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Archive for the ‘Tecno Sanità’ Category

Mercy Virtual Hospital: Primo ospedale virtuale al mondo.

Posted by giorgiobertin su dicembre 17, 2017

A Chesterfield, negli USA, un interessante caso di telemedicina: un ospedale di quattro piani, senza neanche un letto, dove vi lavorano 330 fra medici e infermieri che gestiscono da remoto circa 2.400 pazienti. Il Mercy Virtual Hospital è infatti il primo ospedale virtuale al mondo, costato 45 milioni di dollari.

Mercy
Nurses and doctors at the virtual hospital run by Mercy Health System use web cameras and track vital signs remotely to assist healthcare professionals in hospital rooms far away and also homebound patients with chronic illnesses. BOTTOM LEFT: Nurse Anne Bowie monitors ICU patients via camera and vital sign monitors. BOTTOM RIGHT: An example of a telemedicine station, which includes a camera view of a hospital bed, data tracked from vital sign monitors, and computerized supports to help nurses and doctors at the virtual hospital help staff at brick-and-mortar hospitals around the country.

Inaugurato nell’ottobre 2015, il Virtual Care Center è la prima e unica struttura del suo genere. L’edificio di quattro piani, ha infermieri, medici e una mensa, e lo staff passa le giornate a curare i malati, controllando i loro segni vitali, registrando note, rispondendo a ordini e allarmi, facendo esami e chiacchierando con loro. E’ una struttura però senza pazienti e senza letti.

È il centro di comando per la più grande unità elettronica di terapia intensiva della nazione e altri servizi di telemedicina, tra cui telestroke, Nurse On Call e teleconsulti medici.

Mercy Virtual sta trasformando l’assistenza sanitaria 24 ore al giorno, sette giorni su sette, 365 giorni all’anno creando nuovi modelli di assistenza supportati da team e tecnologie di telemedicina. I pazienti non devono più cercare assistenza fisica o riorientare completamente le loro vite per ottenere l’accesso agli specialisti. La tecnologia virtuale si prende cura di loro.

Accedi: http://www.mercyvirtual.net/

Visualizza il tour virtuale di Mercy

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FDA: Linee guida per Farmaci e Dispositivi stampati in 3D.

Posted by giorgiobertin su dicembre 16, 2017

La Food and drug administration (FDA) ha prodotto la prima guida tecnica in assoluto per le aziende che sviluppano prodotti, dalle protesi ai farmaci, interamente o parzialmente stampati in 3D.

La guida vuole offrire supporto e consiglio alle aziende sugli aspetti tecnici della stampa in 3D degli apparecchi medici, dal design alle prove di funzionalità, durata e qualità, fino all’arrivo sul mercato. Si tratta di raccomandazioni da usare su una tecnologia emergente che evolverà in modi inaspettati, all’interno di un quadro di regole e leggi attuali che, riconosce l’FDA, vanno riviste e adattate.

FDA-3D-printing
3D printed (left to right, top) models of a brain, blood vessel, surgical guide, and (bottom) medallion printed on FDA 3D printers.

L’FDA infatti ha rivisto più di 100 apparecchi, attualmente sul mercato, prodotti con le stampanti 3D, come protesi del ginocchio o impianti usati per la ricostruzione del viso. L’agenzia ha approvato anche il primo farmaco stampato in 3D, usato per trattare le crisi epilettiche, che si dissolve in bocca più velocemente.

Scarica e leggi il comunicato stampa FDA:
Statement by FDA Commissioner Scott Gottlieb, M.D., on FDA ushering in new era of 3D printing of medical products; provides guidance to manufacturers of medical devices

Leggi i documenti in full text:
Guidance: Technical Considerations for Additive Manufactured Medical Devices (PDF – 619KB)

3D Printing of Medical Devices

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Realizzati modelli di organi artificiali realistici stampati in 3D.

Posted by giorgiobertin su dicembre 12, 2017

Un team di ricercatori guidati dall‘University of Minnesota – Minneapolis, USA ha realizzato modelli di organi artificiali realistici stampati in 3D che riproducono l’esatta struttura anatomica, le proprietà meccaniche e l’aspetto dei veri organi.
Questi modelli di organi specifici per il paziente, che includono sensori morbidi integrati, possono essere utilizzati per gli ambulatori di pratica per migliorare gli esiti chirurgici in migliaia di pazienti in tutto il mondo.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista “Advanced Materials Technologies“.


3D-Printed Organ ModelsA team of researchers led by the University of Minnesota has 3D printed lifelike artificial organ models that mimic the exact anatomical structure, mechanical properties, and look and feel of real organs.

Stiamo sviluppando modelli di organi di nuova generazione per la pratica preoperatoria. I modelli di organi che stiamo stampando in 3D sono quasi una replica perfetta in termini di aspetto e sensibilità degli organio di un individuo, utilizzando le nostre stampanti 3D personalizzate “, ha dichiarato il professore Michael McAlpine, delll’Università del Minnesota.
Riteniamo che questi modelli di organi possano essere di aiuto ai chirurghi per pianificare e praticare meglio la chirurgia. Speriamo che questo salverà vite umane riducendo gli errori medici durante l’intervento chirurgico” – cocnlude il prof. McAlpine.

Se potessimo replicare la funzione di questi tessuti e organi, potremmo anche essere in grado di creare ‘organi bionici’ per i trapianti“, ha detto McAlpine. “Io chiamo questo il progetto ‘Human X’. Sembra un po ‘fantascienza, ma se questi organi sintetici appaiono, si sentono e si comportano come veri tessuti o organi, non vediamo perché non stamparli su richiesta per sostituire gli organi reali“.

Leggi abstract dell’articolo:
3D Printed Organ Models with Physical Properties of Tissue and Integrated Sensors
K. Qiu, Z. Zhao, G. Haghiashtiani, S.-Z. Guo, M. He, R. Su, Z. Zhu, D. B. Bhuiyan, P. Murugan, F. Meng, S. H. Park, C.-C. Chu, B. M. Ogle, D. A. Saltzman, B. R. Konety, R. M. Sweet, M. C. McAlpine
Adv. Mater. Technol. 2017, 1700235. https://doi.org/10.1002/admt.201700235

Fonte: University of Minnesota

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Nuovo stimolatore muscolare impiantabile per prevenire le ulcere da pressione.

Posted by giorgiobertin su novembre 18, 2017

Un team di ricercatori guidati da Kath Bogie, un ingegnere biomedico e professore associato di ortopedia e ingegneria biomedica presso la Scuola di Medicina della Case Western Reserve University e colleghi del Case Western Reserve ed altre istituzioni, ha sviluppato uno stimolatore muscolare impiantabile per prevenire le ulcere da pressione e lesioni profonde dei tessuti dei glutei. Queste gravi condizioni mediche, che sono causate da lunghi periodi di tempo a letto o seduti, possono portare a forti dolori e infezioni, e persino alla morte.

flextstim flextstim1

flexSTIM, così si chiama questo piccolo stimolatore, flessibile, completamente impiantabile con elettrodi che, con il semplice tocco di un pulsante, fornirà una stimolazione intermittente ai tre muscoli glutei che costituiscono i glutei. Imitando il regolare spostamento del peso corporeo – aumentando di conseguenza la massa muscolare – la stimolazione migliorerà la salute dei muscoli e aiuterà a prevenire le ulcere da pressione e le lesioni dei tessuti profondi.

FlexSTIM sarà adatto praticamente per tutti i pazienti con lesioni del midollo spinale e altri con condizioni mediche debilitanti” afferma il prof. Bogie.
I benefici del nuovo sistema completamente impiantato includeranno una maggiore qualità della vita e una riduzione dei costi delle cure mediche. I rischi saranno ridotti al minimo perché sarà necessaria solo una piccola incisione per impiantare il dispositivo di 4 mm di spessore da effettuarsi ambulatorialmente previa anestesia locale.

Preliminary development of an advanced modular pressure relief cushion: Testing and user evaluation.
Freeto T, Mitchell SJ, Bogie KM.
J Tissue Viability. 2017 Mar 20. pii: S0965-206X(17)30041-4. doi: 10.1016/j.jtv.2017.03.001

Case Western Reserve University Receives DOD Grant for Implantable Muscle Stimulator

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FDA approva la prima pillola “digitale”.

Posted by giorgiobertin su novembre 17, 2017

La Food and Drug Administration (FDA) ha approvato il primo farmaco negli Stati Uniti con un sistema di ingestione con tracciamento digitale (Abilify MyCite). Le compresse aripiprazolo hanno un sensore ingeribile incorporato nella pillola che registra che il farmaco è stato preso.

Il prodotto è approvato per il trattamento della schizofrenia, il trattamento acuto di episodi maniacali e misti associati al disturbo bipolare di tipo I e per l’uso come terapia aggiuntiva per la depressione negli adulti.

Abilify-Mycite  Abilify-Mycite1

Il sistema funziona inviando un messaggio dal sensore della pillola a una patch indossabile. La patch trasmette le informazioni a un’applicazione mobile in modo che i pazienti possano monitorare l’ingestione del farmaco sul proprio smartphone. I pazienti possono anche consentire ai loro operatori sanitari e medici di accedere alle informazioni attraverso un portale web-based.

Essere in grado di monitorare l’ingestione di farmaci prescritti per la malattia mentale può essere utile per alcuni pazienti“, ha detto il prof. Mitchell Mathis della FDA.

La nuova pillola ‘Abilify MyCite’ è realizzata in collaborazione da Otzuka (il produttore del principio attivo, già venduto negli Usa con l’etichetta “Abilify”) e da ‘Proteus Digital Health‘, l’azienda che ha creato il sensore.

Comunicato FDA:
FDA approves pill with sensor that digitally tracks if patients have ingested their medication

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Creata ‘Pelle elettronica’ che trasmette dati biochimici in wireless.

Posted by giorgiobertin su ottobre 15, 2017

Un team internazionale di ricercatori ha creato un microsistema di “pelle elettronica” – “The Lab on the Skin“, che potrebbe essere utilizzata per trasmettere dati sulla salute in modalità wireless (video).
Il sistema è un sottile “ragno” di micro-involucri tridimensionali auto-assemblati che fungono da minuscole molle e connessioni elettriche tra una serie di piccoli chip elettronici, il tutto è incorporato in una morbida matrice di silicone che aderisce alla pelle con un adesivo biocompatibile. Il sistema è abilitato al Bluetooth e può inviare dati ad uno smartphone.


John Rogers – The Lab on the Skin – la prossima generazione di tecnologie indossabili e è stata descritta nel Modern Museum of Art (MoMa) di New York. 09 ott 2017.

Abbiamo sviluppato un mezzo per rendere i componenti elettronici tradizionali e rigidi in morbidi laminati sottili e compatibili con la pelle, in grado di integrarsi con qualsiasi regione del corpo a fornire in modo non-invasivo dati di qualità clinica dello stato fisiologico in formato wireless“, ha detto il professore John Rogers della Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Le misure del sistema includono elettroencefalografia, elettromiografia, elettrocardiografia, temperatura cutanea, tasso di respirazione e sismocardiografia.
I ricercatori si stanno approntando studi umani con l’obiettivo di portare il dispositivo sul mercato in 2 o 3 anni.

Leggi il full text dell’articolo:
Self-assembled three dimensional network designs for soft electronics
Kyung-In Jang, Kan Li[…]John A. Rogers
Nature Communications 8, Article number: 15894 (2017) doi:10.1038/ncomms15894

Video – New sweat-monitoring device explained ”

Fonte: Northwestern University Feinberg School of Medicine

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Creata fibra ottica che trasmette luce e farmaci nel corpo.

Posted by giorgiobertin su ottobre 12, 2017

Una fibra ottica flessibile e biodegradabile che può fornire luce nel corpo per applicazioni mediche è l’ultimo lavoro di una collaborazione tra ingegneri elettrici e ingegneri dei biomateriali dell’Istituto di Ricerca dei Materiali del “Penn State’s Materials Research Institute” coordinati dal prof. Jian Yang.

La capacità di fornire luce nel corpo è importante per la chirurgia laser, l’attivazione di farmaci, l’immagine ottica, la diagnosi della malattia e l’optogenetica (scienza emergente che combina tecniche ottiche e genetiche di rilevazione, allo scopo di sondare circuiti neuronali all’interno di cervelli di mammiferi). Fornire luce nel corpo è però molto difficile e richiede l’impianto di una fibra ottica in vetro.

Biomaterials

Yang e il suo team hanno creato in precedenza un polimero basato sul citrato, un ingrediente naturale chiave nel metabolismo, che è stato sviluppato come una piattaforma generale per applicazioni biomediche, come viti ossee biodegradabili per la fissazione dell’osso, scaffoidi per l’ingegneria dei tessuti e nanoparticelle per la consegna di farmaci terapeutici a lento rilascio. Ora sono riusciti a realizzare sempre con  il polimero a base di citrato una fibra ottica biodegradabile che può piegarsi ed allungarsi e trasmettere la luce.

Poiché il materiale è non tossico e biodegradabile, la fibra a base di citrato potrebbe essere lasciata all’interno del corpo per lunghi periodi senza la necessità di una seconda operazione per rimuoverla“, ha detto Yang. “Oltre al sensore di rilevamento delle immagini, possiamo aggiungere sostanze chimiche terapeutiche, farmaci o molecole biologiche per il trattamento delle malattie“.

La pubblicazione del lavoro è stata fatta sulla rivista “Biomaterials“.

Leggi abstract dell’articolo:
Flexible biodegradable citrate-based polymeric step-index optical fiber
Dingying Shan, Chenji Zhang, Surge Kalaba, Nikhil Mehta, Jian Yang
Biomaterials, Volume 143, October 2017, Pages 142-148

Fonte: Penn State’s Materials Research Institute

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Colla chirurgica elastica sigilla le ferite in 60 secondi.

Posted by giorgiobertin su ottobre 6, 2017

Un team internazionali di ingegneri biomedici dell’Università di Sydney della Boston’s Northeastern University, del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University e del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) in Boston, hanno sviluppato una colla chirurgica, chiamata MeTro, ad alta elasticità che la rende ideale per sigillare ferite nei tessuti del corpo che si espandono e si allargano continuamente – come i polmoni, i cuori e le arterie.
I risultati sono riportati sulla rivista “Science Translational Medicine“.


Biomedical engineers from the University of Sydney and the United States have collaborated on the development of a potentially life-saving surgical glue, called MeTro.

Il materiale funziona anche su ferite interne che sono spesso in aree difficili da raggiungere e richiedono graffette o suture a causa del fluido corporeo circostante che impedisce l’efficacia di altri sigillanti.

MeTro agisce in soli 60 secondi una volta trattata con luce UV, ha un enzima degradante incorporato che può essere modificato per determinare quanto dura il sigillante – da ore a mesi, per consentire un tempo sufficiente per la guarigione della ferita. La colla viene spruzzata direttamente sulla ferita e attivata con luce.
La bellezza della formulazione MeTro è che, appena entra in contatto con le superfici del tessuto, si solidifica in una fase gelica” – afferma il prof. Nasim Annabi primo autore del lavoro. (video)
Il processo è simile a quello dei sigillanti in silicone utilizzati intorno alle piastrelle bagno e cucina.

Le potenziali applicazioni sono potenti – dal trattamento di gravi ferite interne a siti di emergenza, come ad esempio incidenti stradali e zone di guerra, nonché il miglioramento di interventi chirurgici ospedalieri.

Leggi abstract dell’articolo:
Engineering a highly elastic human protein–based sealant for surgical applications
BY NASIM ANNABI, YI-NAN ZHANG, ALEXANDER ASSMANN, EHSAN SHIRZAEI SANI, GEORGE CHENG, ANTONIO D. LASSALETTA, ANDREA VEGH, BIJAN DEHGHANI, GUILLERMO U. RUIZ-ESPARZA, XICHI WANG, SIDHU GANGADHARAN, ANTHONY S. WEISS, ALI KHADEMHOSSEINI
Science Translational Medicine 04 Oct 2017: Vol. 9, Issue 410, eaai7466 DOI: 10.1126/scitranslmed.aai7466

Fonti ed approfondimenti:
Università di Sydney – Boston’s Northeastern University – Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University

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Nobel per la chimica 2017 alla crio-microscopia elettronica.

Posted by giorgiobertin su ottobre 4, 2017

Premiati Jacques Dubochet (svizzero), Joachim Frank (americano) e Richard Henderson (inglese), per il loro contributo allo sviluppo della crio-microscopia elettronica, una tecnica che permette di ricostruire la struttura tridimensionale delle molecole con dettaglio atomico e che negli ultimi anni ha avuto un impatto enorme negli studi di biologia e farmacologia.
Questo metodo ha spostato la biochimica in una nuova era”, spiega la Royal Swedish Academy of Sciences nelle sue motivazioni per l‘assegnazione.

microscopia elettronica

La crio-microscopia elettronica ha permesso di ricostruire con grande dettaglio la struttura di molecole molto complesse: a sinistra, il complesso proteico che regola i ritmi circadiani; al centro, la molecola che regola la percezione della pressione dell’aria e consente il corretto funzionamento dell’udito; a destra, il virus Zika (Credit: Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences)

Si tratta di una tecnica di osservazione al microscopio che rende possibile visualizzare le biomolecole, come le proteine, ma anche il DNA o l’RNA, dopo averle “congelate” molto velocemente, con il metodo della vitrificazione. In questo modo si preserva la loro forma naturale ed è possibile osservare nel dettaglio le relazioni spaziali tra le diverse molecole.
Tecniche come questa hanno rivoluzionato la precisione della microscopia elettronica, che da tecnica utilizzata per vedere ammassi confusi è divenuta un modo per osservare la struttura atomica delle molecole.

The Nobel Prize in Chemistry 2017

Popular Information

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FDA: approvato un duodenoscopio contro le infezioni.

Posted by giorgiobertin su ottobre 2, 2017

La Food and Drug Administration (Fda) ha approvato il primo duodenoscopio con cappuccio monouso all’estremità, un accorgimento che faciliterà la decontaminazione del dispositivo riducendo il rischio di infezioni. Il nuovo strumento, il Pentax ED34i10T, serve a visualizzare le vie biliari e pancreatiche, consentendo anche di raccogliere informazioni su fegato e pancreas.

P_ED34-i10T

Crediamo che il nuovo tappo distale disponibile rappresenti un passo importante verso l’abbassamento del rischio di future infezioni associate a questi dispositivi“, ha dichiarato William Maisel della FDA.

Fda News Release:
FDA clears first duodenoscope with disposable distal cap

Pentax ED34i10T

Comunicazione di sicurezza: ED-3490TK Video Duodenoscopio di Pentax

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Una app per prevenire il cancro.

Posted by giorgiobertin su settembre 28, 2017

Si chiama “A third less” la nuova app multipiattaforma (Ios, Android, Windows Phone) realizzata dal Consorzio di ricerca Luigi Amaducci, tramite un team coordinato dall’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (In-Cnr) e composto anche da Università di Padova (Dipartimento di Neuroscienze; Unità operativa di riabilitazione ortopedica), Istituto Oncologico Veneto e azienda Openview, con la sponsorizzazione di Takeda.


A Third Less – La app per la prevenzione oncologica

L’applicazione offre un aiuto nella riduzione del rischio di ammalarsi, fornendo indicazioni sull’alimentazione da seguire, sull’attività fisica da praticare e aiutando a mantenere il peso forma. Ogni utente ha un suo avatar che deve trasformare in un “supereroe” della salute, inserendo nella App informazioni circa i cibi che assume e lo sport che pratica“, ha spiegato Stefania Maggi dell’In-Cnr.
Le scelte nutrizionali possono influenzare la formazione del cancro a diversi livelli, ad esempio interferendo nella proliferazione, differenziazione e morte delle cellule, nell’espressione degli oncogeni e degli oncosoppressori. Anche una regolare attività fisica sembra associata a un ridotto rischio di tumori del colon e della mammella e a una diminuzione del rischio per prostata, polmone e utero“, ha aggiunto Maggi.

All’applicazione sono collegati anche il portale web di approfondimento, nel quale vengono ulteriormente spiegati i consigli pratici.

Portale Web: https://athirdless.com/

Scarica l’applicazione:
per IOS  –  per Android

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NIH: Disponibile online il più grande set di dati di scansioni del torace.

Posted by giorgiobertin su settembre 27, 2017

L’NIH Clinical Center ha reso disponibile gratuitamente alla comunità scientifica mondiale un set di dati di scansioni è di oltre 30.000 pazienti, tra cui molti con malattia polmonare avanzata. Si tratta di oltre 100.000 immagini di radiografie a raggi X. Con la massima privacy dei pazienti, il set di dati è stato rigorosamente sottoposto a screening per rimuovere tutte le informazioni personali identificabili prima del rilascio.

lung-mass

La lettura e la diagnosi delle immagini radiografiche del torace possono essere relativamente semplici per i radiologi, richiedono una attenta analisi e osservazione, un ragionamento complesso oltre che una conoscenza dei principi anatomici, della fisiologia e della patologia.

L’NIH Clinical Center integrerà mensilmente il database con ulteriori immagini di scansioni complesse come CT e MRI.

Le immagini sono disponibili via Box: https://nihcc.app.box.com/v/ChestXray-NIHCC

ChestX-ray8: Hospital-scale Chest X-ray Database and Benchmarks on Weakly-Supervised Classification and Localization of Common Thorax Diseases.
Wang X, Peng Y, Lu L, Lu Z, Bagheri M, Summers RM
IEEE CVPR 2017,

Fonte: NIH Clinical Center

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Protesi articolari al titanio possono provocare danni.

Posted by giorgiobertin su settembre 15, 2017

Un team di ricercatori della Mayo Clinic ha scoperto che le nanoparticelle di titanio (TiO2) che sono presenti negli impianti ossei possono causare danni compromettendo la formazione dell’osso e interferendo con la ricrescita nel sito di riparazione. Questo può portare ad allentamento degli impianti e conseguente dolore.

Il team per la loro ricerca ha raccolto i risultati di studi pubblicati di recente dove sono stati analizzati gli effetti degli impianti a base di titanio sulle cellule ossee e sulle cellule correlate. In particolare si sono concentrati sugli effetti delle nanoparticelle del biossido di titanio utilizzato negli impianti di protesi. Questi effetti all’interno della cellula (intracellulare) e all’esterno delle cellule (extracellulari) sono stati riportati sulla rivista “BioResearch Open Access“.

Alcune delle complicanze comuni associate all’artroplastica totale includono infezioni con problemi legati alle articolazioni, come ad esempio le dislocazioni dell’articolazione, l’usura delle ossa residue, lo scioglimento degli impianti, ecc.

titanium  titanium1

Negli impianti con l’attrito tra le superfici vengono rilasciate delle nanoparticelle metalliche nocive che possono entrare nello spazio comune e nei tessuti circostanti, ciò porta all’allentamento degli impianti. Le nanoparticelle di biossido di titanio (TiO2) provenienti dalle leghe di titanio che vengono utilizzate per realizzare questi impianti, sono dannose per le cellule umane.
E’ stato dimostrato che queste nanoparticelle di TiO2 vengono ricoperte con un biocomplesso di calcio e fosforo ed altri composti come le glicoproteine. Quindi entrano nelle cellule in modo simile a “cavalli di Troia“. Una volta all’interno delle cellule possono provocare danni. Programmano le cellule alla morte in un processo chiamato apoptosi. Ciò impedisce un’ulteriore crescita e riparazione delle aree danneggiate delle ossa.

Scarica e leggi il documento in full text:
Local Cellular Responses to Titanium Dioxide from Orthopedic Implants
Yao Jie J., Lewallen Eric A., Trousdale William H., Xu Wei, Thaler Roman, Salib Christopher G., Reina Nicolas, Abdel Matthew P., Lewallen David G., and van Wijnen Andre J.
BioResearch Open Access. July 2017, 6(1): 94-103. https://doi.org/10.1089/biores.2017.0017

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Creato rilevatore portatile di allergeni alimentari.

Posted by giorgiobertin su settembre 7, 2017

I ricercatori del Massachusetts General Hospital, e della Harvard Medical School, Boston, hanno sviluppato un nuovo sistema portatile di rilevamento degli allergeni – includendo l’analizzatore in un portachiavi – che potrebbe aiutare la maggior parte delle persone con allergie alimentari a gestisce la loro condizione evitando alcuni alimenti specifici, i pesci, le uova o altri prodotti che causano reazione allergica, che può variare da un lieve eruzione cutanea allo ‘shock anafilattico‘ pericoloso per la vita.

iEAT
A portable allergen-detection system with a keychain analyzer could help people with food allergies test their meals.
Credit: The American Chemical Society

I metodi convenzionali per rilevare questi trigger nascosti richiedono apparecchiature di laboratorio ingombranti, sono lenti e non rilevano basse concentrazioni.
Il nuovo dispositivo integrated exogenous antigen testing, o iEAT è costituito da un dispositivo palmare per estrarre allergeni dal cibo, e da un lettore elettronico nel portachiavi per rilevare gli allergeni. La comunicazione dei dati ad uno smartphone avviene in wireless. In meno di 10 minuti, il prototipo potrebbe rilevare cinque allergeni, dal grano, alle arachidi, dalle nocciole, al latte e uova, a livelli inferiori al saggio di laboratorio standard.

Leggi abstract dell’articolo:
Integrated Magneto-Chemical Sensor For On-Site Food Allergen Detection
Hsing-Ying Lin, Chen-Han Huang, Jongmin Park, Divya Pathania, Cesar M. Castro, Alessio Fasano, Ralph Weissleder, Hakho Lee.
ACS Nano, Article ASAP DOI: 10.1021/acsnano.7b04318

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Una penna identifica i tumori in pochi secondi.

Posted by giorgiobertin su settembre 7, 2017

Un team di scienziati e ingegneri dell’Università del Texas di Austin ha inventato un potente strumento che identifica rapidamente e accuratamente il tessuto canceroso durante l’intervento chirurgico, fornendo risultati in circa 10 secondi, più di 150 volte più veloci della tecnologia esistente.
La MasSpec Pen è uno strumento palmare innovativo che fornisce ai chirurghi informazioni diagnostiche precise su quali tessuti tagliare o conservare, aiutando a migliorare il trattamento e ridurre le probabilità di recidiva del cancro.

Riconosce le molecole chiamate metaboliti, prodotte dalle cellule viventi, sia sane che cancerose, e che hanno funzioni molti importanti, come produrre energia e rimuovere le tossine. Ogni forma di tumore produce dei metaboliti particolare, come una sorta di firma molecolare.


The MasSpec Pen Can Detect Cancer By Touch

Dopo aver analizzato i campioni dei tessuti tumorali di 253 pazienti (polmone, ovaie, tiroide e seno), i ricercatori sono riusciti a sviluppare un ‘profilo molecolare‘, arrivando così a identificare i tumori con un’accuratezza del 96%. La penna riesce a estrarre le molecole dal tessuto con pochissima acqua, e le trasferisce attraverso un tubo flessibile allo spettrometro di massa, che calcola la massa delle molecole presenti nel campione. Il risultato compare dopo qualche secondo sullo schermo di un computer, a volte indicando anche il nome del sottotipo di tumore (video)

Leggi abstract dell’articolo:
Non destructive tissue analysis for ex vivo and in vivo cancer diagnosis using a handheld mass spectrometry system.
J. Zhang, J. Rector, J. Q. Lin, J. H. Young, M. Sans, N. Katta, N. Giese, W. Yu, C. Nagi, J. Suliburk, J. Liu, A. Bensussan, R. J. DeHoog, K. Y. Garza, B. Ludolph, A. G. Sorace, A. Syed, A. Zahedivash, T. E. Milner, L. S. Eberlin,
Sci. Transl. Med. 9, eaan3968 (2017).

Fonte:Università del Texas di Austin

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Creato un cuore artificiale morbido.

Posted by giorgiobertin su luglio 14, 2017

I ricercatori svizzeri dell’ETH ( Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) hanno sviluppato un cuore di silicio morbido [soft total artificial heart (sTAH)] che assomiglia al cuore umano nell’aspetto e nella funzione.
Il nostro obiettivo è quello di sviluppare un cuore artificiale approssimativamente uguale a quello del paziente e che imita il cuore umano il più vicino possibile nella forma e nella funzione“, afferma il professor Cohrs.

Testing a soft artificial heart

Il cuore artificiale morbido è stato creato dal silicone usando una tecnica di fusione in cera e stampa 3D; Pesa 390 grammi e ha un volume di 679 cm3. “È un monoblocco in silicone con una struttura interna complessa“, spiega Cohrs. “Questo cuore artificiale ha un ventricolo destro e uno sinistro, proprio come un vero cuore umano, anche se non sono separati da un setto ma da una camera aggiuntiva. Questa camera è gonfiata e sgonfiata da aria pressurizzata ed è necessaria per pompare il sangue liquido dalle camere, sostituendo così la contrazione muscolare del cuore umano” (video).

I ricercatori hanno sviluppato un ambiente di test che simula il sistema cardiovascolare umano includendo anche l’uso di un fluido con viscosità comparabile con il sangue umano.

I risultati degli esperimenti sono pubblicati sulla rivista scientifica “Artificial Organs“.

Leggi abstract dell’articolo:
A Soft Total Artificial Heart—First Concept Evaluation on a Hybrid Mock Circulation.
Cohrs, N. H., Petrou, A., Loepfe, M., Yliruka, M., Schumacher, C. M., Kohll, A. X., Starck, C. T., Schmid Daners, M., Meboldt, M., Falk, V. and Stark, W. J.
Artificial Organs First published: 10 July 2017 – doi:10.1111/aor.12956

Fonte: ETH

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Nanoparticelle antibiotiche contro i batteri resistenti ai farmaci.

Posted by giorgiobertin su luglio 14, 2017

La resistenza agli antibiotici è un problema crescente, soprattutto tra un tipo di batteri classificati come “Gram-negativi“. Questi batteri hanno due membrane cellulari, rendendo più difficile penetrare e uccidere le cellule.
I ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) hanno utilizzato la nanotecnologia per sviluppare trattamenti più mirati per questi batteri resistenti ai farmaci. In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista “Advanced Materials“, riferiscono che un peptide antimicrobico confezionato in una nanoparticola di silicio ha ridotto drasticamente il numero di batteri nei polmoni dei topi infetti da Pseudomonas aeruginosa, una malattia causata dal batterio Gram-negativo che può portare alla polmonite.

adma201701527

Per il peptide antimicrobico, i ricercatori hanno scelto una tossina batterica sintetica chiamata KLAKAK. Hanno attaccato questa tossina ad una varietà di “peptidi di traffico”, che interagiscono con le membrane batteriche. Di 25 peptidi testati, il miglior risultato si è avuto con una combinazione di KLAKAK con un peptide chiamato lactoferrina, che era 30 volte più efficace nell’uccisione di Pseudomonas aeruginosa rispetto ai singoli peptidi. Si sono avuti minimi effetti tossici sulle cellule umane.

Leggi abstrcat dell’articolo:
Porous Silicon Nanoparticle Delivery of Tandem Peptide Anti-Infectives for the Treatment of Pseudomonas aeruginosa Lung Infections
Ester J. Kwon, Matthew Skalak, Alessandro Bertucci, Gary Braun, Francesco Ricci, Erkki Ruoslahti, Michael J. Sailor and Sangeeta N. Bhatia
Advanced Materials online: 12 JUL 2017 | DOI: 10.1002/adma.201701527

Fonte: MIT (Massachusetts Institute of Technology)

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Il primo video memorizzato nel DNA.

Posted by giorgiobertin su luglio 13, 2017

E’ stato realizzato il primo video memorizzato nel Dna di batteri viventi: si tratta di una gif animata composta da cinque frame che ritraggono il famoso cavallo al galoppo ripreso alla fine dell’Ottocento dal pioniere della fotografia in movimento, il britannico Eadweard Muybridge.

giphy

Lo strabigliante risultato, pubblicato sulla rivista “Nature“, è stato ottenuto dai biologi dell’Università di Harvard grazie alla tecnica ‘taglia-incolla’ del Dna, la “Crispr”, e dimostra ancora una volta che la molecola della vita ha tutte le carte in regola per diventare una memoria in cui archiviare dati digitali.

CRISPR-Cas: Molecular RecordingIn this video, Wyss Institute and Harvard Medical School researchers George Church and Seth Shipman explain how they engineered a new CRISPR system-based technology that enables the chronological recording of digital information, like that representing still and moving images, in living bacteria. Credit: Wyss Institute at Harvard University

In questo studio dimostriamo che due proteine ​​del sistema CRISPR, Cas1 e Cas2, che abbiamo progettato in uno strumento di registrazione molecolare, insieme a una nuova comprensione dei requisiti di sequenza per dei distanziali ottimali, permette l’acquisizione di ricordi e immagini e il loro deposito nel genoma” – afferma Robert Winthrop Professor of Genetics at Harvard Medical School (video).

Nel lavoro futuro, il team si concentrerà sulla creazione di dispositivi di registrazione molecolare in altri tipi di cellule e sull’ingegneria del sistema per memorizzare le informazioni biologiche.

Leggi abstract dell’articolo:
CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria
Seth L. Shipman,Jeff Nivala,Jeffrey D. Macklis & George M. Church
Nature (2017) doi:10.1038/nature23017 Published online 12 July 2017

Lights, camera, CRISPR: Biologists use gene editing to store movies in DNA
Heidi Ledford – 12 July 2017

Fonte: Università di Harvard

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Il silicio rivoluziona le interfacce del cervello-computer.

Posted by giorgiobertin su luglio 11, 2017

I ricercatori del Columbia University School of Engineering and Applied Science sfruttando l’ultima elettronica al silicio, hanno inventato un dispositivo di interfaccia cerebrale impiantato che potrebbe trasformare i sistemi artificiali attuali migliorando le funzioni del cervello.

Ad oggi i dispositivi di elettrodi impiantati per stimolare il cervello sono dispositivi estremamente grezzi con degli elettrodi utilizzati per mitigare gli effetti del Parkinson, dell’epilessia e di altre condizioni neurodegenerative. L’invenzione di un dispositivo impiantabile meno invasivo con molti canali che possano interagire con il cervello porterebbe a dei miglioramenti rivoluzionari alle interfacce del cervello-macchina, incluse interfacce dirette alla corteccia uditiva e alla corteccia visiva, espandendo in modo drammatico il modo con cui i sistemi artificiali possono aiutare le funzioni del cervello.

Revolutionizing Brain-Computer Interfaces

Il professore Ken Shepard della Columbia Engineering sta lavorando con il suo team al progetto al progetto DARPA’s Neural Engineering System Design (NESD) con l’obiettivo di realizzare un dispositivo di interfaccia cerebrale impiantabile su scala di un milione di canali per consentire la registrazione e la stimolazione dalla corteccia sensoriale (video).

Progetto: Neural Engineering System Design (NESD)

Fonte: Columbia University School of Engineering and Applied Science

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Cartilagine artificiale con proprietà simili alla naturale.

Posted by giorgiobertin su giugno 12, 2017

Gli ingegneri biomedici presso l’Università della California, Davis, hanno creato un tessuto in laboratorio simile alla cartilagine naturale resistete alla trazione. Il tessuto, cresciuto sotto tensione, ma senza un’impalcatura di sostegno, mostra proprietà meccaniche simili e biochimiche alla cartilagine naturale. I risultati sono pubblicati sulla rivista “Nature Materials“.

cartialgine
Lab-grown cartilage grown with tension (top) shows similar mechanical and chemical properties to natural cartilage, which allows our joints to move smoothly. The lower image shows computer modeling of strain distribution across the artificial tissue. (Athanasiou lab, UC Davis)

Il team, guidato dal Professor Kyriacos Athanasiou, Dipartimento di Ingegneria Biomedica, ha cresciuto i condrociti umani in un sistema privo di ponteggio, permettendo alle cellule di auto-assemblarsi e attaccarsi insieme all’interno di un dispositivo appositamente progettato. Una volta che le cellule si sono unite, sono state messe sotto tensione – leggermente allungate – nell’arco di diversi giorni. Il materiale ottenuto è del tutto simile a quello naturale.

Leggi abstract dell’articolo:
Tension stimulation drives tissue formation in scaffold-free systems
Jennifer K. Lee,Le W. Huwe,Nikolaos Paschos,Ashkan Aryaei,Courtney A. Gegg,Jerry C. Hu & Kyriacos A. Athanasiou
Nature Materials (2017) Published online 12 June 2017 doi:10.1038/nmat4917

Fonte: Università della California, Davis,

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Un orologio per la diagnosi del Parkinson.

Posted by giorgiobertin su giugno 7, 2017

Un orologio da polso che, in pochi secondi, consenta la diagnosi di Parkinson. Il dispositivo, già brevettato, costerà poche decine di euro ed è stato messo a punto dai ricercatori dell dell’Università Campus Bio-Medico di Roma in collaborazione con i colleghi dell’Università di Oxford.

I risultati relativi all’applicazione dello strumento, altamente innovativo, sono stati  pubblicati sulla rivista “Brain” e presentati al congresso internazionale su Parkinson e disturbi del movimento (abstract n. 748)  in corso a Vancouver dal 4 all’8 giugno.

Parkinson-tremors  parkinson-s-disease

Il dispositivo descritto sulla rivista “Brain” sarà presto a disposizione dei neurologi e degli ambulatori dei medici di famiglia, il test dura appena 10 secondi e permette di rilevare se il paziente è affetto da malattia di Parkinson o se il tremolio delle sue mani è diagnosticabile come tremore essenziale, patologia che al contrario non presenta un’evoluzione progressiva e che richiede un diverso trattamento.

Il ‘segreto‘ dello speciale orologio sta nel particolare algoritmo brevettato dagli scienziati e capace di predire in modo automatico la diagnosi del paziente, partendo dall’analisi del tremore.
Una delle forze del progetto sta nella vastità e varietà del campione analizzato, entrambe possibili grazie al coinvolgimento dei massimi esperti mondiali di tremore, che hanno fornito i dati dei loro pazienti per testare e validare l’algoritmo.

Leggi abstract dell’articolo:
Tremor stability index: a new tool for differential diagnosis in tremor syndromes
Lazzaro di Biase John-Stuart Brittain Syed Ahmar Shah David J. Pedrosa Hayriye Cagnan Alexandre Mathy Chiung Chu Chen Juan Francisco Martín-Rodríguez Pablo Mir Lars Timmerman Petra Schwingenschuh Kailash Bhatia Vincenzo Di Lazzaro Peter Brown
Brain awx104. DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awx104

Fonte: Università Campus Bio-Medico di Roma

Meeting: 21st International Congress Abstract Number: 748

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Creato un pacemaker wireless, senza batteria.

Posted by giorgiobertin su giugno 6, 2017

I ricercatori della Rice University e i loro colleghi del Texas Heart Institute (THI) hanno presentato all’IEEE Microwave Symposium Internazionale (IMS) che si tiene a Honolulu dal 04 al 09 giugno, un pacemaker wireless, senza batteria, che può essere impiantato direttamente nel cuore di un paziente.

Pacemaker
The internal components of a battery-free pacemaker introduced this week by Rice University and the Texas Heart Institute. The pacemaker can be inserted into the heart and powered by a battery pack outside the body, eliminating the need for wire leads and surgeries to occasionally replace the battery. Courtesy of Rice Integrated Systems and Circuits

I Pacemaker usano segnali elettrici per mantenere un ritmo costante al cuore, tradizionalmente non vengono impiantati direttamente nel cuore di un paziente. Alcuni dei problemi comuni di questi dispositivi sono le complicazioni connesse ai conduttori (fili), tra cui emorragie e infezioni. Il nuovo prototipo wireless spiega il prof. Babakhani riduce questi rischi eliminando del tutto i cavi.
Il nuovo pacemaker può essere inserito nel cuore ed è alimentato da una batteria fuori del corpo. Viene così eliminata la necessità di cavi di collegamento e la sostituzioni delle batterie.

Il team ha testato con successo il dispositivo in un maiale e ha dimostrato che potrebbe sintonizzare la frequenza cardiaca dell’animale da 100 a 172 battiti al minuto.

Un documento che descrive il dispositivo verrà rilasciato al termine della conferenza.

Fonte ed approfondimenti: Rice University

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BSG: Guida alla decontaminazione degli endoscopi.

Posted by giorgiobertin su maggio 23, 2017

Sono state pubblicate in aggiornamento a cura del British Society of Gastroenterology le linee guida sulla decontaminazione degli apparecchi per endoscopia gastrointestinale (endoscopi flessibili).
colonscopia

Il documento stabilisce i livelli di decontaminazione e i programmi di decontaminazione. Sottolinea la necessità della formazione del personale sanitario per i processi di decontaminazione e di tenere conto delle competenze adeguate per il loro ruolo. Sancisce la necessità di sistemi di controllo per garantire che i processi di decontaminazione siano adatti allo scopo e soddisfino gli standard richiesti.

Scarica e leggi il documento in full text:
BSG GUIDANCE FOR DECONTAMINATION OF EQUIPMENT FOR GASTROINTESTINAL ENDOSCOPY – update 2017
British Society of Gastroenterology Endoscopy Committee

Fonte: British Society of Gastroenterology

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CLARITY: Nuova tecnica per rendere trasparenti le ossa.

Posted by giorgiobertin su maggio 4, 2017

I ricercatori del California Institute of Technology hanno messo a punto una nuova tecnica che permette di rendere trasparenti i tessuti molli, in particolare i tessuti ossei. Negli esperimenti di laboratorio è stata evidenziata la proliferazione delle cellule staminali ossee, un processo fondamentale per il rimodellamento delle ossa.

In un osso sano c’è un delicato equilibrio tra l’attività degli osteoblasti, le cellule che costruiscono il tessuto osseo, e gli osteoclasti, che lo distruggono, permettendo un continuo rimodellamento. Questo processo è parzialmente controllato dalle cellule staminali del midollo osseo, chiamate preosteoblasti (od osteoprogenitori), che si sviluppano successivamente in osteoblasti.

La densità di cellule staminali nel tessuto osseo è molto bassa: per questo motivo è assai difficile studiarle in poche sezioni di osso“, ha spiegato Alon Greenbaum, primo autore dell’articolo. “Come se non bastasse, la riduzione dell’osso in sezioni sottili causa un deterioramento della struttura tridimensionale dell’ambiente in cui si sviluppano le staminali: per questo s’impone la necessità di vedere meglio il tessuto intatto“.

Clarity
A mouse tibia that has been rendered transparent with Bone CLARITY. Stem cells appear distributed throughout the bone in red. The ability to see bone stem cell behavior is crucial for testing new osteoporosis treatments.
Credit: Science Translational Medicine, Greenbaum, Chan, et al; Gradinaru laboratory/Caltech

La nuova tecnica consiste nella rimozione dei lipidi dalle cellule e nell’iniezione di idrogel al loro interno per fornire alle cellule
un nuovo supporto strutturale. L’applicazione ai tessuti ossei ha richiesto l’ulteriore rimozione del calcio che contribuisce all’opacità dei tessuti ed è presente nelle ossa in quantità decisamente maggiore che nei tessuti molli (video). La tecnica permetterà di studiare nuove molecole per il trattamento dell’osteoporosi.

La pubblicazione sulla rivista “Science Translational Medicine“.

Leggi abstract dell’articolo:
Bone CLARITY: Clearing, imaging, and computational analysis of osteoprogenitors within intact bone marrow
Alon Greenbaum, Ken Y. Chan, Tatyana Dobreva, David Brown, Deepak H. Balani, Rogely Boyce, Henry M. Kronenber….
SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE 26 APR 2017, Vol. 9, Issue 387, eaah6518 DOI: 10.1126/scitranslmed.aah6518

Fonte: California Institute of Technology – Le Scienze

Video

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Nuova piattaforma diagnostica basata su CRISPR.

Posted by giorgiobertin su aprile 14, 2017

Un team di scienziati del Broad Institute of MIT and Harvard, the McGovern Institute for Brain Research at MIT, the Institute for Medical Engineering & Science at MIT, and the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University ha adattato, attraverso l’utilizzo dell’enzima CRISPR RNA-targeting una piattaforma denominata SHERLOCK (Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing) come rivelatore altamente sensibile – in grado di segnalare la presenza di singole molecole di RNA o molecole di DNA (video).

SHERLOCK differisce dal sistema CRISPR-Cas9 in modo fondamentale. Esso utilizza un enzima chiamato Cas13a che taglia il materiale genetico ed ha il vantaggio di innescare il reporter fluorescente. Una volta che Cas13a trova il bersaglio, inizia indiscriminatamente tagliare qualsiasi RNA che incontra. Questi tagli “collaterali” possono costituire la base per la diagnostica di SHERLOCK. “La natura ha un sacco di strumenti molto sorprendenti“, dice Zhang, uno degli autori. “SHERLOCK può rilevare infezioni virali e batteriche, mutazioni tumorali trovate a basse frequenze, e variazioni sottili di sequenza del DNA note come polimorfismi di singoli nucleotidi che sono collegati ad altre malattie“.

Il metodo permette di:
Rilevare la presenza del virus Zika in pazienti – campioni di sangue o di urine entro poche ore;
– Distinguere tra le sequenze genetiche di ceppi africani e americani di virus Zika;
– Discriminare specifici tipi di batteri, come E. coli;
– Rilevare geni di resistenza agli antibiotici;
– Identificare mutazioni cancerose in frammenti di DNA simulati privi di cellule;
– Leggere rapidamente informazioni genetiche umane, come ad esempio il rischio di malattie cardiache, da un campione di saliva.

La sensibilità di rilevamento del nuovo sistema CRISPR-Cas13a specifica per materiale genetico ed è di 1 milione di volte più sensibile rispetto alla tecnica diagnostica più utilizzata, che rileva le proteine nota come ELISA.

SHERLOCK non solo rende più facile trovare le infezioni o mutazioni tumorali che la diagnostica meno sensibile si può perdere“, dice il prof. Collins, “ma il test funziona anche molto rapidamente”.

Prima che la piattaforma di diagnosi sia disponibile sul mercato, deve passare presso le agenzie di regolamentazione, come la Food and Drug Administration. la presentazione è stata fatta sulla rivista “Science“.

Leggi abstract dell’articolo:
Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2
JONATHAN S. GOOTENBERG, OMAR O. ABUDAYYEH, JEONG WOOK LEE, ……., JAMES J. COLLINS, FENG ZHANG
Science 13 Apr 2017: eaam9321 DOI: 10.1126/science.aam9321

Fonte: Science News  –  Broad Institute of MIT  –  McGovern Institute for Brain Research at MIT  –  Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University

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