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Descrizione della commessa "Progettazione e valutazione di nuove strategie terapeutiche interdisciplinari (ME.P06.031)"

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Descrizione della commessa "Progettazione e valutazione di nuove strategie terapeutiche interdisciplinari (ME.P06.031)" (literal)

Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi

Strumentazione

La presenza di una camera amagnetica nel nostro Istituto e la progettazione e realizzazione di un sistema espositivo alloggiato al suo interno, ci ha permesso di produrre campi magnetici ed elettromagnetici estremamente controllati e riproducibili. -Laboratorio attrezzato per la biologia Cellulare, Molecolare e Biochimica di base ed applicata -PCR real time,-Proteomica,-Elispot,-centrifughe da banco e refrigerate,-citofluorimetro,-microscopio rovesciato,-microscopio a fluorescenza con sistema microfotografico digitale,-microscopio confocale,-microscopio elettronico a trasmissione,-microscopio elettronico a scansione,-camera amagnetica,-sistemi di esposizione ai campi magnetici and elettromagnetici,-camera termostatata a 4°C,-camera termostatata a 37°C,-Camera P2,-Camera calda per manipolazione radioattivi; purificazione di proteine di membrana; ricostituzione di proteine in doppi strati lipidici; realizzazione di modelli di membrana (es.giant vesicles,liposomi); tecniche di microchirurgia per manipolazione \"giant vesicles\"; spettrofotometria; fluorimetria; light scattering; calorimetria differenziale; progettazione e sviluppo di espositori EMR specifici, per frequenze100 GHz. (literal)

Tematiche di ricerca

L'interdisciplinarietà del progetto è dovuta all'impiego di metodi fisici in medicina. In particolare verranno utilizzate particolare frequenze di risonanza elettromagnetica con lo scopo di trasferire informazioni a specifici target biologici cellulari e chimici. 1-Target cellulari (differenziamento cellule staminali):Nel 1902 il fisico olandese Lorentz fu insignito del pemio Nobel per la fisica per aver descritto in quella che sarà nota come legge di Lorentz il moto di uno ione in un campo magnetico con esso risonante. Noi abbiamo applicato la legge di Lorentz ad un sistema biologico ed abbiamo scoperto (e brevettato) che specifiche condiozioni di frequenze di risonanza dello ione calcio possono indurre differenziamento cellulare senza l'ausilio di agenti chimici. 2-Target chimici: sempre utilizzando strategie fisiche di origine elettromagnetica ci proponiamo di migliorare protocolli per il trasferimento specifico di molecole ad attività farmacologica (literal)

Competenze

Il nostro gruppo di ricerca è estremamente interdisciplinare e quindi dotato di tutte le competenze necessarie si fisico-chimiche che matematiche e biologiche per il raggiungimento degli scopi della commessa e dei singoli moduli. In particolare abbiamo una camera amagnetica di sedici metri quadrati (struttura unica in Italia) nella quale è possibile produrre, con sofisticate apparecchiature in nostro possesso e metodiche protette da brevetto a copertura mondiale di proprietà ISPESL-CNR, le opportune frequenze di risonanza elettromagnetiche e magnetiche. Negli anni abbiamo maturato esperienza nel mantenimento in coltura di cellule staminali umane (cardiache e muscolo-scheletriche)e possediamo il know how necessario per il follow up del loro processo di differenziamento. Abbiamo inoltre tuttele conoscenze chimiche per la produzione di nanoparticelle magnetiche per il drig delivery ed inoltre abbiamo un brevetto per la produzione di bioreattori magnetici per il trasferimento sito specifico di molecole ad attività farmacologica. (literal)

Potenziale impiego per processi produttivi

Tecnologie

I modelli matematici per la descrizione dei fenomeni fisici relativi sia ai metodi fisici per il differenzimento de cellule staminali umani che ai protocolli per la veicolazione sito specifica di principi attivi, verranno garantiti dalla collaborazione con i fisici e matematici dell'ISPESL. Le competenze e tecniche per l'isolamento, la messa in coltura e il differenziamento di cellule staminali umani sono tutte intramurali. (literal)

Obiettivi

Questo progetto si propone di: -differenziare con agenti fisici (esposizione a campi elettromagnetici e alle frequenze di risonanza di ciclotrone di ioni di interesse biologico) cellule primarie e specializzate a differenti livelli di maturazione e differenziamento e di cellule staminali umane, per il loro uso in medicina rigenerativa. -individuare nuove strategie terapeutiche di \"drug delivery\" utilizzando gli eritrociti autologhi modificati come \"bioreattori\" che a parità di efficacia sono in grado concentrare il farmaco e ridurre quindi gli effetti collaterali tipici della somministrazione \"tradizionale\". -Sviluppare protocolli innovativi di trasferimento genico mediante elettrotrasferimento in modelli di patologie umane e protocolli di trasferimento sito specifico di molecole farmacologiche mediante elettrochemioterapia -Progettare e sviluppare nuovi sistemi di esposizione tra i 100 GHz e 700 GHz e nuove metodiche di preparazione di modelli di membrana (asimmetria doppio strato lipidico). (literal)

Stato dell'arte

Le competenze fisiche e biofisiche e la presenza nel nostro Istituto di una camera amagnetica ci hanno permesso lo studio dell'interazione tra campi elettromagnetici e sistemi cellulari. I risultati di tali studi hanno consentito la messa a punto di protocolli di esposizione a campi elettromagnetici per il differenziamento di cellule staminali umane. Le particelle magnetiche sono oggi i nanomateriali più utilizzati per applicazioni biomediche \"in vitro\" ed \"in vivo\". Non mostrano tossicità e sono ben tollerate dagli organismi viventi quando opportunamente sintetizzate e funzionalizzate, e presentano una lunga stabilità e permanenza quando vengono iniettate nel torrente circolatorio. (literal)

Tecniche di indagine

Tecniche di Biologia Cellulare e Molecolare; Tecniche di Biochimica; Chromatin immuno precipitation assay; Microarray; Test farmacologici in vitro e in vivo di citotossicità; Imaging su animali di piccola taglia; Criofissazione di tessuti e realizzazione di sezioni al criostato, tecniche di immunoistochimica su sezioni di tessuto e colture cellulari; Trasfezioni transienti di colture cellulari mediante lipofectamine o elettroporazione; gene silencing e caratterizzazione della funzionalità genica tramite siRNA in vitro e in vivo; elettroporazione in vivo (in topo); tecniche di isolamento e purificazione proteine di membrana;cromatografia,tecniche di preparazione di liposomi;estrusioni; dialisi controllata del detergente; elettroformazione; tecniche di citologia; citogenetica classica e molecolare; tecniche di spettrofotometria; assorbimento; cinetiche; light scattering. (literal)

Descrizione di

Descrizione

data.CNR.it