Il progetto NeON propone:
1) piattaforme innovative per la teranostica in ambito oncologico basate su tecnologia avanzata in
fibra ottica capaci di:
- Identificare e classificare cellule tumorali in maniera specifica e non invasiva mediante spettroscopia Raman tipo SERS (diagnosi);
- Effettuare analisi biochimiche e/o molecolari multiple, con possibilità di rivelazione di bio-marcatori tumorali in tempo reale mediante spettroscopia Raman tipo SERS (diagnosi);
- Effettuare drug delivery selettivo, con attivazione controllata attraverso la luce (terapia).
2) piattaforme Lab on Chip per la diagnosi differenziale di ictus ischemico e emorragico in grado
di:
- Rilevare la fotoluminescenza ottenuta tramite tecniche di riconoscimento specifico tra sequenze di nucleotidi complementari e marcatura con coloranti fluorescenti;
- Rilevare in tempo reale la presenza di alcuni particolari miRNA in fluidi biologici derivanti da pazienti colpiti da ictus ed effettuare diagnosi differenziale tra le forme di ictus ischemico ed emorragico;
- Dimostrare la possibilità di realizzare piattaforme per la diagnostica affidabili e a basso costo.
Relativamente alle Piattaforme innovative per la teranostica in ambito oncologico sono in fase di progettazione, sviluppo e testing le seguenti sonde:
- Probes in fibra ottica di tipo Lab-On-Fiber su tecnologia SERS per l’identificazione e la classificazione di cellule tumorali con elevata specificità per la diagnosi e la prognosi di neoplasie alla tiroide e al seno. Lo sviluppo dei probes si baserà su spettroscopia di superficie sfruttando la presenza di micro e nano strutture metalliche presenti sulla fibra ottica ed effetto SERS delle molecole caratterizzanti i fenotipi tumorali delle cellule da ispezionare.
- Probes di tipo Lab-On-Fiber basati su tecnologia SERS per il riconoscimento e la quantificazione di bio-marcatori utili per la diagnosi precoce del tumore alla tiroide mediante analisi di fluidi biologici. I probes in fibra ottica realizzati, saranno impiegati per il riconoscimento specifico del bio-marcatore in esame.
- Probes di tipo Lab-On-Fiber integrati con vettori polimerici per drug delivery locoregionale in vitro ed ex-vivo su tessuti interessati da tumore al seno. Il vettore polimerico fotosensibile sarà sviluppato per garantire un efficiente loading, un’appropriata protezione da agenti esterni e rilascio controllato del farmaco.
Figura: Piattaforme innovative per la teranostica in ambito oncologico
Relativamente alle Piattaforme Lab on Chip sono in fase di progettazione, sviluppo e testing le seguenti sonde:
- Sonde Lab-on-Chip basate su cristalli fotonici con un’elevata sensibilità rispetto alla perturbazione delle proprietà ottiche indotta da eventi di cattura di miRNA alla superficie.
- Sonde CMOS per rivelazione di segnale di fluorescenza di miRNA. Il campione biologico verrà deposto direttamente sulla superfice del chip. Per la funzionalizzazione della superfice verranno utilizzati anche nanofili di silicio. La struttura del rivelatore verrà ottimizzata per permettere la rivelazione della fotoluminescenza di campioni biologici.
- Sistemi microfluidici per Lab-on-Chip. Si svilupperanno celle microfluidiche per immobilizzare probe anti-miRNA sulla superficie dei biosensori, equipaggiare le sonde Lab-on-Chip e permettere il flusso di analiti contenenti i miRNA alla superficie.
Inoltre all’interno del progetto è prevista anche un’attività finalizzata allo studio di fattibilità per l’integrazione di probes in fibra ottica all’interno di un ago/catetere/cannula medicale per investigarne l’applicabilità direttamente in vivo.
Figura: Piattaforme Lab on Chip per la diagnosi differenziale di ictus ischemico e emorragico
Le suddette piattaforme saranno progettate, sviluppate e testate facendo riferimento a casi studio di rilevanza clinica:
Figura: Tumore al seno e tumore alla tiroide