
rossi) iniettate nel muscolo del topo.
Fig. 7 .Il ruolo della fisica nel contesto
interdisciplinare di ricerche sulle
cellule staminali.
Scienze
Biologiche
Chimica
Modellizzaz
Scienze Farma
34 < il nuovo saggiatore

f. rustichelli: le cellule staminali incontrano le grandi macchine della fisica
di ricerca riguardante le cellule staminali,
che deve essere affrontato in maniera
eminentemente interdisciplinare, anche
la fisica moderna trova un suo ruolo
non trascurabile, destinato a svilupparsi
ulteriormente in futuro (fig. 7).
Infatti le tecniche, facenti uso della
radiazione X di sincrotrone menzionate
precedentemente possono essere
impiegate, insieme con altre tecniche
fisiche avanzate, per studiare altri
sistemi di interesse biomedico, oltre alle
metastasi menzionate precedentemente.
Spero infine che quanto qui riportato
serva a rafforzare nei colleghi clinici la
convinzione che la fisica continua a fornire
tuttora validi contributi allo sviluppo
delle scienze e delle tecnologie mediche
(oltre che a quello di tutte le tecnologie in
generale).
6
Ringraziamenti
Desidero ringraziare per i loro preziosi contributi scientifici,
i gruppi di Ranieri Cancedda (Università di Genova), Stefano
Lagomarsino (CNR, Roma), Françoise Peyrin (ESRF, Grenoble)
e Yvan Torrente (Università di Milano), e l’INFM per aver
permesso buona parte dei lavori qui presentati grazie al
supporto del programma di ricerca PURS.
Bibliografia
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Fisica
Ingegneria
ione/Informatica
Medicina
ceutiche
7
Franco Rustichelli
Professore ordinario di Fisica è responsabile della Sezione di Scienze
Fisiche del Dipartimento di Scienze Applicate ai Sistemi Complessi
dell’Università Politecnica delle Marche. Ha studiato fisica alla Scuola
Normale Superiore di Pisa. Dal 1962 al 1982 ha lavorato presso la Comunità
Europea dell’Energia Atomica, in particolare presso il Reattore ad Alto
Flusso di Grenoble, applicando le tecniche neutroniche alla scienza dei
materiali e alla biofisica. Ad Ancona coordina un gruppo specializzato
nello studio dei materiali e delle biomolecole mediante l’utilizzo delle
grandi installazioni europee, compreso il Sincrotrone Europeo ed
Elettra. Negli ultimi anni collabora con biologi e medici in ricerche che
coinvolgono le cellule staminali. Ha partecipato a più di trenta progetti
europei fungendo da coordinatore in alcuni di essi. Ha rivestito e riveste
diversi incarichi internazionali e nazionali. Da dieci anni è Direttore della
Scuola Internazionale in Scienza e Tecnologia dei Materiali che ha luogo
annualmente presso la Fondazione Colocci a Jesi ( Ancona ). È autore
di oltre 250 pubblicazioni e di numerose comunicazioni su invito a
conferenze internazionali.
vol24 / no1-2 / anno2008 > 35