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Posts Tagged ‘biotecnologia’

Mappatura del cervello ad alta risoluzione.

Posted by giorgiobertin su gennaio 21, 2019

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) , dell’University of California a Berkeley, dell’Howard Hughes Medical Institute e della Harvard Medical School/Boston Children’s Hospital, hanno sviluppato un nuovo modo di visualizzare il cervello con una risoluzione e una velocità senza precedenti. Usando questo approccio, possono localizzare singoli neuroni, tracciare connessioni tra loro e visualizzare organelli all’interno dei neuroni, su grandi volumi di tessuto cerebrale.

flybrain_internal

La nuova tecnologia combina un metodo per espandere il tessuto cerebrale, rendendo possibile l’immagine a una risoluzione più elevata, con una rapida tecnica di microscopia tridimensionale nota come microscopia a reticolo leggero.
Questa tecnica consente ai ricercatori di mappare circuiti su larga scala all’interno del cervello e allo stesso tempo offre una visione unica delle funzioni dei singoli neuroni” – dice il prof. Edward Boyden. “Usando la microscopia a reticolo di luce, insieme al processo di microscopia di espansione, ora possiamo immaginare su larga scala senza perdere di vista la configurazione su scala nanometrica delle biomolecole.

L’imaging di campioni di tessuto espanso genera enormi quantità di dati – fino a decine di terabyte per campione – quindi i ricercatori hanno anche dovuto elaborare tecniche computazionali di elaborazione dell’immagine altamente parallele in grado di suddividere i dati in blocchi più piccoli, analizzarli e ricucirli insieme in un insieme coerente. Utilizzando questa tecnica, è possibile analizzare milioni di sinapsi in pochi giorni. La pubblicazione è stata fatta sulla rivista “Science“.

Leggi abstract dell’articolo:
Cortical column and whole-brain imaging with molecular contrast and nanoscale resolution
BY RUIXUAN GAO, SHOH M. ASANO, SRIGOKUL UPADHYAYULA, IGOR PISAREV, DANIEL E. ….. YOSHINORI ASO, EDWARD S. BOYDEN, ERIC BETZIG
Science 18 Jan 2019: Vol. 363, Issue 6424, eaau8302 DOI:10.1126/science.aau8302

Fonte: MIT

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I batteri intestinali influenzano il trattamento del morbo di Parkinson.

Posted by giorgiobertin su gennaio 20, 2019

I pazienti con malattia di Parkinson sono trattati con levodopa, che viene convertita in dopamina, un neurotrasmettitore nel cervello.
In uno studio pubblicato sulla rivista “Nature Communications” i ricercatori dell’University of Groningen hanno dimostrato che i batteri intestinali possono metabolizzare la levodopa in dopamina. Poiché la dopamina non può attraversare la barriera emato-encefalica, ciò rende il farmaco meno efficace.

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La presenza di più batteri che producono l’enzima tirosina decarbossilasi (TDC) significa meno levodopa nel sangue. | Illustrazione di S. El Aidy

È risaputo che i batteri intestinali possono influenzare il cervello“, spiega la Professoressa Sahar El Aidy. “Esiste un dialogo chimico continuo tra i batteri intestinali e il cervello, il cosiddetto asse dell’intestino-cervello”. El Aidy e il suo team hanno studiato la capacità del microbiota intestinale di influenzare la biodisponibilità della levodopa, un farmaco usato nel trattamento della malattia di Parkinson.

Il farmaco viene in genere assunto per via orale e la levodopa viene assorbita nell’intestino tenue e quindi trasportata attraverso il flusso sanguigno al cervello. Tuttavia, gli enzimi decarbossilasi possono convertire la levodopa in dopamina. A differenza della levodopa, la dopamina non può attraversare la barriera emato-encefalica, pertanto ai pazienti viene anche somministrato un inibitore della decarbossilasi. “Ma i livelli di levodopa che raggiungeranno il cervello variano notevolmente tra i pazienti affetti da malattia di Parkinson.

I ricercatori concludono che la presenza dell’enzima batterico tirosina decarbossilasi può spiegare perché alcuni pazienti hanno bisogno di dosaggi più frequenti di levodopa per trattare le loro fluttuazioni motorie. “Questo è considerato un problema per i malati di Parkinson, perché una dose più alta si tradurrà in discinesia, uno dei maggiori effetti collaterali del trattamento con levodopa.” – afferma El Aidy.

Leggi il full text dell’articolo:
Gut bacterial tyrosine decarboxylases restrict levels of levodopa in the treatment of Parkinson’s disease.
ebastiaan van Kessel, Alexandra Frye, Ahmed El-Gendy, Maria Castejon, Ali Keshavarzian, Gertjan van Dijk and Sahar El Aidy
Nature Communications volume 10, Article number: 310 (2019) – 18 January 2019

Fonte: University of Groningen

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Sviluppati microrobot intelligenti che permettono la somministrazione di farmaci.

Posted by giorgiobertin su gennaio 19, 2019

I ricercatori dell’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) e dell’Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ) hanno sviluppato minuscoli robot elastici ispirati ai batteri, che adattano la loro morfologia al loro ambiente. Biocompatibili, in grado di massimizzare i loro movimenti e raggiungere aree ristrette, potrebbero rivoluzionare metodi mirati di somministrazione di farmaci nel corpo umano.


Smart microrobots that can adapt to their surroundings

Il team del prof. Selman Sakar dell’EPFL e il team del prof. Bradley Nelson a ETHZ hanno progettato micro-robot da nuoto morbidi, intelligenti e biocompatibili. Questi piccoli meccanismi ispirati ai batteri hanno la particolarità di potersi deformare ampiamente, permettendo di evolversi attraverso i vasi sanguigni stretti, e in ambienti stretti e complessi, senza perdere velocità o manovrabilità. Composti da un idrogel nanocomposito contenente nanoparticelle magnetiche, sono controllati applicando loro un campo elettromagnetico (video).

I nostri robot hanno una struttura e una composizione speciale che permettono una deformazione in determinate condizioni. Pertanto, quando la viscosità o la concentrazione osmotica dell’ambiente cambia, ad esempio, il robot cambia forma per preservarne la velocità e la manovrabilità e rimane stabile in caso di cambio di direzione“, afferma il prof. Selman Sakar.

I robot in miniatura hanno il vantaggio di essere facili da produrre e a costi molto bassi. Per ora, i ricercatori stanno ancora lavorando per migliorare le loro prestazioni per farli “nuotare” in fluidi complessi simili a quelli che si trovano nel corpo umano.

Leggi abstract dell’articolo:
Adaptive locomotion of artificial microswimmers
H.-W. Huang, F. E. Uslu, P. Katsamba, E. Lauga, M. S. Sakar, B. J. Nelson.
Science Advances  18 Jan 2019: Vol. 5, no. 1, eaau1532 DOI: 10.1126/sciadv.aau1532

Fonte: Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL)

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Nuovo materiale biodegradabile accelera la guarigione delle ferite.

Posted by giorgiobertin su gennaio 17, 2019

Un team di scienziati della MISiS National University of Science and Technology – Russia con i colleghi del Central European Institute of Technology e di altre università ceche ha sviluppato un materiale biodegradabile con azione antibatterica da utilizzare come medicazione sulla pelle danneggiata.

Gli scienziati hanno sviluppato un materiale di medicazione biocompatibile che può agire localmente sul sito infiammato senza nemmeno bisogno di essere cambiato – dopo aver rilasciato l’antibiotico, le medicazioni si dissolvono gradualmente sulla pelle. Se necessario, una nuova benda può essere applicata sopra quella vecchia.

misis-gentamicina

Abbiamo sviluppato una medicazione per ferite basata su nanofibre di polycaprolactone (PCL) – un materiale autoassorbibile biocompatibile – e innestata gentamicina (GM, un antibiotico ad ampio spettro) sulla superficie di queste nanofibre. È interessante notare che il materiale ha mostrato un effetto prolungato: abbiamo osservato una diminuzione significativa del numero di batteri anche 48 ore dopo l’applicazione del materiale. Di solito, la superficie con l’effetto antibatterico ha esaurito il suo potenziale durante il primo giorno o anche poche ore di utilizzo.” afferma la prof.ssa Yelizaveta Permyakova.
L’esperimento è stato condotto utilizzando tre ceppi di E. coli (Escherichia coli). Tutti e tre i ceppi erano caratterizzati da una diversa resistenza agli antibiotici, tuttavia, in tutti e tre i casi è stata osservata una farmacodinamica positiva.

Gli scienziati affermano che il materiale ha un potenziale non solo per la pelle ma potrebbe anche essere usato nel trattamento delle malattie infiammatorie delle ossa come l’osteoporosi e l’osteomielite.

Leggi abstract dell’articolo:
Antibacterial biocompatible PCL nanofibers modified by COOH-anhydride plasma polymers and gentamicin immobilization
Elizaveta S. Permyakova, Josef Polčak, Pavel V. Slukin, Sergei G. Ignatov, … Anton Manakhov
Materials & Design Volume 153, 5 September 2018, Pages 60-70 https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.05.002

Fonte: MISiS National University of Science and Technology

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Stampato in 3D un midollo spinale che promuove la crescita delle cellule nervose.

Posted by giorgiobertin su gennaio 15, 2019

Per la prima volta, i ricercatori della University of California di San Diego School of Medicine e Institute of Engineering in Medicine hanno utilizzato le tecnologie di stampa 3D rapide per creare un midollo spinale, poi impiantato con successo con impalcature caricate con cellule staminali neurali, in siti di grave spinale lesione del midollo nei ratti. Nei modelli di ratto, il nuovo ponteggio imitava l’anatomia naturale e potenziava il trattamento a base di cellule staminali.

3d_scaffolding_rat_sci_tuszynski
Un impianto stampato in 3D, due millimetri (leggermente più grande dello spessore di un centesimo) utilizzato come impalcatura per riparare le lesioni del midollo spinale nei ratti. I punti che circondano il nucleo a forma di H sono portali cavi attraverso i quali le cellule staminali neurali impiantate possono estendere gli assoni nei tessuti ospiti. Crediti fotografici: Jacob Koffler e Wei Zhu, UC San Diego

Gli impianti, descritti nello studio pubblicato su “Nature Medicine“, hanno lo scopo di promuovere la crescita dei nervi tra le lesioni del midollo spinale, ripristinando le connessioni e le funzioni perse. Nei modelli di ratti, gli scaffold hanno supportato la ricrescita del tessuto, la sopravvivenza delle cellule staminali e l’espansione degli assoni delle cellule staminali neurali dall’impalcatura e nel midollo spinale ospite.

Gli impianti contengono dozzine di minuscoli canali lunghi 200 micrometri (il doppio della larghezza di un capello umano) che guidano la crescita delle cellule staminali neurali e degli assoni lungo la lunghezza della lesione del midollo spinale.

I ricercatori hanno innestato gli impianti da due millimetri, caricati con cellule staminali neurali, in siti di grave lesione del midollo spinale nei ratti. Dopo alcuni mesi, il nuovo tessuto del midollo spinale era completamente ricresciuto lungo la lesione e collegava le estremità recise del midollo spinale ospite. I ratti trattati hanno riacquistato un significativo miglioramento motorio funzionale nelle loro zampe posteriori.

Il nuovo lavoro ci avvicina sempre di più alla realtà“, afferma il professore Kobi Koffler, “perché l’impalcatura 3D ricapitola le sottili bande di assoni nel midollo spinale. Aiuta ad organizzare gli assoni rigeneranti per replicare l’anatomia del midollo spinale pre-infortunato.”

I prossimi passi includono anche l’incorporazione di proteine ​​all’interno degli scaffold del midollo spinale che stimolano ulteriormente la sopravvivenza delle cellule staminali e la crescita degli assoni. Gli scienziati stanno attualmente aumentando la tecnologia e testando modelli animali più grandi in preparazione di potenziali test umani.

Leggi abstract dell’articolo:
Biomimetic 3D-printed scaffolds for spinal cord injury repair
Jacob Koffler, Wei Zhu, Xin Qu, Oleksandr Platoshyn, Jennifer N. Dulin, John Brock, Lori Graham, Paul Lu, Jeff Sakamoto, Martin Marsala, Shaochen Chen & Mark H. Tuszynski
Nature Medicine Published: 14 January 2019 https://doi.org/10.1038/s41591-018-0296-z

Fonte: University of California di San Diego School of Medicine

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Scoperta la firma molecolare comune a molti tumori.

Posted by giorgiobertin su dicembre 5, 2018

Un test rapido e facile sviluppato dai ricercatori dell’University of Queensland per rilevare il cancro da campioni di sangue o biopsia potrebbe alla fine portare a un nuovo approccio alla diagnosi del paziente.

Researchers smaller-Trau

I ricercatori coordinati dal professor Matt Trau hanno scoperto una nanostruttura di DNA unica che sembra essere comune a tutti i tumori.
Questa esclusiva firma del DNA su scala nanometrica è apparsa in tutti i tipi di tumore al seno che abbiamo esaminato e in altre forme di cancro tra cui la prostata, il colon-retto e il linfoma“, ha affermato la dott.ssa Laura Carrascosa.

I livelli e gli schemi di minuscole molecole chiamate gruppi metilici che decorano il DNA sono alterati drammaticamente dal cancro – questi gruppi metilici sono fondamentali per le cellule per controllare quali geni vengono attivati ​​e disattivati” prosegue la dottoressa.

Il team ha adottato un approccio olistico e sviluppato uno strumento in grado di esaminare questi cambiamenti di pattern a livello dell’intero genoma in pochi minuti. In particolare hanno scoperto che gruppi intensi di gruppi metilici posti in una soluzione hanno causato la formazione di frammenti di DNA del cancro in nanostrutture tridimensionali uniche che potrebbero facilmente essere separate attaccandosi a superfici solide come l’oro.

“Abbiamo progettato un semplice test utilizzando nanoparticelle d’oro che cambiano immediatamente colore per determinare se sono presenti le nanostrutture 3D del DNA del cancro“, ha detto il professor Trau.

La nuova tecnologia si è dimostrata accurata fino al 90% nei test che hanno coinvolto 200 campioni di cancro umano e DNA normale.

Leggi il full text dell’articolo:
Epigenetically reprogrammed methylation landscape drives the DNA self-assembly and serves as a universal cancer biomarker
Abu Ali Ibn Sina, Laura G. Carrascosa, Ziyu Liang, Yadveer S. Grewal, Andri Wardiana, Muhammad J. A. Shiddiky, Robert A. Gardiner, Hemamali Samaratunga, Maher K. Gandhi, Rodney J. Scott, Darren Korbie & Matt Trau
Nature Communications volume 9, Article number: 4915 (2018)

Fonte: University of Queensland

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Artrosi: nanoparticelle con farmaci arrivano all’interno della cartilagine.

Posted by giorgiobertin su dicembre 3, 2018

Un gruppo di ingegneri del MIT (Massachusetts Institute of Technology) hanno messo a punto della nanoparticelle che promettono di rivoluzionare il trattamento dell’osteoartrosi. Queste molecole infatti riescono a trasportare negli strati più profondi della cartilagine il fattore di crescita insulino-simile Igf-1, sostanza potenzialmente in grado di riparare i danni del tessuto connettivo delle articolazioni all’origine dei dolori articolari.

L’osteoartrosi è una malattia progressiva che può essere causata da una lesione traumatica come la lacerazione di un legamento; può anche derivare da un progressivo logorio della cartilagine con l’invecchiamento delle persone.

MIT-Cartilagine-Drug-Delivery
Sei giorni dopo il trattamento con IGF-1 trasportato da nanoparticelle di dendrimero (blu), le particelle sono penetrate attraverso la cartilagine dell’articolazione del ginocchio. Credit immagine: Brett Geiger e Jeff Wyckoff

L’Igf-1 ha dimostrato in molti studi sugli animali effettive proprietà rigenerative. Quando raggiunge l’articolazione, il farmaco si disperde molto prima di aver potuto svolgere l’azione riparatrice all’interno delle cellule che compongono la cartilagine, i condrociti.

Per ovviare a questo inconveniente, gli ingegneri hanno realizzato un nuovo sistema di trasporto del farmaco capace di penetrare negli strati più profondi della cartilagine e di restarvi più a lungo possibile. Si tratta di una minuscola molecola simile a un polipo, con un corpo centrale da cui partono delle strutture “tentacolari” chiamate dendrimeri. Le estremità di ogni braccio posseggono una carica elettrica positiva che favorisce l’adesione alla cartilagine che ha invece carica negativa.

L’Igf-1 viene inserito nelle nanoparticelle così strutturate e rilasciato a destinazione.
Con il nuovo sistema di trasporto e rilascio, l’Igf-1 rimaneva nell’organismo in quantità sufficienti ad assicurare un effetto terapeutico per 30 giorni. Alla fine dell’esperimento la cartilagine degli animali trattati con le nanoparticelle era meno danneggiata di quella trattata con l’Igf-1 iniettato direttamente. Le articolazioni hanno anche mostrato riduzioni nell’infiammazione delle articolazioni e nella formazione di spurie ossee.

Questo è un modo per arrivare direttamente alle cellule che stanno vivendo il danno e introdurre diversi tipi di terapie che potrebbero cambiare il loro comportamento“, afferma la prof.ssa Paula Hammond.
I ricercatori ora intendono esplorare la possibilità di fornire diversi tipi di farmaci, come altri fattori di crescita, farmaci che bloccano le citochine infiammatorie e acidi nucleici come il DNA e l’RNA.

Leggi il full text dell’articolo:
Cartilage-penetrating nanocarriers improve delivery and efficacy of growth factor treatment of osteoarthritis
BY BRETT C. GEIGER, SHERYL WANG, ROBERT F. PADERA, JR., ALAN J. GRODZINSKY, PAULA T. HAMMOND
Science Translational Medicine 28 Nov 2018: Vol. 10, Issue 469, eaat8800 DOI: 10.1126/scitranslmed.aat8800

Fonte: MIT (Massachusetts Institute of Technology)

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Un cerotto di staminali per riparare il cuore dopo infarto.

Posted by giorgiobertin su dicembre 2, 2018

Un team internazionale di scienziati provenienti da Cina e Stati Uniti, ha ingegnerizzato una patch di microaghi integrata con cellule cardiache stromali (MN-CSC) per la rigenerazione cardiaca terapeutica dopo infarto miocardico acuto.

patch-cuore-infarto
A cardiac cell-integrated microneedle patch (blue) on an injured heart for repair. Credit: Ke Cheng/Zhen Gu

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno cercato di applicare le cellule staminali al muscolo cardiaco danneggiato per guarirlo, ma tale ricerca non ha progredito bene. Le cellule staminali devono essere iniettate nel muscolo e raramente si integrano. In questo nuovo lavoro, i ricercatori hanno applicato una patch microaghi alle aree danneggiate per introdurre le cellule staminali e consentire la crescita delle cellule del muscolo cardiaco (miociti).

I ricercatori hanno testato la patch su ratti e suini e riferiscono che ha ridotto la morte cellulare e promosso anche la crescita dei miociti, con conseguente generazione di nuovo tessuto muscolare cardiaco.
I ricercatori osservano che non hanno riscontrato alcun effetto collaterale inaspettato: la patch è biocompatibile e funziona come previsto. Prima di passare ai test sugli esseri umani, progettano di esplorare dei metodi per applicare una patch che non implichi un intervento chirurgico a cuore aperto e di rendere la patch dissolvibile.

Leggi abstract dell’articolo:
Cardiac cell–integrated microneedle patch for treating myocardial infarction
BY JUNNAN TANG, JINQIANG WANG, KE HUANG, YANQI YE, TENG SU, LI QIAO, MICHAEL TAYLOR HENSLEY, THOMAS GEORGE CARANASOS, JINYING ZHANG, ZHEN GU, KE CHENG
SCIENCE ADVANCES 28 NOV 2018 :EAAT9365 DOI:10.1126/sciadv.aat9365

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V1M: Libreria virtuale di sostanze chimiche completamente nuove.

Posted by giorgiobertin su dicembre 1, 2018

Il prof. Fourches e i suoi colleghi della North Carolina State University, hanno creato un programma software chiamato PKS Enumerator, che genera librerie molto grandi di analoghi chimici virtuali di farmaci macrolidi.

PKS-enumerator

I macrolidi sono prodotti naturali“, afferma il prof. Fourches. “Queste sostanze chimiche sono prodotte dai batteri come mezzo per uccidere altri batteri. Ma occorrono da 20 a 25 passaggi chimici per sintetizzare questi composti molto complessi, questo è un processo lungo e costoso. Per trovare nuovi composti, la simulazione al computer è di gran lunga il modo più veloce per farlo.”

V1M è la prima libreria di pubblico dominio di questi nuovi macrolidi, che sono tutti chimicamente simili ai 18 macrolidi bioattivi conosciuti che abbiamo analizzato. Speriamo che altri ricercatori possano usare la libreria per esaminare ulteriormente e identificare alcuni composti che potrebbero essere utili nella scoperta di nuovi farmaci“.

Il software utilizza elementi chimici estratti da un insieme di 18 macrolidi bioattivi conosciuti, suddividendoli nelle sue componenti chimiche e quindi rimescolandoli per creare nuovi composti in base a una serie di regole e vincoli dell’utente. La libreria risultante di nuovi macrolidi – V1M – classifica i nuovi composti per dimensioni, peso, topologia e donatori e accettori di legami di idrogeno.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Journal of Cheminformatics

Leggi abstract dell’articolo:
Cheminformatics-based enumeration and analysis of large libraries of macrolide scaffolds
Phyo Phyo Kyaw Zin, Gavin Williams and Denis Fourches
Journal of Cheminformatics 2018 10:53 https://doi.org/10.1186/s13321-018-0307-6

PKS Enumerator is also freely available for download (http://www.fourches-laboratory.com/software)

Fonte: North Carolina State University

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Creato un idrogel efficace per la guarigione delle ferite.

Posted by giorgiobertin su novembre 21, 2018

I ricercatori dell’University of New Hampshire hanno creato un idrogel iniettabile facile da fabbricare, a basso costo che potrebbe aiutare le ferite a guarire più velocemente, specialmente per i pazienti con problemi di salute compromessi.

Sebbene preziosi per aiutare i pazienti, gli attuali idrogel hanno un’efficacia clinica limitata“, ha affermato il prof. Kyung Jae Jeong. “Abbiamo scoperto una soluzione semplice per rendere gli idrogel più porosi e quindi contribuire ad accelerare la guarigione.”

porous-hydrogel
Immagine al microscopio elettronico dell’idrogel poroso

Nello studio, pubblicato sulla rivista di ACS Applied Bio Materials, i ricercatori descrivono come hanno realizzato un idrogel macroporoso combinando microgel di gelatina facilmente disponibile – idrogel di poche centinaia di micron di diametro – con un enzima economico chiamato transglutaminasi microbica (mTG). La gelatina è stata utilizzata perché è una proteina naturale derivata dal collagene, una proteina presente nel tessuto connettivo del corpo come la pelle.

I ricercatori hanno confrontato gli idrogel non porosi convenzionali con i nuovi idrogel macroporosi e hanno riscontrato un notevole aumento della migrazione delle cellule tissutali all’interno dell’idrogel,

Leggi abstract dell’articolo:
Injectable Macroporous Hydrogel Formed by Enzymatic Cross-Linking of Gelatin Microgels
Shujie Hou, Rachel Lake, Shiwha Park, Seth Edwards, Chante Jones, and Kyung Jae Jeong
ACS Appl. Bio Mater., 2018, 1 (5), pp 1430–1439 Publication Date (Web): October 15, 2018 (Article) DOI: 10.1021/acsabm.8b00380

FOTO DISPONIBILI PER DOWNLOAD
https://www.UNH.edu/unhtoday/sites/default/files/media/human-skin-cells. png

Fonte: University of New Hampshire

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Scoperto come potenziare le proteine ​​del sistema immunitario.

Posted by giorgiobertin su novembre 6, 2018

Gli scienziati della Rice University hanno trovato un metodo semplice per attaccare farmaci o altre sostanze agli anticorpi, le potenti proteine ​​che sono centrali nel sistema immunitario del corpo.

Il laboratorio del bioingegnere Han Xiao ha sviluppato una tecnica chiamata pClick, che utilizza un cross-linker che si aggancia a un sito specifico sugli anticorpi e funge da ponte verso molecole terapeutiche o nanomateriali senza la necessità di riprogettare l’anticorpo con sostanze chimiche nocive, enzimi o luce ultravioletta (UV).

Xiao
Site-specific antibody conjugates with a well-defined structure and superb therapeutic index are of great interest for basic research, disease diagnostics, and therapy. Here, we develop a novel proximity-induced antibody conjugation strategy enabling site-specific covalent bond formation between functional moieties and native antibodies without antibody engineering or additional UV/chemical treatment. A high conjugation efficiency and specificity was achieved with IgGs from different species and subclasses. The utility of this approach was demonstrated by site-specific conjugation of the small-molecule fluorophore to a native antibody and in vitro characterization of its activities.

La nostra tecnologia è semplice, altamente efficiente ed economica“, ha detto il prof. Xiao. “Usiamo anticorpi nativi senza ingegneria, nessun trattamento enzimatico, nessun trattamento chimico, nessun trattamento UV”.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista dell’American Chemical Society “Bioconjugate Chemistry“.

Il team di ricercatori prevede di sviluppare pClick per l’immunoterapia contro il cancro. “Vogliamo ottenere coniugazioni diverse, dai coniugati anticorpo-farmaco fino ai coniugati anticorpo-anticorpo, dove mescoleremmo due anticorpi insieme“, ha detto Xiao.

Leggi abstract dell’artciolO:
Proximity-Induced Site-Specific Antibody Conjugation
Chenfei Yu, Juan Tang, Axel Loredo, Yuda Chen, Sung Yun Jung, Antrix Jain, Aviva Gordon, and Han Xiao
Bioconjugate Chemistry Article ASAP DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00680 Publication Date (Web): October 29, 2018

Fonte: Rice University

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Nuovi sensori indossabili per monitorare lo stato di salute.

Posted by giorgiobertin su ottobre 20, 2018

I ricercatori della Purdue University hanno realizzato degli adesivi indossabili, sottili come la pelle per monitorare continuamente lo stato di salute.
Gli “adesivi intelligenti” sono fatti di cellulosa, che è sia biocompatibile che traspirante. Possono essere utilizzati per monitorare l’attività fisica e allertare chi lo indossa in merito a possibili rischi per la salute in tempo reale.

Questi semplici stickers potrebbero essere utilizzati come sensori impiantabili per monitorare il sonno dei pazienti perché si conformano agli organi interni senza causare reazioni avverse. Gli atleti potrebbero anche utilizzare la tecnologia per monitorare la loro salute durante l’allenamento e il nuoto.


Mounting EPEDs Epidermal Paper Based Electronics on skin

Poiché la carta si degrada rapidamente quando si bagna e la pelle umana tende a essere coperta di sudore, questi adesivi sono stati rivestiti con molecole che respingono acqua, olio, polvere e batteri.

Per la prima volta, abbiamo creato dispositivi elettronici indossabili che si possono attaccare facilmente alla propria pelle e sono fatti di carta per ridurre i costi della medicina personalizzata“, ha dichiarato il prof. Ramses Martinez (video).
La ricerca è stata pubblicata su “ACS Advanced Materials and Interfaces“.

Leggi abstract dell’articolo:
Wearable and Implantable Epidermal Paper-Based Electronics
Behnam Sadri, Debkalpa Goswami, Marina Sala de Medeiros, Aniket Pal, Beatriz Castro, Shihuan Kuang, and Ramses V. Martinez
ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10 (37), pp 31061–31068 DOI: 10.1021/acsami.8b11020

Fonte: Purdue University

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Nanoparticelle contro il cancro.

Posted by giorgiobertin su ottobre 4, 2018

Un team di ricerca guidato dalla professoressa Margherita Morpurgo dell’Università di Padova ha dimostrato che, per trasportare un farmaco verso il tumore, è più efficace legare l’anticorpo a una nanoparticella ANANAS invece che al farmaco stesso. Inoltre con questa metodologia si può aggredire il tumore al seno “triplo negativo”, ad oggi senza una cura farmacologica.

In pratica è stato dimostrato per la prima volta la superiorità dell’uso delle nanoparticelle rispetto a farmaci classici e alle molecole ibride anticorpo-farmaco. Tutto ciò, nel contesto del tumore al seno ‘triplo negativo’ (TNBC), una forma particolarmente grave di tumore che non risponde a nessuna terapia.

nanotech

Nello specifico abbiamo creato – dice la prof.ssa Margherita Morpurgo – una nanoparticella che unisce un anticorpo terapeutico, il cetuximab, e un farmaco, la doxorubicina, (entrambi inattivi nel combattere il TNBC). I risultati della ricerca dimostrano in vitro e in vivo che, mentre entrambi i farmaci da soli o uniti fra di loro nel complesso ADC sono inefficaci, la nuova nano combinazione diventa estremamente efficace anche a dosi molto basse di ciascun componente, di fatto bypassando le difese che il tumore ha sviluppato contro la terapia”.
I dati portano speranza in contesti dove le terapie oggi disponibili non funzionano”.

Leggi abstract dell’articolo
Improvement and extension of anti-EGFR targeting in breast cancer therapy by integration with the Avidin-Nucleic-Acid-Nano-Assemblies.
Francesco Roncato, Fatlum Rruga, Elena Porcù, Elisabetta Casarin, Roberto Ronca, Federica Maccarinelli, Nicola Realdon, Giuseppe Basso, Ronen Alon, Giampietro Viola & Margherita Morpurgo
Nature Communications volume 9, Article number: 4070 (2018) Published: 04 October 2018

Fonte: Università di Padova

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Paralizzati camminano dopo “impianto spinale”.

Posted by giorgiobertin su settembre 26, 2018

Tre pazienti, tutti paralizzati dalla vita in giù, sono stati in grado di camminare di nuovo dopo aver montato una patch elettrica sui loro midolli spinali.

I gruppi di ricerca statunitensi dell’Università di Louisville e la Mayo Clinic, riportano il successo in “Nature Medicine” e nel “New England Journal of Medicine“.


Spinal Cord Injury Patients taking steps – Kelly Thomas learned to walk again after doctors attached an electrical patch to her spinal cord

Questa ricerca dimostra che una certa connettività cervello-spina dorsale può essere ripristinata anni dopo una lesione del midollo spinale in quanto questi partecipanti che vivono con paralisi motoria completa sono stati in grado di camminare, stare in piedi, recuperare la mobilità del tronco e recuperare un certo numero di funzioni motorie senza assistenza fisica quando utilizzando lo stimolatore epidurale“. – afferma la prof.ssa Susan Harkema, autore dello studio.

Questa ricerca si basa su due distinti trattamenti:

  • La stimolazione epidurale è l’applicazione di corrente elettrica continua a varie frequenze e intensità a specifiche posizioni sul midollo spinale lombosacrale. Questa posizione corrisponde alle reti neurali dense che controllano in gran parte il movimento di fianchi, ginocchia, caviglie e dita dei piedi.
  • L’allenamento locomotore mira a riqualificare in definitiva il midollo spinale per “ricordare” il modello del camminare ripetendo ripetutamente la posizione eretta. In una sessione di terapia di allenamento locomotore, il peso del corpo del partecipante è supportato in un’imbracatura mentre il personale appositamente addestrato muove le gambe per simulare camminare mentre si è su un tapis roulant.

La stimolazione epidurale probabilmente diventerà un trattamento standard con diversi miglioramenti nella progettazione del dispositivo per indirizzare circuiti neurologici più specifici.

Leggi abstract degli articoli:
Neuromodulation of lumbosacral spinal networks enables independent stepping after complete paraplegia
Megan L. Gill, Peter J. Grahn, Jonathan S. Calvert, Margaux B. Linde, Igor A. Lavrov, Jeffrey A. Strommen… et al.
Nature Medicine Published: 24 September 2018

Recovery of Over-Ground Walking after Chronic Motor Complete Spinal Cord Injury
Claudia A. Angeli, Ph.D., Maxwell Boakye, M.D., Rebekah A. Morton, B.S., Justin Vogt, B.S., Kristin Benton, B.S., Yangshen Chen, Ph.D., Christie K. Ferreira, B.S., and Susan J. Harkema
NEJM September 24, 2018 DOI: 10.1056/NEJMoa1803588

Watch a video of the patients taking steps.

Fonte: University of Louisville

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Apple Watch 4: lo smartwatch che fa l’elettrocardiogramma.

Posted by giorgiobertin su settembre 26, 2018

Il nuovo Apple Watch 4 è un dispositivo pensato per il monitoraggio della propria salute. Apple ha integrato nuovi sensori capaci di monitorare in ogni momento il battito cardiaco e addirittura di effettuare un elettrocardiogramma.

Questa nuova funzionalità trasforma l’Apple Watch 4 in un vero e proprio dispositivo medico e che può essere utilizzato facilmente da qualsiasi utente.
Apple Watch Series 4 è stato approvato dalla Food and Drug Administration(FDA) degli Stati Uniti ed è supportato dall’American Heart Association; può operare come dispositivo medico di monitoraggio ECG.


Apple Watch gets healthier with ECG app and fall detection sensor

Il nuovo Apple Watch ha elettrodi in vetro zaffiro e corona digitale. Per attivare la funzionalità basterà poggiare un dito sulla corona digitale di Apple Watch per 30 secondi e, una volta concluso l’esame, il dispositivo compilerà in automatico un PDF contenente i risultati da poter condividere con il proprio medico. Le app non funzioneranno come un elettrocardiografo, ma permetteranno al dispositivo una registrazione in continuo del ritmo.
Il dispositivo è disponibile in un primo momento solo per i clienti degli Stati Uniti. Apple sta lavorando per portare la funzionalità anche in altri mercati.

Apple Watch 4

Guarda i video

Press release:  Food and Drug Administration (FDA)

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Impianto biadesivo fotodinamico per uccidere le cellule tumorali.

Posted by giorgiobertin su settembre 11, 2018

Gli scienziati della Waseda University, del National Defence Medical College e della Japan Science and Technology Agency hanno sviluppato un nuovo dispositivo di fotoritocco, alimentato via wireless, che potrebbe trattare meglio i tumori negli organi delicati.

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The newly-developed, bioadhesive, wirelessly-powered implant. (Courtesy of Dr. Toshinori Fujie)

La terapia fotodinamica convenzionale induce la morte delle cellule tumorali utilizzando agenti fotosensibilizzanti, che si localizzano nei tumori e si attivano con l’esposizione a una lunghezza d’onda specifica della luce. Negli ultimi anni, la terapia fotodinamica a basse dosi e a lungo termine (terapia fotodinamica metronomica, mPDT) ha mostrato risultati promettenti nel trattamento dei tumori negli organi interni. Tuttavia poiché l’intensità della luce è estremamente bassa (1/1000 del metodo convenzionale), l’effetto antitumorale non può essere ottenuto se la sorgente di luce si sposta anche leggermente lontano dal tumore, rendendo l’illuminazione insufficiente.

“Per risolvere questo problema, abbiamo sviluppato un dispositivo optoelettronico alimentato senza fili che si fissa stabilmente sulla superficie interna di un tessuto animale come un adesivo con fogli di carta bioadesiva ed elastici, consentendo un flusso luminoso continuo e locale verso il tumore”, afferma il prof. Toshinori Fujie.

Per testarne l’efficacia, topi portatori di tumore impiantati con il dispositivo sono stati iniettati con un agente fotosensibilizzante (photofrin) ed esposti a luce rossa e verde, intensità circa 1.000 volte inferiore rispetto agli approcci convenzionali PDT, per 10 giorni consecutivi. L’esperimento ha mostrato che la crescita del tumore era significativamente ridotta nel complesso. Soprattutto sotto la luce verde, il tumore in alcuni topi è stato completamente sradicato.

Lo studio è stato pubblicato online su “Nature Biomedical Engineering“.

Leggi abstract dell’articolo:
Tissue-adhesive wirelessly powered optoelectronic device for metronomic photodynamic cancer therapy
Kento Yamagishi, Izumi Kirino, Isao Takahashi, Hizuru Amano, Shinji Takeoka, Yuji Morimoto e Toshinori Fujie
Nature Biomedical Engineering on July 16, 2018 (GMT) DOI: 1038/s41551-018-0261-7

Fonte: Waseda University

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L’intelligenza artificiale può prevedere come si evolverà e si diffonderà il cancro.

Posted by giorgiobertin su settembre 4, 2018

Gli scienziati hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per prevedere come i tumori progrediranno e si evolveranno – questo dovrebbe permettere ai medici di progettare il trattamento più efficace per ciascun paziente. Hanno sviluppato una nuova tecnica chiamata REVOLVER (Repeated evolution of cancer), che individua i pattern nella mutazione del DNA all’interno dei tumori e utilizza le informazioni per prevedere i futuri cambiamenti genetici.

AI
Artificial intelligence graphic from Pixabay. Licensed under a CC 0 Creative Commons license.

Secondo il professor Andrea Sottoriva, dell’Institute of Cancer Research – London, responsabile del gruppo di studio che sta sviluppando Revolver “possiamo curare il cancro se riusciamo ad intervenire prima che lo sviluppo sia andato troppo avanti. La chiave sta nel metterci un passo avanti rispetto all’evoluzione della malattia e questo è ciò che dovrebbe permetterci di fare Revolver.
Un altro passo in avanti verso una maggiore comprensione dei tumori e della loro terapia, un passo che apre strade interessanti amche nel capo della prevenzione.

Revolver ha analizzato simultaneamente i dati delle mutazioni avvenute in un campione di 178 pazienti, coprendo 768 varianti di tumore in quattro tipi di tumore: intestino, polmone , seno e rene.
Il lavoro dell’IA ha permesso di individuare con più precisione i passi evolutivi chiave dei tumori permettendo di distinguerli più chiaramente dalle mutazioni benigne.

Leggi abstract dell’articolo:
Detecting repeated cancer evolution from multi-region tumor sequencing data
Giulio Caravagna, Ylenia Giarratano[…]Andrea Sottoriva
Nature Methods , DOI: 10.1038/s41592-018-0108-x

Fonte: Institute of Cancer Research – London

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Scoperti peptidi potenziali candidati antibiotici.

Posted by giorgiobertin su agosto 21, 2018

Il corpo umano produce molti peptidi antimicrobici che aiutano il sistema immunitario a respingere le infezioni. Gli scienziati che sperano di sfruttare questi peptidi come potenziali antibiotici hanno ora scoperto che altri peptidi nel corpo umano possono anche avere potenti effetti antimicrobici, espandendo il pool di nuovi candidati antibiotici.

MIT-Antimicrobial-Peptides
MIT researchers have discovered that peptides normally secreted by cells that line the stomach have previously unknown antimicrobial activity. Image: Ella Maru Studio

Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista “ACS Synthetic Biology“, i ricercatori del MIT e dell’Università di Napoli Federico II hanno scoperto che frammenti di proteina pepsinogen, un enzima utilizzato per digerire il cibo nello stomaco, possono uccidere batteri come Salmonella ed E. coli.

I ricercatori ritengono che modificando questi peptidi è possibile migliorare la loro attività antimicrobica, e si possono sviluppare peptidi sintetici che possono essere utilizzati come antibiotici contro i batteri resistenti ai farmaci.
Questi peptidi rappresentano davvero un ottimo modello per l’ingegneria. L’idea ora è di usare la biologia sintetica per modificarli ulteriormente e renderli più potenti“, afferma il prof. Cesar de la Fuente-Nunez.

Leggi abstract dell’articolo:
Identification of Novel Cryptic Multifunctional Antimicrobial Peptides from the Human Stomach Enabled by a Computational–Experimental Platform
Katia Pane, Valeria Cafaro, Angela Avitabile, Marcelo Der Torossian Torres, Adriana Vollaro, Eliana De Gregorio, Maria Rosaria Catania, Antimo Di Maro, Andrea Bosso, Giovanni Gallo, Anna Zanfardino, Mario Varcamonti, Elio Pizzo, Alberto Di Donato, Timothy K. Lu, Cesar de la Fuente-Nunez, and Eugenio Notomista
ACS Synthetic Biology DOI: 10.1021/acssynbio.8b00084 Publication Date (Web): August 20, 2018

Approdondimenti:
Artificial antimicrobial peptides could help overcome drug-resistant bacteria

Fonte: MIT

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Sviluppata una nuova piattaforma per uccidere le cellule tumorali.

Posted by giorgiobertin su agosto 17, 2018

Per la prima volta, gli scienziati hanno dimostrato che un nanomateriale ibrido basato su particelle di magnetite-oro può fungere da piattaforma universale per rilevare le cellule tumorali in qualsiasi parte del corpo e per completare la consegna mirata di farmaci a queste cellule. La scoperta consente di creare e implementare una generazione completamente nuova di terapie antitumorali nei prossimi anni.

Una collaborazione interdisciplinare russo-tedesca di chimici, fisici e biologi di NUST MISIS, Lomonosov Moscow State University, Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU) e Università di Duisburg -Essen (Germania), ha permesso di sviluppare una piattaforma per la diagnosi e il trattamento simultanea del cancro. L’aggregazione di diagnosi e terapia a livello cellulare – la cosiddetta teranostica – è ora considerata una delle aree più promettenti nella medicina moderna.

magnetite-gold

Siamo riusciti a combinare nanoparticelle di oro (Au) e magnetite (Fe3O4) in un ibrido che ha entrambe le proprietà magnetiche ed è in grado di trasportare il farmaco [su un tumore]” – afferma il prof. Maxim Abakumov.

Questo nanoibrido artificiale di Fe3O4-Au rilascia le particelle sul tumore, caricate con la doxorubicina farmaco antitumorale. Il farmaco viene rilasciato all’interno del tumore e ha un’influenza terapeutica. E’ stato testato sia in vitro che in vivo. I test di laboratorio su topi con tumori innestati sono già stati completati. Ora sarà possibile procedere a studi pre-clinici in soli due o tre anni, per passare poi a studi clinici su pazienti reali.

I risultati di questa ricerca fondamentale condotta dall’incrocio tra fisica, chimica, biologia e medicina sono stati pubblicati su “Nature Scientific Reports“.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Magnetite-Gold nanohybrids as ideal all-in-one platforms for theranostics
Maria V. Efremova, Victor A. Naumenko[…]Ulf Wiedwald
Scientific Reports 8, 11295

Fonte:  NUST MISIS Biomedical Nanomaterials Laboratory –  Lomonosov Moscow State University

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Nanoparticelle per il trattamento della placca dentale.

Posted by giorgiobertin su agosto 17, 2018

Quando i batteri buoni e cattivi nella nostra bocca diventano squilibrati, i batteri cattivi formano un biofilm (cioè placca), che può causare le carie, e se non trattata nel tempo, può portare a malattie infiammatorie e cardiovascolari come il diabete e la polmonite batterica.

Ora un team di ricercatori dell‘Università dell’Illinois ha messo a punto un pratico metodo basato sulla nanotecnologia per rilevare e trattare i batteri nocivi che causano la placca, senza l’uso di farmaci.

placca-nanoparticelle
In this illustration, nanoparticles attach to or are taken up by the bacteria cells. Pan and his students are the first group to demonstrate that early detection of dental plaque in the clinic is possible using the regular intraoral X-ray machine which can seek out harmful bacteria populations.

Abbiamo dimostrato per la prima volta che la diagnosi precoce della placca dentale in clinica è possibile utilizzando una normale macchina radiografica intraorale che può individuare popolazioni di batteri nocivi noti come Streptococcus mutans (S. mutans) in una complessa rete di biofilm.” – afferma il prof. Dipanjan Pan.”Abbiamo dimostrato che modificando la composizione chimica della sonda, è possibile mirare e distruggere i batteri di S. mutans“.
La sonda è composta da nanoparticelle di ossido di afnio (HfO2), un metallo non tossico che è attualmente in fase di sperimentazione clinica per uso interno nell’uomo. “Le nostre nanoparticelle HfO2 sono molto più efficaci nell’uccidere i batteri e nel ridurre il carico di biofilm nelle colture cellulari di batteri e nei ratti [infetti]”.

Leggi abstract dell’articolo:
Dual purpose hafnium oxide nanoparticles offer imaging Streptococcus mutans dental biofilm and fight it In vivo via a drug free approach
Fatemeh Ostadhossein, Santosh K. Misra, Indu Tripathi, Valeriya Kravchuk, … Dipanjan Pan
Biomaterials Volume 181, October 2018, Pages 252-267 https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.07.053

Fonte: University of Illinois

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Una sonda molecolare illumina le staminali del cancro.

Posted by giorgiobertin su agosto 2, 2018

I ricercatori dell’Università del Department of Chemistry and Department of BiochemistryUniversity of Illinois at Urbana−Champaign, hanno sviluppato una sonda molecolare in grado di etichettare e tracciare le cellule staminali del cancro inafferrabili sia nelle colture cellulari che negli organismi viventi.

Dopo aver trattato un tumore primitivo, le cellule staminali tumorali possono ancora essere in agguato nel corpo, pronte a metastatizzare e causare una recidiva del cancro in una forma più aggressiva e resistente al trattamento. I ricercatori dell’Università dell’Illinois hanno sviluppato una sonda molecolare che cerca queste cellule elusive e le illumina in modo che possano essere identificate, monitorate e studiate non solo nelle colture cellulari, ma nel loro ambiente nativo: il corpo.


Cancer stem cells can be difficult to distinguish from standard tumor cells with conventional imaging, but the AlDeSense marker makes the cancer stem cells light up with fluorescence. Images courtesy of Chelsea Anorma.

E’ la prima volta che siamo in grado di guardare le cellule staminali del cancro in ambiente complicato in cui vivono – non solo nelle colture cellulari o ambienti artificiali tumorali”, ha detto il professore Jefferson Chan. “Ora possiamo vedere dove si nascondono, come cambiano mentre la malattia progredisce o come rispondono quando si applica il trattamento”.

La nuova sonda, denominata AlDeSense, è una piccola molecola che si lega a un enzima correlato alla proprietà della staminalità nelle cellule tumorali. La sonda si attiva, emettendo un segnale fluorescente solo quando reagisce con l’enzima bersaglio – che le cellule staminali tumorali producono in alte concentrazioni.

La capacità di trovare e rintracciare le cellule staminali cancerose nel corpo, ha permesso ai ricercatori di seguire le cellule tumorali mentre si diffondevano attraverso i corpi dei topi.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Surveillance of cancer stem cell plasticity using an isoform-selective fluorescent probe for aldehyde dehydrogenase 1A1
Chelsea Anorma, Jamila Hedhli, Thomas E. Bearrood, Nicholas W. Pino, Sarah H. Gardner, Hiroshi Inaba, Pamela Zhang, Yanfen Li, Daven Feng, Sara E. Dibrell, Kristopher A. Kilian, Lawrence W. Dobrucki, Timothy M. Fan, and Jefferson Chan
ACS Central Science Publication Date (Web): July 25, 2018 DOI: 10.1021/acscentsci.8b00313

Fonte: University of Illinois at Urbana−Champaign

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Una goccia di sangue per diagnosticare le lesioni cerebrali.

Posted by giorgiobertin su agosto 1, 2018

I ricercatori dell’University of Geneva (UNIGE), in collaborazione con l’Hospitals of Barcelona, Madrid and Seville, hanno sviluppato una tecnica e un dispositivo di accompagnamento, che può essere utilizzato per diagnosticare un lieve lesione traumatica cerebrale entro una decina di minuti, attraverso un semplice esame dei livelli di certe proteine nel sangue.

Il team ha lavorato per identificare quali proteine ​​fossero presenti in numero maggiore in seguito ad una lesione cerebrale. Testando il sangue di pazienti con traumi cerebrali confermati, hanno scoperto che le proteine ​​H-FABP, Interleukin-10, S100B e GFAP hanno una concentrazione più alta.

Poiché i test sulle lesioni cerebrali vengono eseguiti al meglio il prima possibile e sul luogo della lesione, i ricercatori hanno creato un dispositivo portatile che ha solo una piccola macchia in cui inserire una goccia di sangue. Una volta posizionato il campione di sangue, occorrono circa dieci minuti affinché i risultati vengano visualizzati sotto forma di una linea continua all’interno della finestra dell’indicatore sopra il punto in cui è posizionato il sangue. Il dispositivo verifica effettivamente se c’è un minimo di 2,5 nanogrammi per millilitro di sangue di H-FABP e / o GFAP, e in tal caso il sangue è contrassegnato come positivo.

Questi risultati, brevettati dall’UNIGE e premiati con il Prix dell’Innovation Academy Award. a dicembre 2017, pubblicati sulla rivista “PLOS One” saranno commercializzati dal 2019 da ABCDx, una start-up fondata quattro anni fa da Jean-Charles Sanchez dell’UNIGE e Joan Montaner di Vall d’Hebron Ospedale a Barcellona.

Leggi il full text dell’articolo:
Combining H-FABP and GFAP increases the capacity to differentiate between CT-positive and CT-negative patients with mild traumatic brain injury
Linnéa Lagerstedt, Juan José Egea-Guerrero, Alejandro Bustamante, Ana Rodríguez-Rodríguez, Amir El Rahal, Manuel Quintana-Diaz, Roser García-Armengol, Carmen Melinda Prica, Elisabeth Andereggen, Lara Rinaldi, Asita Sarrafzadeh, Karl Schaller, Joan Montaner, Jean-Charles Sanchez
PLOS One Published: July 9, 2018 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200394

Fonte: University of Geneva

ABCDx

Blood-based Biomarker test for mild Traumatic Brain Injury stratification

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Nuove nanocapsule riempite di farmaci per combattere il cancro.

Posted by giorgiobertin su luglio 25, 2018

Il campo delle nanotecnologie è molto promettente nel trattamento del cancro. I ricercatori del Mainz University Medical Center e del Max Planck Institute for Polymer Research – entrambi a Mainz, in Germania, hanno trovato un modo per creare nanoparticelle più resistenti ai farmaci che consentono di colpire più efficacemente il tessuto malato o le cellule cancerose. I risultati potrebbero cambiare la nanomedicina e le sue applicazioni per il trattamento del cancro.

Il metodo standard attualmente utilizzato per legare gli anticorpi usando complessi processi chimici può degradare gli anticorpi o addirittura distruggerli, oppure il nanocarrier nel sangue può rapidamente coprirsi di proteine“, spiega il prof. Katharina Landfester.

Il nuovo metodo utilizza anticorpi pre-assorbiti per coprire la superficie delle nanocapsule. Questo protegge gli anticorpi e li mantiene funzionali nel processo di consegna, che stabilizza la nanocapsula e consente di erogare i farmaci in modo più efficiente. Il team ha raggiunto questo effetto combinando anticorpi e nanocarrier in una soluzione acida, che è meglio che legare i due in una soluzione Ph-neutrale.

I ricercatori osservano che il loro nuovo metodo è due volte più efficace del tradizionale legame chimico. il pre-assorbimento è potenzialmente un metodo versatile, efficiente e rapido per attaccare molecole mirate alla superficie di nanocarrier.

Il video qui fornisce una rappresentazione visiva dei risultati pubblicati sulla rivista “Nature Nanotechnology“.

Leggi abstract dell’articolo:
Pre-adsorption of antibodies enables targeting of nanocarriers despite a biomolecular corona
Manuel Tonigold, Johanna Simon, Diego Estupiñán, Maria Kokkinopoulou, Jonas Reinholz, Ulrike Kintzel, Anke Kaltbeitzel, Patricia Renz, Matthias P. Domogalla, Kerstin Steinbrink, Ingo Lieberwirth, Daniel Crespy, Katharina Landfester & Volker Mailänder
Nature Nanotechnology DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41565-018-0171-6

Fonte: Mainz University Medical Center

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Un filo magnetizzato per diagnosticare il cancro.

Posted by giorgiobertin su luglio 16, 2018

Gli scienziati della Stanford University School of Medicine hanno usato un filo per catturare le cellule tumorali fluttuanti nel sangue, una tecnica che presto potrebbe essere utilizzata negli esseri umani per produrre una diagnosi precoce del cancro.

Il filo, che ha circa la lunghezza di un dito mignolo e lo spessore di una graffetta, per funzionare, è necessario che le cellule tumorali circolanti siano efficacemente magnetizzate con nanoparticelle. Le nanoparticelle contengono un anticorpo che si aggancia alle cellule tumorali circolanti. Una volta che la cellula tumorale galleggiante e la nanoparticella sono agganciate, la cellula trascina con sé il piccolo magnete e quando il complesso magnete-cellula si trova nelle vicinanze del filo, è costretto dalla forza magnetica a deviare dal suo percorso regolare all’interno del flusso sanguigno e aderire al filo. Quindi, il filo viene rimosso dalla vena e le cellule vengono analizzate.

filo-magnetico
If approved for use in humans, the magnetic wire (depicted in gray) would be inserted into a vein in the arm (in light pink) and attract floating cancer cells labeled with magnetic nanoparticles (light green and gray) that have come from the tumor (neon green). Courtesy of Sam Gambhir

La tecnica, che è stata utilizzata finora solo nei suini, attrae da 10 a 80 volte più cellule tumorali rispetto agli attuali metodi di rilevazione del cancro a base di sangue, rendendola uno strumento potente per catturare la malattia precocemente. La tecnica potrebbe anche aiutare i medici a valutare la risposta di un paziente a particolari trattamenti oncologici: se la terapia funziona, i livelli delle cellule tumorali nel sangue dovrebbero aumentare mentre le cellule muoiono e si staccano dal tumore, per poi cadere mentre il tumore si restringe.

Potrebbe essere utile in qualsiasi altra malattia in cui ci sono cellule o molecole di interesse nel flusso del sangue“, ha detto il prof. Gambhir, che ha sviluppato il filo con l’aiuto dei suoi colleghi.

Gambhir e il suo team non hanno ancora provato il filo nelle persone, poiché devono ancora presentare l’approvazione alla Food and Drug Administration.

Leggi abstract dell’articolo:
An intravascular magnetic wire for the high-throughput retrieval of circulating tumour cells in vivo
Ophir Vermesh, Amin Aalipour[…]Sanjiv S. Gambhir
Nature Biomedical Engineering Published: 16 July 2018

Fonte: Stanford University School of Medicine

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Creati in laboratorio strutture tubulari renali funzionali.

Posted by giorgiobertin su luglio 12, 2018

Gli scienziati dell’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri hanno sviluppato una tecnologia per costruire in laboratorio strutture tubulari renali complesse, utilizzando dei dispositivi ottenuti con stampante 3D. Questi tubuli presentano caratteristiche strutturali e funzionali dei tubuli renali in vivo e sono stati usati per riprodurre in vitro malattie renali, eseguire screening farmacologici personalizzati, individuare nuovi composti con potenziale terapeutico, e studiare lo sviluppo embrionale renale e le sue anomalie.

tubuli renali

Il lavoro, che è stato pubblicato sulla rivista di settore EBioMedicine, apre diverse strade: può fornire nuove informazioni sulla patogenesi di malattie renali e sullo sviluppo di nuove cure; accelerare e migliorare la valutazione dell’efficacia dei farmaci; gettare le basi per nuove tecnologie nel campo della bioingegneria renale, per costruire tessuti con le cellule dei pazienti da utilizzare in futuro per il trapianto, come terapia sostitutiva.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Engineered Kidney Tubules for Modeling Patient-Specific Diseases and Drug Discovery
Valentina Benedetti1, Valerio Brizi1, Patrizia Guida1, Susanna Tomasoni, Osele Ciampi, Elena Angeli, Ugo Valbusa, Ariela Benigni, Giuseppe Remuzzi, Christodoulos Xinaris
EBioMedicine DOI: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2018.06.005

Fonte: Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri

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