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chapters/4-results.tex

@@ -1,4 +1,4 @@
-\chapter{Risultati e discussione}
+\chapter{Conclusione}
 \label{cap:results}
 
 Nello svolgimento di questo lavoro di tesi è stata esplorata la possibilità
@@ -6,7 +6,63 @@ di utilizzare tecniche di microscopia e manipolazione ottica avanzate e
 ultraveloci per caratterizzare le proprietà meccaniche di complessi di
 biomolecole interagenti.
 
-La scelta di osservare queste interazioni in un ambiente estremamente
-controllato, dove un insieme minimo "funzionale" di biomolecole viene
-isolato dal resto del rumoroso ambiente cellulare, è stata dettata dalla
-necessità di raggiungere 
+Queste proprietà, in particolare la dipendenza delle caratteristiche dinamiche
+delle interazioni da sollecitazioni meccaniche esterne e la loro modulabilità,
+sono alla base della \textit{meccanotrasduzione}, ovvero di ogni processo
+che consente la traduzione di un segnale di tipo meccanico in segnali
+biochimici capaci di alterare il funzionamento di cellule e organismi.
+
+Per decifrare i meccanismi fondamentali alla base della meccanotrasduzione
+è stato considerato un approccio in cui un insieme minimo
+``funzionale'' di biomolecole viene isolato dal resto del rumoroso ambiente
+cellulare, in modo da poter controllare con estrema precisione la posizione
+e il numero delle molecole interagenti, e da poter rilevare e caratterizzare
+anche interazioni transienti e di breve intensità, con tempi di vita media
+inferiori al millisecondo.
+
+La scelta di un approccio di questo tipo, se da una parte consente
+l'osservazione e la caratterizzazione di meccanismi di interazione altrimenti
+invisibili, è però intrinsecamente limitata dalla necessità di porre il
+sistema in condizioni molto diverse da quelle fisiologiche, in cui un numero
+elevato di molecole diverse in natura è responsabile delle proprietà
+meccaniche dei tessuti cellulari e della formazione e modulazione di segnali
+biochimici.
+
+Con questo lavoro di tesi si è voluto mostrare come questa limitazione sia
+tecnicamente superabile andando ad accoppiare, a tecniche di spettroscopia
+di forza già regolarmente utilizzate, schemi di microscopia di singola
+molecola.
+Così facendo, infatti, è possibile aumentare il numero di molecole 
+osservate nello stesso tempo: mentre l'interazione tra due molecole viene
+monitorata accuratamente sotto condizioni meccaniche controllate,
+l'eventuale attivazione di cofattori terzi interagenti può essere rilevata
+grazie alla microscopia di fluorescenza.
+
+Correlando temporalmente queste due informazioni in un unico esperimento, è
+possibile caratterizzare e quantificare una serie di meccanismi fondamentali
+per la meccanotrasduzione molto più ampio di quello esplorabile con le
+due tecniche separatamente.
+
+Per combinare efficacemente un sistema di spettroscopia di forza
+ultraveloce basato su pinzette ottiche con schemi di microscopia di singola
+molecola è necessario confrontarsi con una serie di limitazioni sia di
+natura ingegneristica che teorica.
+In particolare, è necessario evitare ogni possibile \textit{crosstalk} tra
+le differenti modalità di acquisizione usate allo stesso tempo senza però
+ridurre la qualità, in termini di rapporto segnale/rumore,
+dei dati acquisiti.
+
+Per questo motivo, anche se le tecniche di microscopia di singola molecola
+e di spettroscopia di forza risultano usate routinariamente da qualche
+tempo, non è stata ancora ancora sufficientemente esplorata la possibilità
+di un loro uso combinato in biofisica.
+
+Con questo lavoro di tesi si è realizzato un apparato di misura in grado
+di combinare la rilevazione in fluorescenza di singola molecola alla
+spettroscopia di forza \textit{force-clamp}, dimostrando la possibilità
+di ottenere misure di interazione con la stessa precisione e sensibilità
+raggiungibili in un apparato di spettroscopia force-clamp isolato.
+
+Inoltre, è stata esplorata la possibilità di sfruttare le proprietà ottiche
+dei materiali usati negli esperimenti per incrementare il rapporto
+segnale/rumore in microscopia di fluroescenza.