Giulia Zanini, dottoressa in Fisica dell’Università di Genova, vince il Premio SIOF 2019
Giulia Zanini, dottoressa in Fisica dell’Università di Genova, si è aggiudicata il prestigioso Premio SIOF della Società Italiana di Ottica e Fotonica per la migliore tesi di dottorato nel settore dei biosensori ottici e della biofotonica con il suo lavoro dal titolo Studio sull’utilizzo di interazioni ottiche non-lineari per lo sviluppo di tecniche di microscopia ottica senza marcatori a super-risoluzione realizzato presso l’IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) sotto la supervisione del Prof. Alberto Diaspro e del Dr. Paolo Bianchini.
La tesi di dottorato
“La sua elevata sensibilità, specificità chimica e alta risoluzione temporale e spaziale aprono la strada allo studio e all'imaging di una varietà di cromofori e nanomateriali non fluorescenti, non accessibili con le tecniche di microscopia convenzionale. Questa tecnica si basa sull’utilizzo di due laser impulsati al femtosecondo, i quali vengono allineati spazialmente e temporalmente sul campione in modo da studiarne le proprietà intrinseche di assorbimento. Ripetendo questa analisi punto per punto, muovendo i laser in zone diverse del campione, e utilizzando le proprietà di assorbimento come mezzo di contrasto, è possibile ricostruire un’immagine del sistema sotto esame. Inoltre, sfruttando il fenomeno non-lineare della saturazione dell’assorbimento e un fascio laser ingegnerizzato a forma di ciambella, la microscopia pompa-sonda ha permesso di accedere a informazioni spaziali più elevate, dell’ordine di un milionesimo di millimetro. Questa tecnica è stata utilizzata con successo per fare imaging di grafene, il materiale più sottile al mondo, costituito da un solo strato di atomi di carbonio, un materiale all’avanguardia nello sviluppo di nuove tecnologie. Con la tecnica di microscopia pompa-sonda saturata è stato possibile valutare, con un’elevata risoluzione spaziale, i difetti strutturali del grafene come pieghe o zone multistrato, avvalendosi della luce e non di tecniche più complesse e invasive come la microscopia elettronica.
Inoltre, utilizzando sorgenti laser nel vicino infrarosso, la microscopia pompa-sonda (saturata e non) permette di fare imaging in mezzi diffusivi e in tessuti e può essere integrata in una piattaforma di microscopia ottica non-lineare multimodale, assieme ad altre tecniche moderne come la microscopia a due fotoni, quella a generazione di seconda armonica o Raman, al fine di ampliarne l'uso in biologia e nelle scienze dei materiali.”
Competenze specifiche e ambiti di ricerca
Durante il dottorato di ricerca ha trascorso 5 mesi presso l’Università di Osaka in Giappone, al laboratorio del Prof. Katsumasa Fujita nel Dipartimento di Fisica Applicata, per acquisire e perfezionare la tecnica di microscopia Raman stimolata.
Le sue competenze principali riguardano l'ottica non-lineare e la progettazione e sviluppo di microscopi ottici. Attualmente l'attività di ricerca della dottoressa Zanini si concentra sulla microscopia a scattering Brillouin stimolata.
L’esperienza post dottorato negli USA presso la University of Maryland
Terminato il dottorato, Giulia ha avuto immediatamente un’importante offerta di lavoro dal Dipartimento di Bioingegneria della University of Maryland, dove al momento lavora come postdoc nel laboratorio di biotecnologia ottica del Prof. Giuliano Scarcelli, fisico specializzato in ottica e sviluppo tecnologico.
