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Posts Tagged ‘biotecnologia’

Nanoparticelle paramagnetiche con anticorpi contro il cancro.

Posted by giorgiobertin su giugno 9, 2017

Gli scienziati dell’Institute for Nanobiotechnology della Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, United States, hanno creato una nanoparticella che porta due diversi anticorpi capaci di spegnere le proprietà difensive delle cellule tumorali, e attivare una robusta risposta immunitaria antitumorale nei topi. Come descritto sulla rivista “ACS Nano” il team di ricercatori è stato in grado di rallentare drasticamente la crescita del melanoma e sradicare il cancro negli animali da laboratorio.
Questa nuova strategia testata sugli animali potrebbero migliorare le immunoterapie del cancro.

immunoswitch

Utilizzando particelle di ferro paramagnetiche di circa 100 nanometri di diametro, i ricercatori hanno inserito sopra due differenti tipi di anticorpi: uno blocca una proteina chiamata programmed death ligand 1 (PD-L1), che le cellule tumorali utilizzano per mascherare se stesse alle cellule immunitarie; un’altra che stimola le cellule T, un tipo di cellula immunitaria che combatte il cancro.
Combinando queste due funzioni, spiega il prof. Schneck, è possibile efficacemente inibire il tumore e contemporaneamente accendere la capacità da parte del sistema immunitario di attaccare le cellule tumorali”.

I ricercatori stanno ora lavorando per migliorare le nanoparticelle attraverso la ricerca di combinazioni più efficaci di anticorpi da includere. Poiché le particelle sono magnetiche, essi prevedono anche di verificare se i risultati possono essere migliorati mediante magneti che guidino le particelle mantenendole nel sito del tumore.

Leggi abstract dell’articolo:
Dual Targeting Nanoparticle Stimulates the Immune System To Inhibit Tumor Growth
Alyssa K. Kosmides, John-William Sidhom, Andrew Fraser, Catherine A. Bessell, and Jonathan P. Schneck
Publication Date (Web): June 7, 2017 (Article) – DOI: 10.1021/acsnano.6b08152

 

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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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Sviluppato un nuovo metodo per il trattamento dell’aterosclerosi.

Posted by giorgiobertin su maggio 25, 2017

I ricercatori della Ben Gurion University del Negev e del Sheba Medical Center hanno sviluppato un nuovo metodo per il trattamento dell’aterosclerosi e la prevenzione dell’insufficienza cardiaca, utilizzando un bio-polimero che riduce la placca arteriosa e l’infiammazione nel sistema vascolare.
Quando le cellule endoteliali diventano infiammate, producono una molecola chiamata “E-selectina“, che porta i globuli bianchi del sangue (monociti) nell’area e provocano l’accumulo di placca nelle arterie.

Heart_attacks

“Il nostro polimero E-selectina-targeting – spiega il prof. Ayelet David del Dipartimento BGU di Biochimica Clinica e Farmacologia – riduce la placca esistente e impedisce l’ulteriore progressione della placca e dell’infiammazione, prevenendo la trombosi arteriosa, l’ischemia, l’infarto del miocardio e l’ictus”.
Il polimero si deposita sul tessuto danneggiato e non provoca danni al tessuto sano, non ci sono quindi effetti collaterali. Attualmente le statine sono i farmaci più importanti per il trattamento dell’aterosclerosi, che possiedono però un certo numero di effetti collaterali noti.

La nuova terapia è stata già brevettata ed è ora in fase preclinica. Il nuovo polimero, è stato testato sui topi ed ha dato risultati molto positivi. I ricercatori hanno trattato i topi con l’aterosclerosi attraverso quattro iniezioni del polimero ed hanno esaminato il cambiamento nelle vene dopo quattro settimane.

Siamo rimasti stupiti dai risultati“, dice Jonathan Leor, professore di cardiologia presso l’Università di Tel Aviv. “Il cuore l’attività muscolare dei topi trattati era migliorata notevolmente, hanno avuto meno infiammazione nelle loro arterie e lo spessore è diminuito in modo significativo“. “Si potrebbe dire che questo è il primo risultato del genere. Ora siamo alla ricerca di una società farmaceutica che porti avanti i passi per lo sviluppo del farmaco e l’eventuale commercializzazione“.

Lo studio è in fase di pubblicazione.

Fonti: Phys.org  –  Ben Gurion University del Negev

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Linee guida canadesi sugli inibitori della pompa protonica.

Posted by giorgiobertin su maggio 24, 2017

Sono state pubblicate sulla rivista “Canadian Family Physician” le linee guida di pratica clinica su quando è possibile diminuire l’utilizzo di inibitori della pompa protonica.
Le nuove raccomandazioni si concentrano sugli adulti di età superiore ai 18 anni con sintomi gastrointestinali superiori che hanno ricevuto i PPI per un minimo di 4 settimane e hanno avuto una risoluzione sintomatica.
Per questi pazienti, le linee guida raccomandano che i medici dovrebbero ridurre la dose giornaliera di PPI o interrompere il farmaco e passare il paziente all’uso PPI su richiesta.

PPI

Quando i PPI sono prescritti in modo inappropriato o utilizzati troppo a lungo, possono interagire con altri farmaci prescritti in contemporanea e contribuire a non-aderenza, reazioni avverse, interazioni farmacologiche, accessi e ricoveri in reparti di emergenza” affermano gli autori.

Scarica e leggi il documento in full text:
Deprescribing proton pump inhibitors – Evidence-based clinical practice guideline
Barbara Farrell, … et al.
Can Fam Physician. 2017 May;63(5):354-364.

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Alzheimer: scoperto un trattamento per prevenire la perdita di memoria negli animali.

Posted by giorgiobertin su maggio 24, 2017

I ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca e dell’IRCCS – Istituto di Ricerche farmacologiche Mario Negri in uno studio è pubblicato sulla rivista “Journal of Controlled Release”, hanno scoperto un trattamento in grado di prevenire la perdita di memoria in modelli animali.

JCR-cover

Agendo prima della comparsa dei sintomi sarà possibile prevenire la perdita di memoria che caratterizza la malattia di Alzheimer. In particolare i liposomi multifunzionali prevengono la perdita della memoria se somministrati molto precocemente, prima della comparsa dei sintomi della patologia. Amyposomes cosi si chiamano queste nanoparticelle, rallentano l’accumulo nel cervello del beta-amiloide grazie a un effetto di “scarico” periferico nel fegato e nella milza (“sink effect”), impedendo così l’aumento dimensionale delle placche nel cervello e la comparsa dei sintomi della malattia.

Abbiamo dimostrato la possibilità di prevenire la perdita di memoria – spiega il professor Massimo Masserini, dell’Università di Milano-Bicocca – uno dei problemi più devastanti nei malati di Alzheimer. La cura non è applicabile già oggi all’uomo, nonostante questo sia il nostro obiettivo per il futuro. Visto che il trattamento sembra funzionare al meglio se si agisce molto precocemente, prima della morte dei neuroni, per individuare i pazienti in questo stadio dovranno essere sviluppati sistemi diagnostici molto sensibili, in grado di individuare la malattia prima della comparsa dei sintomi“.

Leggi abstract dell’articolo:
Multifunctional liposomes delay phenotype progression and prevent memory impairment in a presymptomatic stage mouse model of Alzheimer disease
Simona Mancini | Claudia Balducci | Edoardo Micotti | Daniele Tolomeo | Gianluigi Forloni | Massimo Masserini | Francesca Re
Journal of Controlled Release Volume 258, 28 July 2017, Pages 121–129  https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.05.013

Fonte: Università di Milano-Bicocca

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Nanoterapia contro i tumori.

Posted by giorgiobertin su maggio 16, 2017

Per la prima volta, i ricercatori del Department of Pharmaceutical Sciences, Washington State University (WSU) hanno dimostrato che è possibile somministrare un farmaco contro il tumore collegandolo ad un globulo. Questa innovazione potrebbe colpire i tumori con farmaci antitumorali che, come succede ora danneggiano i tessuti sani.

Nanoterapia    Credit image: Washington State University

Il team ha lavorato su scala microscopica utilizzando una particella nano-terapica (nanoparticella + farmaco) collegandola ad un globulo bianco che combatte le infezioni, i ricercatori hanno dimostrato di poter rendere disponibile il farmaco oltre la corazza dei vasi sanguigni che di solito proteggono un tumore.

In particolare abbiamo iniettato nei topi nanoparticelle d’oro trattate con anticorpi che mediano l’unione delle nanoparticelle e dei neutrofili. Quando il tumore è stato esposto alla luce infrarossa, l’interazione della luce con le nanoparticelle d’oro ha prodotto calore che ha ucciso le cellule tumorali“, ha detto il professore di scienze farmaceutiche Wang.

Abbiamo sviluppato un nuovo approccio per fornire farmaci contro i tumori utilizzando i globuli bianchi del nostro corpo“, afferma Wang. “Questo sistema può essere applicato per fornire molti farmaci antitumorali, come la doxorubicina;  speriamo che possa aumentare l’efficacia delle terapie tumorali rispetto ad altri sistemi attualmente utilizzati.”

Leggi abstract dell’articolo:
Photosensitization Priming of Tumor Microenvironments Improves Delivery of Nanotherapeutics via Neutrophil Infiltration
Dafeng Chu, Xinyue Dong, Qi Zhao, Jingkai Gu and Zhenjia Wang
Advanced Materials Version of Record online: 15 MAY 2017 | DOI: 10.1002/adma.201701021

Approfondimenti:
Nanoparticle Targeting of Neutrophils for Improved Cancer Immunotherapy
Dafeng Chu, Qi Zhao, Jian Yu, Faya Zhang, Hui Zhang, Zhenjia Wang
Published Date – 17 March 2016

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Un collirio per curare la cecità legata all’età.

Posted by giorgiobertin su maggio 16, 2017

Gli scienziati dell’Università di Birmingham hanno sviluppato un tipo di collirio che potrebbero rivoluzionare il trattamento di una delle principali cause di cecità: la degenerazione maculare legata all’età (AMD).

eye-drop

Gli scienziati guidati dal biochimico Dr Felicity de Cogan, hanno sperimentato con successo un metodo per somministare un farmaco come collirio, ottenendo gli stessi risultati dell’iniezione. Viene utilizzato un “cell-penetrating peptide (CPP)” per rendere disponibile il farmaco.
Il CPP-farmaco ha il potenziale per avere un impatto significativo sul trattamento dell’AMD rivoluzionando le opzioni di consegna dei farmaci“. “Il complesso CPP-farmaco è anche una potenziale applicazione ad altre malattie oculari croniche che richiedono l’erogazione del farmaco nella camera posteriore dell’occhio“.

I risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista “Investigative opthamology e Visual Science“, potrebbe significare la fine di iniezioni dolorose direttamente nell’occhio.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Topical Delivery of Anti-VEGF Drugs to the Ocular Posterior Segment Using Cell-Penetrating Peptides.
Felicity de Cogan, Lisa J. Hill, Aisling Lynch, Peter J. Morgan-Warren, Judith Lechner, Matthew R. Berwick, Anna F. A. Peacock, Mei Chen, Robert A. H. Scott, Heping Xu, Ann Logan.
Investigative Opthalmology & Visual Science, 2017; 58 (5): 2578 DOI: 10.1167/iovs.16-20072

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Creata la prima retina sintetica.

Posted by giorgiobertin su maggio 7, 2017

I ricercatori del Dipartimento di Chimica dell’Università di Oxford, attraverso l’utilizzo di tessuti sintetici biologici, hanno sviluppato una retina sintetica artificiale. La ricerca potrebbe rivoluzionare il settore degli impianti bionici e lo sviluppo di nuove tecnologie meno invasive che si avvicinano maggiormente ai tessuti del corpo umano, aiutando a curare patologie oculari degenerative come la retinite pigmentosa.

Synthetic-retina

Il team ha realizzato una retina a doppio strato che imita da vicino il processo della retina umana naturale. La replicazione della retina è costituita da goccioline di acqua addolcita (idrogel) e proteine ​​di membrana delle cellule biologiche. Progettata come una macchina fotografica, le cellule agiscono come pixel, rilevando e reagendo alla luce per creare un’immagine in scala di grigi. “Il materiale sintetico è in grado di generare segnali elettrici, che stimolano i neuroni nella parte posteriore del nostro occhio, proprio come la retina originale” – affermano i ricercatori.

Lo studio, pubblicato sulla rivista “Scientific Reports“, dimostra che, a differenza di impianti retinici artificiali esistenti, le cellule-cultura sono create da materiali biodegradabili, naturali e non contengono corpi estranei o esseri viventi. In questo modo l’impianto è meno invasivo di un dispositivo meccanico, ed ha meno probabilità di avere una reazione avversa sul corpo.

La ricerca si espanderà fino a includere la sperimentazione sugli animali e poi una serie di studi clinici sugli esseri umani.

Leggi il full text dell’articolo:
Light-Patterned Current Generation in a Droplet Bilayer Array.
Vanessa Restrepo Schild, Michael J. Booth, Stuart J. Box, Sam N. Olof, Kozhinjampara R. Mahendran, Hagan Bayley.
Scientific Reports, 2017; 7: 46585 DOI: 10.1038/srep46585

Fonte: Oxford University – Department of Chemistry

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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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Creato grembo artificiale per aiutare neonati prematuri.

Posted by giorgiobertin su aprile 27, 2017

Gli scienziati statunitensi hanno sviluppato un ‘grembo’ artificiale costituito da una sacca piena di liquidi da utilizzare come dispositivo di supporto extra-uterino per i neonati estremamente prematuri.

Il nuovo dispositivo medico messo a punto dai ricercatori del Center for Fetal Research, Department of Surgery, The Children’s Hospital of Philadelphia Research Institute, Philadelphia, Pennsylvania , è chiamato BioBag ed è stato testato su agnellini di appena 23 settimane (video). Se il trial clinico andrà avanti e si rivelerà di successo, i ricercatori potranno essere in grado di salvare molte vite umane.

Il nuovo utero artificiale riproduce l’ambiente dell’utero e fornisce al feto tutto ciò di cui ha bisogno, dal sangue alle sostanze nutritive, mentre è immerso nel liquido amniotico (video). I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista “Nature Communications“.

Leggi il full text dell’articolo:
An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb
Emily A. Partridge, Marcus G. Davey[…]Alan W. Flake
Nature Communications 8, Article number: 15112 (2017) Published online:25 April 2017doi:10.1038/ncomms15112

Fonte: The Children’s Hospital of Philadelphia Research Institute

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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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Creata sinapsi artificiale che può apprendere.

Posted by giorgiobertin su aprile 9, 2017

I ricercatori del National Center for Scientific Research (Cnrs), Thales, e le Università di Bordeaux, Paris-Sud, e Evry hanno creato un sinapsi artificiale in grado di apprendere autonomamente. Sono riusciti a modellare il dispositivo, che è essenziale per lo sviluppo di circuiti più complessi. La ricerca è stata pubblicata in “Nature Communications“.

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Artist’s impression of the electronic synapse: the particles represent electrons circulating through oxide, by analogy with neurotransmitters in biological synapses. The flow of electrons depends on the oxide’s ferroelectric domain structure, which is controlled by electric voltage pulses.
© Sören Boyn/CNRS/Thales physics joint research unit.

Il lavoro del team ha portato alla creazione di una sinapsi artificiale direttamente su un chip in grado di apprendere in maniera autonoma. La base di partenza del progetto è un sottile strato ferroelettrico all’interno di due elettrodi di cui si può regolare la resistenza, tramite degli impulsi di tensione. Insomma, un comportamento simile ai neuroni biologici, che consente di avere una massima connessione nel momento in cui la resistenza è bassa, mentre avverrà esattamente l’opposto quando la resistenza è alta.

Al momento il prototipo, conosciuto anche come memristore, è ancora in fase di testing ma, in un futuro prossimo potrebbere essere implementato per imitare ancora più scrupolosamente i meccanismi che animano la nostra mente.

Leggi il full text dell’articolo:
Learning through ferroelectric domain dynamics in solid-state synapses.
Sören Boyn, Julie Grollier, Gwendal Lecerf, Bin Xu, Nicolas Locatelli, Stéphane Fusil, Stéphanie Girod, Cécile Carrétéro, Karin Garcia, Stéphane Xavier, Jean Tomas, Laurent Bellaiche, Manuel Bibes, Agnès Barthélémy, Sylvain Saïghi, Vincent Garcia.
Nature communications, 3 April 2017. DOI : 10.1038/NCOMMS14736.

Fonte: Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Univ. Paris Sud, Université Paris-Saclay

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Nuovo nano-impianto per ripristinare la vista.

Posted by giorgiobertin su marzo 15, 2017

Un team di ingegneri della University of California di San Diego e della La Jolla-based startup Nanovision Biosciences Inc.,  hanno sviluppato con la nanotecnologia e l’elettronica wireless un nuovo tipo di protesi retinica che porta la ricerca ad un passo in avanti verso il ripristino della capacità dei neuroni della retina di rispondere alla luce. I ricercatori hanno dimostrato questa risposta alla luce in una retina di ratto.

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Scanning electron micrograph (SEM) image of individual nanowires and groupies of nanowires. Credit image University of California – San Diego

Il dettaglio del lavoro del team americano è stato pubblicato sulla rivista “Journal of Neural Engineering“. La tecnologia potrebbe aiutare decine di milioni di persone nel mondo che soffrono di malattie neurodegenerative che colpiscono la vista, tra cui la degenerazione maculare, retinite pigmentosa e la perdita della vista a causa del diabete.

La nuova protesi si basa su due tecnologie innovative. Una è costituito da schiere di nanofili di silicio che rilevano contemporaneamente la luce e stimolano elettricamente la retina. Questi nanofili di silicio imitano coni e bastoncelli sensibili alla luce della retina per stimolare direttamente le cellule retiniche. L’altra innovazione è un dispositivo wireless in grado di trasmettere energia e dati ai nanofili.

Vogliamo creare una nuova classe di dispositivi con capacità drasticamente migliorate per aiutare le persone con disabilità visive“, ha detto Gabriel A. Silva, uno dei maggiori autori del lavoro. I test sugli animali con il nuovo dispositivo sono in corso, in seguito saranno attivati gli studi clinici con l’obiettivo di ripristinare la visione funzionale in pazienti con grave degenerazione della retina.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Towards high-resolution retinal prostheses with direct optical addressing and inductive telemetry.
Sohmyung Ha, Massoud L Khraiche, Abraham Akinin, Yi Jing, Samir Damle, Yanjin Kuang, Sue Bauchner, Yu-Hwa Lo, William R Freeman, Gabriel A Silva, Gert Cauwenberghs
Journal of Neural Engineering, 2016; 13 (5): 056008 DOI: 10.1088/1741-2560/13/5/056008

University of California di San Diego

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Archiviati con successo i file del PC sul DNA.

Posted by giorgiobertin su marzo 9, 2017

Il DNA è un disco rigido creato dalla natura in grado di memorizzare, replicare e trasmettere grandi quantità di informazioni. Gli scienziati della Columbia University e del New York Genome Center hanno trovato un modo per utilizzare il DNA come un disco rigido del computer vero e proprio, la memorizzazione, replicazione e il recupero di diversi file digitali è avvenuta con successo. Nell’articolo pubblicato sulla rivista “Science“, sono riusciti a memorizzare sul dna diversi informazioni, tra cui un cortometraggio e un sistema operativo.

All of Your Data in a Drop of DNA

Il dna non si degrada nel tempo come le videocassette o i cd, e non diventerà obsoleto“, spiega il coautore dello studio Yaniv Erlich. Servendosi di un algoritmo, delle quattro basi nucleotidiche del dna (A, G, C e T) e di un codice a barre per il riassemblaggio dei file, i ricercatori con l’aiuto di una società la Twist Bioscience, specializzata nel trasformare i dati digitali in dati biologici, sono riusciti ad archiviare i dati in delle goccioline. Successivamente con una moderna tecnica di sequenziamento hanno letto i filamenti del dna e tradotto il codice genetico di nuovo in codice binario, recuperando così i file senza alcun errore ( short demo, – Capacity-approaching DNA storage).

I ricercatori sono stati in grado di memorizzare e salvare, senza alcun errore, 215 petabyte di dati su un singolo grammo di dna.”Crediamo che questo sia il dispositivo di archiviazione dati a più alta densità mai creato,” ha detto lo scienziato del computer Yaniv Erlich.

Leggi abstract dell’articolo:
DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture
Yaniv Erlich, Dina Zielinski, et al.
Science 03 Mar 2017: Vol. 355, Issue 6328, pp. 950-954 DOI: 10.1126/science.aaj2038

DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture – bioRxiv preprint first posted online Dec. 4, 2016 (full text pdf)

Fonti ed approfondimenti:
Columbia University
New York Genome Center
A Thumb Drive Made of Genes, Science Friday, Mar. 3, 2017
DNA could store all of the world’s data in one room, Science Magazine, Mar. 2, 2017
This Speck of DNA Contains a Movie, a Computer Virus, and an Amazon Gift Card, The Atlantic, Mar. 2, 2017
What’s Stored in DNA? An Old French Movie and a $50 Gift Card, Wall Street Journal, Mar. 2, 2017

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Un cerotto «wireless» per combattere l’emicrania.

Posted by giorgiobertin su marzo 2, 2017

I ricercatori del Rambam Healthcare Campus and Technion Faculty of Medicine di Haifa hanno realizzato un cerotto ingegnerizzato con un chip autoalimentato da una microbatteria, attivabile con un’app via wireless da smartphone o tablet per effettuare una neurostimolazione delle terminazioni nervose sottocute e alleviare il dolore.

theranica theranicaiconstech

Lo studio è stato realizzato in 71 pazienti che avevano da 2 a 8 attacchi di emicrania al mese, il trattamento ha riportato un dimezzamento del dolore nel 64% dei casi a due ore dall’attivazione del dispositivo, soprattutto se l’accensione era fatta alle prime avvisaglie dell’attacco, cioè 20 minuti prima dell’arrivo del dolore. Il confronto è stato fatto con il gruppo di controllo che aveva ricevuto solo una falsa stimolazione.

I risultati del trial clinico non sono sufficienti ad affermare che questo device, prodotto dall’azienda israeliana Theranica Bio-Electronics, sia davvero la soluzione finale per l’emicrania anche perchè non è chiaro il meccanismo d’azione. I risultati preliminari sono promettenti, ma la dimensione del campione è relativamente piccola. I risultati dovranno essere confermati con uno studio multicentrico più grande.

Quello effettuato da Theranica e dai ricercatori israeliani per il device Nerivio Migra è  comunque il primo studio pubblicato che ottiene risultati simili a quelli dei famosi triptani, da vent’anni i farmaci di riferimento per questa malattia. I triptani ricordiamo includono una serie di effetti collaterali, e le persone con disturbi cardiaci non possono prenderli. Così una alternativa per il sollievo dal dolore sarebbe accolta da molte persone che soffrono di emicrania.

La fase successiva prevede studi presso tre centri di mal di testa degli Stati Uniti per raccogliere dati che permetteranno all’azienda di presentare la documentazione per l’approvazione da parte dell’FDA.

Leggi abstract dell’articolo:
Nonpainful remote electrical stimulation alleviates episodic migraine pain
David Yarnitsky, Lana Volokh, Alon Ironi, Boaz Weller, Merav Shor, Alla Shifrin, and Yelena Granovsky
Neurology; published ahead of print March 1, 2017, doi:10.1212/WNL.0000000000003760: 1526-632X

ClinicalTrials.gov identifier: NCT02453399.

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Nanocubi per identificare precocemente Alzheimer e Parkinson.

Posted by giorgiobertin su febbraio 27, 2017

Grazie a una tecnica innovativa messa a punto da un team di ricercatori guidato dall’Ifac-Cnr di Firenze, e formato da ricercatori dell’Imm-Cnr di Catania, dell’Università di Modena e Reggio Emilia e dell’Università di Saratov (Russia),è possibile identificare l”impronta digitale‘ di proteine e biomarcatori quando sono ancora presenti in minime tracce, riuscendo così a effettuare una diagnosi precoce di malattie neurodegenerative, quali l’Alzheimer e il Parkinson.

nn-2016-07523

La metodologia si basa sull’attivazione laser di nanocristalli (cristalli che hanno dimensioni dell’ordine del nanometro, unità di misura equivalente a un miliardesimo di metro) d’argento a forma di cubo; attivazione che consente di identificare molecole precursori della malattia presenti nei fluidi biologici (sangue, urina, fluido cerebrospinale)“, spiega Paolo Matteini dell’Ifac-Cnr, primo autore del lavoro e coordinatore del team. “L’irraggiamento laser ‘accende’ infatti i nanocristalli producendo un intenso campo elettrico che amplifica di circa un milione di volte il segnale delle molecole aderenti alla superficie dei nanocristalli stessi. Il segnale così rivelato fornisce informazioni uniche su composizione e struttura della biomolecola, che viene riconosciuta anche in minime tracce“.

La metodica consente di sviluppare test diagnostici per il riconoscimento precoce di biomarcatori di patologie neurodegenerative. La pubblicazione è stata fatta sulla rivista “Acs Nano“.

Scarica e leggi il documento in full text:
Site-Selective Surface-Enhanced Raman Detection of Proteins
Paolo Matteini, Maximilian Cottat, Francesco Tavanti, Elizaveta Panfilova, Mario Scuderi, Giuseppe Nicotra, Maria Cristina Menziani, Nikolau Khlebtsov, Marella de Angelis and Roberto Pini
ACS Nano, 2017, 11 (1), pp 918–926

Fonte: Istituto di fisica applicata (Ifac-Cnr)

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Un composto colpisce le cellule tumorali dall’interno.

Posted by giorgiobertin su febbraio 14, 2017

Il professor Peter J. Sadler, e il suo gruppo presso il Department  of Chemistry – University of Warwick, hanno dimostrato che un composto Organo-metallico Osmio FY26 uccide le cellule tumorali individuando e attaccando la loro parte più debole. Il nuovo composto è 50 volte più potente dei farmaci attualmente utilizzati nei trattamenti contro il cancro, come l’antitumorale cisplatino.

osmium_compound_fy26
osmium compound fy26 in cancer cell – credit university of warwick

Utilizzando l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), i ricercatori hanno analizzato gli effetti di composti organici di osmio FY26 in cellule di cancro ovarico – rilevano le emissioni di luce fluorescente a raggi X per monitorare l’attività del composto all’interno delle cellule. E’stato possibile vedere un livello di dettaglio senza precedenti.
FY26 è risultata essersi posizionato nei mitocondri – attaccando e distruggendo le funzioni vitali delle cellule tumorali all’interno, nel loro punto più debole.
I ricercatori hanno potuto vedere metalli naturali che sono prodotti dal corpo – come zinco e calcio – muoversi all’interno delle cellule. Più della metà di tutti i trattamenti di chemioterapia contro il cancro attualmente utilizzano composti del platino, che sono stati introdotti quasi 40 anni fa, per cui vi è necessario esplorare i benefici di altri metalli.

Questi studi si aprono la strada a nuovi approcci per la scoperta di nuovi farmaci e trattamenti” – afferma il prof. Sadler che ha pubblicato lo studio sulla rivista “Chemistry A European Journal“.

Leggi abstract dell’articolo:
Synchrotron X-Ray Fluorescence Nanoprobe Reveals Target Sites for Organo-Osmium Complex in Human Ovarian Cancer Cells
Sanchez-Cano, C., Romero-Canelón, I., Yang, Y., Hands-Portman, I. J., Bohic, S., Cloetens, P. and Sadler, P. J.
Chem. Eur. J.. doi:10.1002/chem.201605911

Fonte: Department  of Chemistry – University of Warwick

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Nuova classe di prodotti potrebbe rivoluzionare il settore biomedicale.

Posted by giorgiobertin su gennaio 26, 2017

I borani poliedrici, o gruppi di atomi di boro legati ad atomi di idrogeno, stanno trasformando il settore biomedicale. Questi materiali artificiali sono diventati la base per la creazione di terapie contro il cancro, per la somministrazione avanzata di farmaci e nuovi mezzi di contrasto necessari per la diagnosi e il radioimaging.
Ora ricercatori dell’University of Missouri hanno scoperto una nuova classe di materiali a base di borani che potrebbero avere potenziali applicazioni diffuse, tra cui migliori strumenti diagnostici per il cancro e altre malattie, nonché celle solari a basso costo.

Poliarylborani
Polyarylboranes are a new class of materials that could be used in biomedical, personal computer and alternative energy applications. Credit: Mark Lee

Il professore di chimica Mark Lee Jr. e il suo team, hanno scoperto la nuova classe di nanomolecole ibride combinando borani con carbonio e idrogeno. “Questi nuovi materiali, chiamati ‘polyarylborani, possono avere un’utilizzo più ampio di quanto avessimo immaginato, ed ora stiamo esplorando sistematicamente l’uso di questi nuovi cluster.”

Leggi abstract dell’articolo:
Catalyst-Free Polyhydroboration of Dodecaborate Yields Highly Photoluminescent Ionic Polyarylated Clusters
Prof. Mark W. Lee Jr.
Angewandte Chemie, 2017; 129 (1): 144 DOI: 10.1002/ange.201608249

Fonte: University of Missouri

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Prodotta Pelle Umana con stampante 3-D.

Posted by giorgiobertin su gennaio 26, 2017

I ricercatori dell’Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), CIEMAT (Center for Energy, Environmental and Technological Research), Hospital General Universitario Gregorio Marañón, in collaboratione con BioDan Group, hanno sviluppato una biostampante in 3-D in grado di produrre pelle umana sufficiente per il trapianto in pazienti, o per testare farmaci e cosmetici (video).


Scientists from the Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), CIEMAT (Center for Energy, Environmental and Technological Research), Hospital General Universitario Gregorio Marañón, in collaboration with the firm BioDan Group, have presented a prototype for a 3D bioprinter that can create totally functional human skin.

In medicina diversi gruppi in tutto il mondo stanno esplorando modi per utilizzare la stampa 3-D per creare tessuti complessi e organi del corpo umano. La nuova tecnica di bioprinting 3-D, descritta sulla rivista online “Biofabrication” ha generato una vasta area (100 x 100 centimetri) di pelle in meno di 35 minuti – di cui 30 minuti “necessari per la gelificazione della fibrina”, con due strati di pelle: l’epidermide e il derma.

Saper mescolare i componenti biologici, in quali condizioni lavorarli in modo che le cellule non si deteriorano, e come depositare correttamente il prodotto è fondamentale per il sistema.” – afferma il prof. Juan Francisco del Cañizo dell’Universidad Complutense de Madrid.

Invece delle cartucce di inchiostri colorati normalmente associati alla stampa, il bioprinter 3-D utilizza componenti biologiche. Gli esperti dicono che questi “bio-inchiostri” sono la chiave per il successo di stampa 3-D di tessuti umani e organi.

Per il bioprinter 3-D è stata presentata la documentazione per l’approvazione ai vari Enti regolatori europei. Occorre L’approvazione per garantire che la pelle stampata possa essere utilizzata per trapianto in pazienti con ustioni o altre malattie della pelle.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
3D bioprinting of functional human skin: production and in vivo analysis.
Nieves Cubo, Marta García, Juan Francisco del Cañizo, Diego Velasco, José L. Jorcano.
Biofabrication, Volume 9, Number 1 http://dx.doi.org/10.1088/1758-5090/9/1/015006

Fonte: Universidad Carlos III de Madrid (UC3M)

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Sviluppato impianto dentale per combattere le infezioni.

Posted by giorgiobertin su gennaio 19, 2017

Un team multidisciplinare di ricercatori della KU Leuven (Università di Lovanio, Belgio) ha messo a punto un impianto dentale che rilascia gradualmente i farmaci da un serbatoio incorporato. Questo aiuta a prevenire e combattere le infezioni.

Il nostro impianto ha un serbatoio incorporato sotto la corona del dente,” spiega il prof. Kaat De Cremer. “Attraverso una vite di copertura è molto facile da riempirlo con farmaci antimicrobici. L’impianto è realizzato in un materiale composito poroso, in modo che i farmaci gradualmente si diffondono dal serbatoio all’esterno dell’impianto. Come risultato, i batteri non possono più formare un biofilm“.

ku-leuven-dental                ku-leuven-dental2 Credit image K De Cremer 

Lo studio dimostra che i Streptococcus mutans, un tipo di batteri della bocca che colpisce i denti, non può formare il biofilm all’esterno dell’impianto quando il serbatoio è pieno di collutorio (clorexidina).
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista “European Cells and Materials“.

Scarica e leggi il documento in full text:
CONTROLLED RELEASE OF CHLORHEXIDINE FROM A MESOPOROUS SILICA-CONTAINING MACROPOROUS TITANIUM DENTAL IMPLANT PREVENTS MICROBIAL BIOFILM FORMATION
K. De Cremer, A. Braem, E. Gerits, K. De Brucker, K. Vandamme, J.A. Martens, J. Michiels, J. Vleugels, B.P.A. Cammue and K. Thevissen
European Cells and Materials Vol. 33 2017 (pages 13-27) DOI: 10.22203/eCM.v033a02

Fonte: Centre of Microbial and Plant Genetics, KU Leuven, Leuven, Belgium

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Topi tornano a vedere con una retina ottenuta da cellule staminali.

Posted by giorgiobertin su gennaio 12, 2017

Le malattie degli occhi, come la retinite pigmentosa o la degenerazione maculare legata all’età, sono caratterizzate da una degenerazione della retina, che porta alla perdita della vista perché danneggia le cellule nervose sensibili alla luce (fotorecettori) che si trovano su questo tessuto. Attualmente non ci sono terapie in grado di bloccare la perdita della vista nelle persone con un processo di degenerazione della retina all’ultimo stadio.
Ora i ricercatori del RIKEN Center for Developmental Biology in Kobe, Japan sono riusciti a coltivare in provetta a partire da cellule staminali una retina che trapiantata ha restituito la vista ai topi.

Il nostro studio è preliminare per un possibile trapianto della retina, derivata da cellule staminali, per la cura di alcune malattie dell’occhio” ha detto il prof. Takahashi. “Dopo ulteriori ricerche supplementari, abbiamo in programma di procedere a studi sull’uomo“.

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This image shows synaptic integration of graft retina into host mice. 3-D observation of contact between host bipolar cells (green) and graft retina (red). Credit: Mandai et al./Stem Cell Reports 2017

Negli esperimenti sono state utilizzate cellule della pelle di topi, riprogrammate usando un cocktail di 4 geni per farle diventare pluripotenti, ossia capaci di seguire diverse direzioni nello sviluppo. Queste cellule, che vengono chiamate cellule staminali pluripotenti indotte (Ips), sono state poi indotte a svilupparsi in cellule della retina che sono state la base per coltivare in provetta il tessuto completo.
Quando è stato trapiantato nei topi, il tessuto ha sviluppato i collegamenti con le cellule vicine e ha restituito la vista in metà dei topi con una degenerazione della retina a uno stadio avanzato.

Scarica e leggi il documento in full text:
iPSC-Derived Retina Transplants Improve Vision in rd1 End-Stage Retinal-Degeneration Mice
Mandai, Michiko et al. Masayo Takahashi
Stem Cell Reports, Volume 8, Issue 1, 69 – 83  10 January 2017  DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2016.12.008

Fonte: RIKEN Center for Developmental Biology in Kobe  –  ANSA

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Immunoterapia personalizzata: possibile terapia anticancro.

Posted by giorgiobertin su gennaio 11, 2017

I ricercatori dell’Università del Michigan hanno avuto un buon successo iniziale nei topi utilizzando dei nanodischi per fornire un vaccino terapeutico personalizzato per il trattamento del cancro del colon e del melanoma.

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The therapeutic cancer vaccine employs nanodiscs (in blue) loaded with tumor neoantigens, which are unique mutations from the patient’s own tumor cells. By generating T-cells to recognize the neoantigens, the nanodiscs can target a patient’s cancer mutations and fight to eliminate cancer cells and prevent tumor growth. Image credit: James Moon, John Gideon Searle

Il possibile vaccino terapeutico contro il cancro impiega nanodischi, realizzati con lipoproteine sintetiche ad alta densità, carichi di neoantigeni tumorali, che innescano una risposta immunitaria ad un tumore specifico. In particolare quando vengono iniettati nel corpo generano delle cellule-T da parte del sistema immunitario che attaccano quel tipo particolare di cancro e ne prevengono il ripetersi.

Fondamentalmente educhiamo il sistema immunitario con questi nanodischi in modo che le cellule immunitarie possono attaccare le cellule tumorali; tutto in modo personalizzato“, ha detto James Moon, professore di scienze farmaceutiche e ingegneria biomedica presso l’Università del Michigan.

I ricercatori hanno riportato i risultati sulla rivista “Nature Materials“. La nuova tecnologia, testata su topi affetti da melanoma e cancro al colon, ha dimostrato che dopo la vaccinazione il 27% delle cellule T nei topi ha avuto modo di lavorare e combattere i tumori dopo l’introduzione dei nanodischi. Il team ha anche accoppiata la terapia con le tecniche già utilizzate per amplificare l’attività delle cellule T, ottenendo una riduzione completa del tumore entro dieci giorni in quasi tutti i topi.

Il Santo Graal dell’immunoterapia del cancro è quello di sradicare i tumori e prevenire il ripetersi in futuro senza tossicità sistemica, ed i nostri studi hanno prodotto risultati molto promettenti nei topi“, ha detto il prof. Moon.

Leggi abstract dell’articolo:
Designer vaccine nanodiscs for personalized cancer immunotherapy
Rui Kuai, Lukasz J. Ochyl, Keith S. Bahjat, Anna Schwendeman & James J. Moon
Nature Materials Published online 26 December 2016 – doi:10.1038/nmat4822

Fonte: University of Michigan

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Create cellule staminali cardiache sintetiche.

Posted by giorgiobertin su gennaio 4, 2017

I ricercatori della North Carolina State University, dell’University of North Carolina al Chapel Hill e Hospital of Zhengzhou University hanno sviluppato una versione sintetica di cellule staminali cardiache.
Queste cellule staminali sintetiche offrono benefici terapeutici paragonabili a quelle delle cellule staminali naturali e potrebbero ridurre alcuni dei rischi connessi con le terapie con cellule staminali. Inoltre, queste cellule hanno una migliore stabilità, conservazione e la tecnologia è generalizzabile ad altri tipi di cellule staminali.

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Mentre le terapie con cellule staminali possono essere efficaci, sono però associate ad alcuni rischi sia di crescita del tumore che di rigetto immunitario. Le nuove cellule sintetiche potrebbero risolvere questi problemi.

Le nuove cellule sperimentate in vitro e in vivo su un modello di topo con infarto del miocardio, è stato scoperto che hanno la capacità di legarsi al tessuto cardiaco e promuoverne la crescita, dopo un attacco di cuore. La crescita era paragonabile a quella delle cellule staminali cardiache normali.
La pubblicazione sulla rivista “Nature Communications“.

Leggi il full text dell’articolo:
Therapeutic microparticles functionalized with biomimetic cardiac stem cell membranes and secretome
Junnan Tang, Deliang Shen, Thomas George Caranasos, Zegen Wang, Tyler A. Allen, Adam Vandergriff, Michael Taylor Hensley, Phuong-Uyen Dinh, Jhon Cores, Taosheng Li, Jinying Zhang, Quancheng Kan, Ke Cheng
Nature Communications 8, Article number: 13724 (2017) doi:10.1038/ncomms13724

Fonte: North Carolina State University

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Una mano robot per le persone quadriplegiche.

Posted by giorgiobertin su dicembre 12, 2016

Per la prima volta sono state restituite capacità di presa della mano, sufficienti a compiere azioni come mangiare e bere in maniera autonoma, a persone quadriplegiche, immobilizzate nel tronco e negli arti inferiori e superiori. La momentanea restituzione di questa capacità di presa è risultata possibile grazie a un robot esoscheletrico, indossabile, per l’assistenza della mano e a un’interfaccia non invasiva con il sistema nervoso. La descrizione della nuova tecnica è stata pubblicata sulla rivista del gruppo “Science” “Science Robotics“.


Direct brain control of advanced robotic systems promises substantial improvements in health care, for example, to restore intuitive control of hand movements required for activities of daily living in quadriplegics, like holding a cup and drinking, eating with cutlery, or manipulating different objects.

La funzionalità del nuovo sistema robotico, un’interfaccia robotica costituita da una cuffietta e da un esoscheletro di mano, è stata compiuta con successo da un gruppo di scienziati europei, coordinati in Italia da Nicola Vitiello e Maria Chiara Carrozza dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna. Nella sperimentazione, sei persone con quadriplegia sono riuscite ad afferrare un foglio, bere da una tazza, impugnare una forchetta per mangiare e stringere tra le mani una carta di credito (video).

Questi risultati appaiono molto promettenti, ma gli scienziati del consorzio europeo sono tutti consapevoli delle necessità di studi clinici che coinvolgano una popolazione più ampia e con tempi di sperimentazione più lunghi. “Soltanto grazie a una sperimentazione più estensiva – sottolinea Nicola Vitiello dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna – sarà infatti possibile capire come migliorare ancora le prestazioni dei vari moduli che compongono il sistema, ovvero il sistema robotico e la sua interfaccia con l’utente, e come pianificare una strategia di lungo periodo per portare questo tipo di tecnologie sul mercato“.

Leggi abstract dell’articolo:
Hybrid EEG/EOG-based brain/neural hand exoskeleton restores fully independent daily living activities after quadriplegia
BY S. R. SOEKADAR, M. WITKOWSKI, C. GÓMEZ, E. OPISSO, J. MEDINA, M. CORTESE, M. CEMPINI, M. C. CARROZZA, L. G. COHEN, N. BIRBAUMER, N. VITIELLO
SCIENCE ROBOTIC 06 DEC 2016

Fonti: Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna  –  Università di Tübingen

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