Il gruppo BiMeR (Bio-Medical Radiation Physics) del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento si occupa principalmente di biofisica delle radiazioni ionizzanti e di fisica medica.
In particolare, la ricerca è focalizzata sulla radioterapia con particelle cariche (come protoni e ioni). Il gruppo sviluppa modelli multiscala per comprendere come le radiazioni danneggino il DNA e come le cellule riparino tali danni, studiando anche i meccanismi che possono portare a mutazioni. In parallelo, il gruppo si occupa dello studio di tecniche innovative di adroterapia, che puntano a rendere i trattamenti sempre più efficaci e con ridotti effetti collaterali. Attualmente, ambiti di interesse sono anche la microdosimetria, sia in ambito sperimentale che modellistico, e la radioterapia FLASH, una tecnica innovativa che mira a ridurre i danni ai tessuti sani mantenendo l’efficacia sui tumori.
Il gruppo opera quindi all’intersezione tra fisica, biologia e medicina, con applicazioni dirette nella radioterapia e nella fisica medica.

Attività di Ricerca

Il gruppo BiMeR si dedica allo studio degli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, nonché alle sue applicazioni mediche, con un focus specifico sulla terapia delle particelle cariche. Il gruppo BiMeR ha diverse collaborazioni nazionali e internazionali; nell'ambito di queste collaborazioni, il gruppo è attualmente attivo su diversi progetti di ricerca.
Di seguito sono forniti ulteriori dettagli sui temi di ricerca attuali.

Modeling multi-scala in biofisica delle radiazioni

Sfruttiamo diversi approcci di modellizzazione per studiare i meccanismi degli effetti delle radiazioni. Questi vanno dalla chimica delle radiazioni alla descrizione dell'induzione e riparazione dei danni al DNA. Recentemente, abbiamo iniziato a investigare come diverse qualità di radiazioni possano indurre mutazioni, che possono eventualmente svilupparsi in un cancro indotto.

Microdosimetria

La microdosimetria mira a descrivere gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, partendo dall'analisi degli aspetti stocastici dell'interazione radiazione-materia a livello cellulare. Da questo punto di vista, è complementare alla dosimetria convenzionale. Il nostro gruppo è attivo nello sviluppo di rivelatori e nella modellizzazione della microdosimetria.

Radioterapia FLASH

La radioterapia (RT) FLASH rappresenta la nuova frontiera nel campo della radioterapia. La FLASH RT nasce dall'osservazione di un particolare effetto di risparmio dei tessuti normali quando l'irradiazione viene eseguita ad una velocità di dose superiore a 40 Gy/s, preservando contemporaneamente l'inattivazione delle cellule tumorali. Sebbene la comprensione dei meccanismi alla base dell'effetto FLASH sia incompleta, a livello globale sono in corso sforzi per investigare sia tali meccanismi che la possibilità di una traslazione clinica.

Fisica Medica

La nostra ricerca nel campo della fisica medica è fortemente collegata alle collaborazioni in corso con l'agenzia sanitaria locale (APSS), in particolare con il Dipartimento di Fisica Sanitaria e le unità di Terapia con protoni. I nostri sforzi sono principalmente dedicati agli studi di pianificazione del trattamento e all'indagine delle tossicità dei tessuti normali attraverso l'applicazione e lo sviluppo di modelli NTCP.

Membri del gruppo