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Il gruppo di Bio-interfacce intelligenti si occupa dello sviluppo e utilizzo di nanoparticelle fisicamente attive e materiali nano-strutturati, in grado di promuovere appropriati segnali di istruzione per le cellule e i tessuti.

Il controllo a distanza delle funzioni cellulari utilizzando nanomateriali "intelligenti" rappresenta un approccio di bio-manipolazione con potenziali applicazioni senza precedenti in molti campi della medicina, dalla terapia del cancro all' ingegneria dei tessuti. Attraverso la risposta attiva a stimoli esterni, i nanomateriali intelligenti agiscono come dei reali nanotransduttori in grado di mediare e/o convertire differenti forme di energia sia in segnali fisici che chimici, promuovendo comportamenti cellulari specifici. Un nuovo paradigma è proposto per la nanomedicina, con lo scopo di utilizzare le proprietà intrinseche dei nanomateriali come dispositivi attivi al posto di unità strutturali passive o vettori per medicine. Con questa visione, siamo concentrati su tre linee di ricerca principali:

  • Stimolazione cellulare attraverso nanoparticelle piezoelettriche, magnetiche, redox-attive e otticamente-attive
  • Sistemi multifunzionali per il rilascio di farmaco
  • Gravità alterata come segnale fisico per la stimolazione cellulare

Laboratori

Siamo attivi presso il Centro di Micro-BioRobotica, completamente equipaggiato di strumentazione biologica, chimica e per la microfabricazione, di camere pulite (classe 1000 e classe 10000), laboratori di chimica, e laboratori biologici BSL2.

In particolare, la strumentazione seguente è disponibile per le linee di ricerca sulle Bio-interfacce intelligenti:

  • Helios NanoLab 600i FIB/SEM/STEM equipped with X-ray microanalysis (FEI);
  • AFM diINNOVA SPM system (Bruker)
  • Fourier transform infrared spectrophotometer IRAffinity-1 (Shimadzu)
  • HPLC 1260 Infinity (Agilent Technologies)
  • Differential scanning calorimeter DSC-1 STARe System (Mettler Toledo)
  • Zetasizer Nano ZS90 (Malvern)
  • LAMBDA 45 spectrophotometer (Perkin Elmer)
  • Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer (Agilent Technologies)
  • VICTOR X3 plate reader (Perkin Elmer)
  • Eclipse Ti-E fluorescence microscope (Nikon)
  • C2s confocal microscope (Nikon)
  • CytoFLEX Flow Cytofluorimeter (Beckman Coulter)
  • QIAcube (Qiagen)
  • Nanodrop 2000 spectrophotometer (Thermo)
  • CFX Connect real-time PCR detection system (BioRad)
  • PowerPac Basic + Mini-PROTEAN Tetra Cell (electrophoresis system, BioRad)
  • iBlot gel transfer system (Invitrogen)
  • ChemiDoc Western blot Imager (Bio-Rad)
  • Magnetherm (Nanoterics)
  • EmulsiFlex-C5 (Avestin)
  • Sonoporation Gene Transfection System SonoPore KTAC-4000 (Sonidel)

Progetti

  • Magnetic solid lipid nanoparticles as a multifunctional platform against glioblastoma multiforme (SLaMM), grant number 709613, European Research Council (ERC) Starting Grant, 2017-2022
  • Cerium oxide nanoparticles as countermeasure against reactive oxygen species production in altered gravity conditions: Preliminary investigation on planarians (PlanOx2), grant number CORA-GBF-2017-001, European Space Agency, 2017-2019
  • Nanotechnology solutions against oxidative stress in muscle tissue during long-term microgravity exposure (NANOROS), grant number 2016-7-U.0, Italian Space Agency, 2016-2018
  • Starting grant "Compagnia di San Paolo", grant number 55_AI16GC01, Compagnia di San Paolo, 2016-2018
  • New self-powered devices for cochlear stimulation based on piezoelectric nanomaterials, grant number RF-2011-02350464, Italian Ministry of Health, 2014-2018

Collaborazioni

  • Prof. Suzuki Madoka, Waseda University (Tokyo, Japan)
  • Prof. Elisa Mele, Loughborough University (Loughborough, UK)
  • Dr. Lorenzo Albertazzi, IBEC (Barcelona, Spain)
  • Prof. Gianluca Ciardelli, Polytechnic University of Torino (Torino, Italy)
  • Prof. Alessandra Salvetti, University of Pisa (Pisa, Italy)
  • Prof. Roberto Raiteri, University of Genova (Genova, Italy)
  • Dr. Marco Vukich, Kayser Italia (Livorno, Italy)
  • Dr. Francesco Difato, Italian Institute of Technology (Genova, Italy)