Progetto Phoenics: luce e cristalli fotonici per la diagnosi tumorale precoce
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Progetto Phoenics: luce e cristalli fotonici per la diagnosi tumorale precoce

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Il progetto del ChiLab del Politecnico di Torino in collaborazione con l’Università di Torino e la Fondazione Piemontese per la Ricerca sul Cancro Onlus, presso l'Istituto di Candiolo....

Il progetto del ChiLab del Politecnico di Torino in collaborazione con l’Università di Torino e la Fondazione Piemontese per la Ricerca sul Cancro Onlus, presso l'Istituto di Candiolo.

Sfruttare le proprietà di propagazione della luce sulla superficie di cristalli fotonici per rilevare biomarker tumorali presenti in bassissime quantità nei campioni biologici, permettendo una diagnosi precoce.
http://www.lswn.it/comunicati/stampa/2011/progetto_phoenics_luce_e_cristalli_fotonici_per_diagnosi_tumorale_precoce_polito_unito_fprc

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Progetto Phoenics: luce e cristalli fotonici per la diagnosi tumorale precoce Progetto Phoenics: luce e cristalli fotonici per la diagnosi tumorale precoce Document Transcript

  • LUCE E CRISTALLI FOTONICIPER LA DIAGNOSI TUMORALE PRECOCE Il progetto del ChiLab del Politecnico di Torino in collaborazione con l’Università di Torino e la Fondazione Piemontese per la Ricerca sul Cancro Onlus, presso lIstituto di CandioloSfruttare le proprietà di propagazione della luce sulla superficie di cristalli fotoniciper rilevare biomarker tumorali presenti in bassissime quantità nei campionibiologici, permettendo una diagnosi precoce.Questo l’obiettivo del prototipo di biosensore fotonico nato dalla collaborazione tra ilteam del ChiLab - Laboratorio Materiali e Microsistemi del Dip. di Scienza deiMateriali del Politecnico di Torino (guidato dal Prof. Fabrizio Pirri) con il Dip. di ScienzeOncologiche dellUniversità di Torino presso lIstituto di Candiolo e la DirezioneScientifica della Fondazione Piemontese per la Ricerca sul Cancro Onlus, nella personadel Prof. Federico Bussolino.Una partnership che permette di integrare competenze scientifiche in campo fisico edingegneristico con quelle biologiche e molecolari, finalizzate a mettere a puntosistemi che permetteranno una diagnosi più precoce dei tumori. Il progetto vede anchela collaborazione dellUniversità del Piemonte Orientale e di due aziende, Biodiversity edInpeco. Il prototipo è stato realizzato nellambito del Progetto PHOENICS (BandoConverging Technologies 2008 della Regione Piemonte) grazie ad un investimento di 3milioni di euro in 3 anni (di cui 1,5 milioni finanziati appunto dalla Regione).La tecnologia proposta ha lo scopo di superare gli attuali limiti di sensibilità delle misure deimarcatori tumorali. Una volta messa a punto permetterà di misurare variazionisignificativamente più piccole di specifici marcatori tumorali rispetto a quelleattualmente rilevate dalle tecnologie oggi disponibili. Ciò permetterà un’anticipazionedel percorso diagnostico e terapeutico da intraprendere, nonché un’ulteriore possibilità permeglio seguire la risposta ai farmaci.Il principio di rivelazione dei sensori si basa sulla possibilità di controllare lapropagazione della luce sulla superficie di nanostrutture fotoniche. Gli effetti dipropagazione della luce su superfici metalliche e su cristalli fotonici sono noti da decenni. Èrecente invece la scoperta di utilizzare questi effetti per la diagnosi in ambitobiomedicale. In questo caso la superficie del cristallo fotonico viene“funzionalizzata”, resa cioè sensibile ad uno specifico marker tumorale grazie aparticolari recettori molecolari, studiati presso l’Istituto di Candiolo.
  • Una luce laser viene fatta propagare sulla superficie funzionalizzata del cristallo fotonico.Così come un piccolo oggetto è sufficiente ad increspare un sottile velo dacqua chescorre sul marmo di una fontana, allo stesso modo unonda elettromagnetica disuperficie – la luce – è facilmente alterabile dalle piccole perturbazioni cheavvengono sulla superficie del cristallo fotonico, in seguito al riconoscimento di unospecifico biomarker tumorale. Un fotorivelatore, misurando questa variazione di intensitàluminosa, fornisce lindicazione della presenza di marker anche in quantità molto piccole.La misura biosensoristica mediata da onde elettromagnetiche di superficiegarantisce una grande sensibilità anche a piccole quantità di molecole da rilevare.I risultati ottenuti finora sono molto incoraggianti: hanno permesso di testare la sensibilitàdel sistema di detection e validarlo dal punto di vista della stabilità e della ripetibilità.Misure controllate in laboratorio hanno rilevato in modo specifico quantità un miliardo divolte più piccole del milligrammo (picogrammo) di alcune biomolecole test. Ma iricercatori sono convinti di poter migliorare di almeno 100 volte la sensibilità finoradimostrata con le prove preliminari: una volta testata la capacità del sensore di“catturare” le proteine di prova, inizieranno i test per la detection di proteine comunementeusate come marker tumorali.Il team del Politecnico di Torino è impegnato su questo filone di ricerca dal 2007, incollaborazione con l’Università Sapienza di Roma (Prof. Francesco Michelotti) e l’EPFLdi Lausanne e Neuchatel. Altri gruppi focalizzati su analoghi sistemi di rilevazione fannocapo a istituti di ricerca statunitensi, australiani e russi.Si tratta di uno studio dalle grandi potenzialità, che una volta sviluppato potrà avere unimpatto significativo sulle attività diagnostiche e terapeutiche su un ampio numero ditumori. I riscontri finora avuti sono estremamente incoraggianti e promettenti, mal’applicazione di questa sofisticata tecnologia nella pratica diagnostica oncologicanecessiterà di alcuni anni di approfondimenti e validazioni, prima dell’utilizzo su ampiecasisitiche di pazienti oncologicici.Il Laboratorio Materiali e Microsistemi del Politecnico di Torino conta circa 50 ricercatoricon competenze multidisciplinari, dalla fisica allingegneria, dalla chimica alla biologia, dalla ricerca dibase al trasferimento tecnologico.Coordinato dal Prof. Fabrizio Pirri, il gruppo di ricerca del ChiLab gestisce un budget annuocomplessivo di circa due milioni di euro, grazie a progetti regionali, nazionali, europei e a numerosecollaborazioni industriali.Dalla sua attività sono nati recentemente 3 spin-off: Microla Optoelectronics Srl nel campo dellaoptoelettronica, Politronica InkJet Srl per lelettronica flessibile e Nanosynthex Srl, impegnata nel campodella diagnostica molecolare.ChiLab è un centro di riferimento per le micro e nanotecnologie ed è responsabile del coordinamentodel Laboratorio di Eccellenza del MIUR LATEMAR, centro di riferimento per le applicazioni biologichee molecolari delle micro e nanotecnologie. www.polito.it/micronanotech - www.latemar.polito.itReferente Comunicazione ChiLab - LatemarBarbara Magnani cell. 339 3096245 - magnanibarbara@gmail.comPolitecnico di TorinoTiziana Vitrano, Resp. Ufficio Relazioni con i Media tel. 011 5646183 - relazioni.media@polito.itFondazione Piemontese per la Ricerca sul CancroEdoardo Girola cell. 335 1405464 - e.girola@fastwebmail.it