Il progetto NeON è stato articolato in ben dieci Obiettivi Realizzativi (OR), dei quali, escludendo l’OR0 e l’OR9 che sono rispettivamente di coordinamento e disseminazione, gli altri sette sono tutti di sviluppo e/o validazione sperimentale. Di seguito si riportano gli OR costituenti il presente progetto:
Gli Obiettivi Realizzativi OR1, OR2, OR3 sono tutti di progettazione ed implementazione e quindi sono considerati risultati intermedi e propedeutici all’OR4, OR5 ed OR6. L’OR7 rappresenta un’analisi di fattibilità per l’integrazione in un solo ago (o catetere) di tutte le sonde di diagnosi e terapia implementate in precedenza. Infine l’OR8 riguarda linee guida per l’applicazione di aghi sensorizzati in oncologia e neurologia.
Obiettivo Realizzativo OR0 Coordinamento del progetto
Leader Unisannio (DING) – Prof. Andrea Cusano
Per tutta la durata del progetto, tutti i partner saranno coinvolti nella gestione e coordinamento delle diverse attività, preparazione delle riunioni tecniche, disseminazione interna dei risultati della ricerca. Tali attività saranno rivolte a garantire il coordinamento tra i partner pubblici e privati e avranno il compito di incoraggiare la sinergia e il lavoro trasversale tra il personale scientifico dei vari partner.
Figura:OR0
Obiettivo Realizzativo OR1 Sviluppo di sonde in fibra ottica per il drug-delivery locoregionale
Leader Unisannio (DING) – Prof. Andrea Cusano
Questo OR riguarda lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato idoneo alla progettazione, realizzazione e validazione di sonde in fibra ottica per drug-delivery locoregionale di farmaci. L’approccio tecnologico che s’intende applicare sarà finalizzato all’ integrazione della fibra ottica con vettori polimerici contenenti il farmaco da rilasciare. Modulando gli impulsi di luce, sarà controllata la cinetica di rilascio del farmaco e, quindi, la concentrazione di farmaco nel sito bersaglio.
Figura: OR1
Obiettivo Realizzativo OR2- Sonde SERS in fibra ottica per l’identificazione di cellule e/o biomarcatori tumorali
Leader: CeRICT (CNR-IBP) – Dr. Anna Chiara De Luca
La maggior parte degli strumenti di analisi ed imaging di campioni tumorali disponibili richiede la distruzione/marcatura del campione limitando l’applicazione in vivo. La tecnologia Raman amplificata da superfici (SERS) consente di fornire, in maniera non invasiva, dettagli sulla struttura molecolare del campione analizzato, cruciali per la diagnosi e la prognosi della malattia e potenzialmente colmando questa necessità. Grazie all’aumento del campo elettromagnetico nella immediata vicinanza di nanostrutture metalliche, la spettroscopia SERS permette di individuare gli spettri vibrazionali anche di singole molecole e di rivelare diversi biomarcatori contemporaneamente. Trattandosi di un fenomeno ottico, si può integrare in una fibra ottica ed essere impiegato per misure in vivo. L’obiettivo è sviluppare una sonda SERS per identificare e quantificare biomarcatori in biopsie liquide e/o rivelare e classificare cellule tumorali in maniera rapida, non invasiva e tecnicamente accessibile.
Figura: OR2
Obiettivo Realizzativo OR3 Biosensori Lab On Chip per la detection di miRNA
Leader: IUNET– Prof. Fabrizio Palma
Saranno sviluppati biosensori di tipo Lab-on-Chip, basati sia su tecniche ottiche che elettroniche, in grado di effettuare diagnosi differenziale tra le forme di ictus su base ischemica da quelle su base emorragica su fluidi biologici umani. Obiettivo è la realizzazione di sistemi miniaturizzati in grado di rivelare in tempo reale alcuni particolari miRNA che caratterizzano la presenza di uno stato emorragico nel paziente. L’elemento fisico rivelato, comune all’intero OR, è la fotoluminescenza ottenuta tramite tecniche di riconoscimento specifico tra sequenze di nucleotidi complementari.
Figura: OR3
Obiettivo Realizzativo OR4 – Applicazione delle sonde SERS e per il drug-delivery in vitro ed ex-vivo per il tumore al seno
Leader: CeRICT (INT-FP)– Prof. Luigi Buonaguro
L’OR4 è volto alla validazione delle sonde in fibra ottica per il drug delivery e per il riconoscimento di biomarcatori del tumore al seno in vitro su colture cellulari ed ex-vivo su scaffold 3D e tessuti tumorali resecati.
Figura: OR4
Obiettivo Realizzativo OR5- Applicazione delle sonde SERS nella diagnostica dei tumori della tiroide
Leader: CeRICT(Unina_DMCC) – Prof. Paolo Emidio Macchia
L’OR5 si propone l’uso di sonde SERS nella diagnostica dei tumori della tiroide per la diagnosi precoce del tipo di tumore tiroideo. In futuro, la metodica potrà essere usata per la valutazione pre- o intra-operatoria del coinvolgimento dei linfonodi e dei tessuti peritiroidei, migliorando l’approccio chirurgico e riducendo i rischi di morbilità.
Figura: OR5
Obiettivo Realizzativo OR6 Applicazione di biosensori ottici ed elettronici per diagnosi differenziale di ictus
Leader: CeRICT (Unina_DNSRO) – Prof. Giuseppe Pignataro
L’OR6 riguarda lo sviluppo di dispositivi multi-probe basati su biosensori in grado di identificare nuovi biomarcatori, miRNA, per la diagnosi differenziale di ictus ischemico e emorragico. Poiché alcuni miRNA, rilasciati nel sangue dopo ictus, sono in grado di modulare l’espressione di proteine chiave nella patogenesi del danno ischemico, quali i trasportatori NCX, NCKX e ZnT1, nella prima fase ci aspettiamo di identificare un gruppo di miRNA da usare come marker differenziali di ictus ischemico e emorragico. Il monitoraggio contemporaneo di più miRNA migliora in maniera determinante la specificità della metodica proposta. Inoltre, lo studio delle proteine la cui espressione è regolata da miRNA indotti dall’ischemia consentirà di identificare bersagli strategie terapeutiche innovative.
Figura: OR6
Obiettivo Realizzativo OR7- Studio di fattibilità per integrazione delle sonde in fibra ottica in aghi medicali
Leader: Unisannio(DING) – Prof. Andrea Cusano
L’OR7 riguarda lo studio di fattibilità per lo sviluppo di un sistema integrato e multifunzionale (LIN) idoneo all’integrazione di sonde in fibra ottica all’interno di un singolo ago per uso medicale e dei relativi sistemi e componenti per il loro corretto funzionamento.
Figura: OR7
Obiettivo Realizzativo OR8- Linee guida per l’applicazione di aghi sensorizzati in oncologia e neurologia
Leader: Unisannio (DST) – Prof. Vittorio Colantuoni
La diagnosi precoce è essenziale per una buona prognosi; questo gruppo di studio ha scelto i miRNA sia tissutali che circolanti come possibili biomarkers di diagnosi precoce per le competenze specifiche acquisite negli anni su tumori e malattie neurologiche. Lo scopo finale di questo OR è quello di identificare una “signature” di miRNA condivisa da molteplici patologie che possa fornire conoscenze utili per lo sviluppo di sensori per uno strumento (Lab In Needle) in grado di aiutare i medici a fare diagnosi differenziale precoce, indicare la prognosi e indirizzare i corretti interventi terapeutici.
Figura: OR8
Obiettivo Realizzativo OR9 – Disseminazione scientifica e valorizzazione dei risultati
Leader: CeRICT – Dott. Sergio Betti
Gli obiettivi principali dell’OR9 sono quelli di divulgare e promuovere la conoscenza generata ed i prototipi sviluppati al fine di garantire il massimo beneficio alla comunità scientifica ed industriale ed ai settori privati, sfruttare i risultati del progetto in modo da trarre il massimo beneficio per il mondo industriale ed il mondo accademico e garantire la continuità e il follow-up del progetto oltre il periodo del sostegno.
Figura: OR9