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Posts Tagged ‘biotecnologia’

Nanoemulsioni di gel per somministrare farmaci.

Posted by giorgiobertin su giugno 23, 2019

Gli ingegneri chimici del MIT (Massachusetts Institute of Technology) hanno escogitato un nuovo modo per creare goccioline molto piccole di un liquido sospeso all’interno di un altro liquido, noto come nanoemulsioni. Tali emulsioni sono simili alla miscela che si forma quando si agita un condimento per insalata a base di olio e aceto, ma con goccioline molto più piccole. Le loro minuscole dimensioni consentono loro di rimanere stabili per periodi relativamente lunghi.

nanoemulsions-gel

I ricercatori hanno anche trovato un modo per convertire facilmente le nanoemulsioni liquide in un gel quando raggiungono la temperatura corporea (37 gradi Celsius), che potrebbe essere utile per lo sviluppo di materiali in grado di erogare farmaci quando vengono strofinati sulla pelle o iniettati nel corpo.

Nel loro nuovo studio, pubblicato sulla rivista “Nature Communications“, i ricercatori hanno creato nanoemulsioni che sono rimaste stabili per oltre un anno. Per dimostrare l’utilità potenziale delle emulsioni per il rilascio di farmaci, i ricercatori hanno dimostrato che è possibile incorporare l’ibuprofene nelle goccioline.

Leggi il full text dell’articolo:
Thermoresponsive nanoemulsion-based gel synthesized through a low-energy process
Seyed Meysam Hashemnejad, Abu Zayed Md Badruddoza[…]Patrick S. Doyle
Nature Communications 10 , 1–10

Fonte: MIT

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Il termomagnetismo per combattere il cancro.

Posted by giorgiobertin su giugno 21, 2019

La prestigiosa rivista scientifica internazionale “Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Cell Research” ha pubblicato un importante studio, condotto in collaborazione tra l’Università di Torino e il Politecnico di Torino, sull’utilizzo degli effetti termomagnetici su biosistemi per combattere il cancro.

Cancer cell electromagnetic

In particolare i ricercatori hanno progettato e realizzato un apparato con il quale è possibile irradiare le colture cellulari tumorali con onde elettromagnetiche a bassissime frequenze e generare effetti termomagnetici per rallentarne la proliferazione. Questo approccio è innovativo perché, a partire da una analisi termofisica del sistema cellulare, è in grado di calcolare la frequenza della radiazione che può agire sulla cellula tumorale, quindi propone un trattamento specifico, indipendente dal difetto molecolare che ha causato il cancro, virtualmente efficace su qualunque tipo di tumore, e innocuo per le cellule non tumorali.

Il trattamento è una novità in campo oncologico perché a differenza delle cure tradizionali non è somministrato un farmaco che la cellula tumorale può eliminare. Invece, si costringe la cellula tumorale a sprecare le sue riserve energetiche e a fermarsi nella riproduzione. Studi promettenti ancora in corso suggeriscono che questo approccio potrebbe essere usato in combinazione con le chemioterapie classiche.

Leggi abstract dell’articolo:
The extremely low frequency electromagnetic stimulation selective for cancer cells elicits growth arrest through a metabolic shift
Loredana Bergandi, Umberto Lucia, Giulia Grisolia, Riccarda Granata, … Francesca Silvagno
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research Volume 1866, Issue 9, September 2019, Pages 1389-1397 https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2019.05.006

Fonte: Università di Torino

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Un semplice test per misurare lo stress.

Posted by giorgiobertin su maggio 25, 2019

I ricercatori dell’University of Cincinnati hanno sviluppato un nuovo test che può facilmente e semplicemente misurare ormoni dello stress comuni usando il sudore, il sangue, l’urina o la saliva. Alla fine, sperano di trasformare le loro idee in un semplice dispositivo che i pazienti possano usare a casa per monitorare la loro salute.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista “American Chemical Society Sensors“.

Andrew Steckl
UC research assistant Shima Dalirirad, left, and UC professor Andrew Steckl pose in UC’s Nanoelectronics Laboratory. Photo/Andrew Higley/UC Creative Services

I ricercatori hanno sviluppato un dispositivo che utilizza la luce ultravioletta per misurare gli ormoni dello stress in una goccia di sangue, sudore, urina o saliva. Questi biomarcatori di stress si trovano in tutti questi fluidi, anche se in quantità diverse, ha detto Andrew Steckl – Ohio Eminent Scholar and UC engineering professor.
Il dispositivo misura non solo un biomarker ma più biomarcatori e può essere applicato a diversi fluidi corporei”. “Lo stress è stato un tema caldo negli ultimi due anni: i ricercatori hanno provato molto duramente a sviluppare un test che sia economico, facile ed efficace e rilevi questi ormoni a basse concentrazioni”.Questo test ha il potenziale per essere un forte dispositivo commerciale: sarebbe bello vedere la ricerca andare in questa direzione”.

Leggi abstract dell’articolo:
Label-Free Optical Detection of Multiple Biomarkers in Sweat, Plasma, Urine, and Saliva
Prajokta RayAndrew J. Steckl*
ACS Sensors 2019, 4, 5, 1346-1357 (Article) Publication Date (Web): March 22, 2019 DOI: 10.1021/acssensors.9b00301

Articoli correlati:
Stress Biomarkers in Biological Fluids and Their Point-of-Use Detection
Andrew J. Steckl*Prajokta Ray
ACS Sensors 2018, 3, 10, 2025-2044

Fonte: University of Cincinnati

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Un chip per studiare la fisiologia del microbioma intestinale umano.

Posted by giorgiobertin su maggio 21, 2019

Il microbioma umano, l’enorme collezione di microbi che vivono all’interno e sul nostro corpo, influenza profondamente la salute e le malattie umane. La flora intestinale umana in particolare, che ospita il numero più elevato di microbi, non solo abbatte i nutrienti e rilascia le molecole importanti per la nostra sopravvivenza, ma è anche protagonista nello sviluppo di molte malattie tra cui infezioni, malattie infiammatorie intestinali, cancro, malattie metaboliche, malattie autoimmuni e disturbi neuropsichiatrici.

microbioma
Bacteria of the human gut microbiome (yellow) are populating the intestinal epithelial channel of the anaerobic Intestine Chip that maintains gut-like low-oxygen concentrations. The bacteria are directly attaching to a dense mucus layer produced by the intestinal epithelium. Credit: Wyss Institute at Harvard University.

Un team di ricerca presso Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University, ha sviluppato un dispositivo che permetterà di studiare come interagiscono intestino e batteri, identificando il ruolo del microbioma nella salute e nella malattia.
In particolare hanno sviluppato un chip microfluidico che rende possibile la co-coltura. Il chip contiene due compartimenti separati da una membrana porosa – uno per una cultura dell’epitelio intestinale umano vascolarizzato e un altro per un microbioma complesso. Coltivando il dispositivo in una camera anaerobica personalizzata, i ricercatori hanno creato un gradiente di ossigeno in base al quale le cellule umane ricevono abbastanza per crescere e sopravvivere, ma i batteri sono esposti a condizioni di ossigeno ridotto, che imitano la situazione nell’intestino umano.

“Abbiamo generato un gradiente di ossigeno attraverso i due canali che consente ancora di sostenere l’epitelio intestinale con l’ossigeno che si diffonde attraverso la membrana porosa“, ha detto Elizabeth Calamari. “Inoltre, abbiamo installato i chip intestinali con sensori ottici in grado di segnalare le concentrazioni di ossigeno locali in entrambi i canali in tempo reale senza disturbare il gradiente di ossigeno.”

I ricercatori sperano che questo lavoro possa aiutare la medicina personalizzata e identifichi il ruolo del microbioma in una varietà di malattie.

Leggi abstract dell’articolo:
A complex human gut microbiome cultured in an anaerobic intestine-on-a-chip
Sasan Jalili-Firoozinezhad, Francesca S. Gazzaniga, Elizabeth L. Calamari, Diogo M. Camacho, Cicely W. Fadel, Amir Bein, Ben Swenor, Bret Nestor, Michael J. Cronce, Alessio Tovaglieri, Oren Levy, Katherine E. Gregory, David T. Breault, Joaquim M. S. Cabral, Dennis L. Kasper, Richard Novak & Donald E. Ingber
Nature Biomedical Engineering Published: 13 May 2019 https://doi.org/10.1038/s41551-019-0397-0

Fonte: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University

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Creato il genoma del batterio Escherichia coli con un DNA artificiale.

Posted by giorgiobertin su maggio 17, 2019

Il gruppo del prof. Jason Chin del Laboratory of Molecular Biology, Cambridge Biomedical Campus, Cambridge, ha sintetizzato per la prima volta l’intero genoma di un organismo comunemente usato, il batterio Escherichia coli. C’è stato solo un precedente esempio di sintesi di un intero genoma: il genoma batterico di Mycoplasma, che consiste di circa 1 milione di basi.
Negli ultimi 5 anni, il gruppo del prof.  Jason ha sviluppato un metodo robusto per l’assemblaggio di grandi pezzi di DNA sintetico. Ciò ha permesso loro di sintetizzare l’intero genoma di E. coli , che è circa quattro volte più grande di quello di Mycoplasma.

Il dna all’interno di una cellula, precisano i ricercatori, contiene tutte le istruzioni necessarie per funzionare. Per esempio, quando la cellula ha bisogno di proteine per crescere riesce a leggere il dna che codifica per la proteina giusta: le lettere del dna che vengono lette a gruppi di tre sono chiamate codoni, come per esempio TCG e TCA. Quasi tutta la vita sulla terra utilizza 64 codoni, di cui 61 formano 20 amminoacidi, i mattoni delle proteine. Mentre i rimanenti tre fungono da segnali di stop, ovvero avvertono la cellula quando la proteina è pronta.

BLUEBACTERIA_ARTWORK

Uno degli scopo fondamentale della biologia sintetica prevede la riprogrammazione del codice genetico delle cellule per consentire l’incorporazione di aminoacidi non canonici, con proprietà nuove e diverse, in proteine, per consentire la produzione di una vasta gamma di nuove molecole che potrebbero avere benefici per la medicina e la biotecnologia.

Questo nuovo E. coli sintetico, denominato Syn61, non dovrebbe essere in grado di decodificare il DNA da qualsiasi altro organismo e quindi non dovrebbe essere possibile infettarlo con un virus.  Il lavoro è molto importante perchè questa versione sintetica del batterio potrebbe diventare una risorsa importante per lo sviluppo futuro di nuovi tipi di molecole.

Scarica e leggi il documento in full text:
Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome
Julius Fredens, Kaihang Wang, Daniel de la Torre, Louise F. H. Funke, Wesley E. Robertson, Yonka Christova, Tiongsun Chia, Wolfgang H. Schmied, Daniel L. Dunkelmann, Václav Beránek, Chayasith Uttamapinant, Andres Gonzalez Llamazares, Thomas S. Elliott & Jason W. Chin
Nature (2019) | Published: 15 May 2019

Fonte Laboratory of Molecular Biology, Cambridge Biomedical Campus, Cambridge

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Una app per smartphone in grado di udire le infezioni dell’orecchio nei bambini.

Posted by giorgiobertin su maggio 16, 2019

Le infezioni all’orecchio nei bambini sono la ragione più comune per cui i genitori portano i loro bambini dal pediatra. Questa condizione si verifica quando il fluido si accumula nell’orecchio medio dietro il timpano ed è infetto. Questo accumulo è anche comune in un’altra condizione chiamata otite media con versamento. Qualsiasi tipo di accumulo di liquidi può essere doloroso e rendere difficile l’ascolto ai bambini, il che può essere particolarmente dannoso quando stanno imparando a parlare.


First smartphone app that can hear ear infections in children – 15 mag 2019

I ricercatori della University of Washington hanno realizzato la prima app per smartphone in grado di rilevare i liquidi dietro il timpano semplicemente utilizzando un pezzo di carta e il microfono e l’altoparlante di uno smartphone. Lo smartphone fa una serie di cinguettii udibili nell’orecchio attraverso un piccolo imbuto di carta e, a seconda del modo in cui i trilli vengono riflessi sul telefono, l’app determina la probabilità di presenza di liquidi con una probabilità di rilevamento dell’85%. Questo è alla pari con gli attuali metodi usati dagli specialisti per rilevare il fluido nell’orecchio medio , che coinvolge strumenti specializzati che utilizzano l’acustica o un soffio d’aria.

“Un vantaggio chiave della nostra tecnologia è che non richiede alcun hardware aggiuntivo oltre a un pezzo di carta e un’applicazione software in esecuzione sullo smartphone.” – afferma Shyam Gollakota , professore associato della Paul G. Allen School della UW. Informatica e ingegneria.

Il team ha anche testato l’algoritmo su una varietà di smartphone e utilizzato diversi tipi di carta per realizzare la canalizzazione. I risultati sono stati coerenti indipendentemente dal tipo di telefono o di carta. I ricercatori pianificano di commercializzare questa tecnologia attraverso una società di spinout, Edus Health , e quindi rendono l’app disponibile al pubblico.

I risultati sono stati pubblicati il ​​15 maggio su “Science Translational Medicine“.

Scarica e leggi il documento in full text:
Detecting middle ear fluid using smartphones
J. Chan el al.,
Science Translational Medicine 15 mag 2019: vol. 11, numero 492, eaav1102 . stm.sciencemag.org/lookup/doi/ … scitranslmed.aav1102

Fonte: University of Washington

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Terapia glaucoma: un collirio dal cordone ombelicale.

Posted by giorgiobertin su maggio 15, 2019

Un collirio per il trattamento del glaucoma, lo ha brevettato un gruppo di ricercatori dell’Università di Bologna dopo che il suo effetto neuroprotettivo è stato dimostrato in studi preclinici in vitro, ex vitro e in vivo.

Il nuovo prodotto si basa sulle proprietà del sangue contenuto nel cordone ombelicale. Al suo interno, infatti, gli studiosi hanno individuato una serie di fattori di crescita in grado di contrastare il glaucoma. E gli stessi effetti riparativi potrebbero essere efficaci anche su altri tipi di malattie degenerative oculari.

Glaucoma

Il glaucoma è caratterizzato da un aumento della pressione intraoculare e da fenomeni degenerativi che influenzano la testa del nervo ottico causando un progressivo deterioramento del campo visivo e danni permanenti della vista; se non curato in tempo può portare alla cecità.

Nel sangue del cordone ombelicale, e in particolare in una sua parte, il siero, ci sono una serie di fattori di crescita che sono in grado di esercitare un’azione riparatoria contrastando le malattie degenerative dell’occhio, come il glaucoma ma non solo”, sottolinea il professore dell’Università di Bologna Emilio Campos, “il prodotto potrà essere utilizzato anche su altre malattie degenerative dell’occhio”.

Scarica e leggi il documento in full text:
Topical Treatment with Cord Blood Serum in Glaucoma Patients: A Preliminary Report.
Campos E, Versura P, Giannaccare G, Terzi A, Bisti S, Di Marco S, Buzzi M.
Case Rep Ophthalmol Med. 2018 Jul 25;2018:2381296. doi: 10.1155/2018/2381296

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L’esposizione alla luce pulsata può funzionare contro l’Alzheimer.

Posted by giorgiobertin su maggio 10, 2019

I neuroscienziati del MIT (Massachusetts Institute of Technology) avevano dimostrato in lavori precedenti di poter ridurre drasticamente le placche di amiloide nei topi con il morbo di Alzheimer semplicemente esponendo gli animali a uno sfarfallio luminoso a una frequenza specifica. La stimolazione visiva ad una frequenza di 40 hertz (cicli al secondo) induce onde cerebrali note come oscillazioni gamma nella corteccia visiva. Ora i ricercatori negli esperimenti riportati sulla rivista “Neuron“, hanno scoperto che questo trattamento ha effetti diffusi a livello cellulare e aiuta non solo i neuroni ma anche le cellule immunitarie chiamate microglia. Complessivamente, questi effetti riducono l’infiammazione, migliorano la funzione sinaptica e proteggono dalla morte cellulare, nei topi geneticamente programmati per sviluppare la malattia di Alzheimer.

Sembra che la neurodegenerazione sia ampiamente prevenuta“, afferma Li-Huei Tsai, direttore del Picower Institute for Learning and Memory del MIT. “Non ho mai visto niente del genere. È molto scioccante.”


Light-based therapy for Alzheimer’s disease

I ricercatori hanno scoperto che la stimolazione visiva, somministrata un’ora al giorno per 3-6 settimane, ha avuto effetti drammatici sulla degenerazione dei neuroni. Hanno iniziato i trattamenti poco prima dell’inizio della degenerazione, nei modelli di Alzheimer Tau P301S, una versione mutata della proteina Tau, che forma grovigli neurofibrillari come quelli visti nei pazienti di Alzheimer. Dopo tre settimane di trattamento, i topi Tau P301S non hanno mostrato alcuna degenerazione neuronale, mentre i topi Tau P301S non trattati hanno perso il 15-20% dei loro neuroni.

I ricercatori hanno anche in programma di testare il trattamento nei topi con sintomi più avanzati, per vedere se la degenerazione neuronale può essere invertita dopo l’inizio. Hanno anche iniziato gli studi clinici di fase 1 sulla stimolazione della luce e del suono nei pazienti umani.

Leggi abstract dell’articolo:
Gamma Entrainment Binds Higher-Order Brain Regions and Offers Neuroprotection
Chinnakkaruppan Adaikkan, Steven J. Middleton, Asaf Marco, Edward S. Boyden, Thomas J. McHugh, Li-Huei Tsai… et al.
Neuron Published:May 07, 2019 DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.04.011

Fonte: Massachusetts Institute of Technology

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Nuova terapia genica per curare l’infarto.

Posted by giorgiobertin su maggio 8, 2019

Ricercatori dell’Istituto di Scienze della Vita della Scuola Sant’Anna, dell’International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB) e del King’s College di Londra, hanno scoperto che somministrare un piccolo farmaco genetico dopo un infarto stimola la rigenerazione del cuore e la proliferazione delle cellule cardiache.

In verde, le cellule del cuore rigenerate. Fonte: Mauro Giacca

In questo studio, pubblicato su “Nature“, il team di ricerca guidato da Mauro Giacca dell’ICGEB di Trieste e Fabio Recchia dell’Istituto di Scienze della Vita della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, ha dimostrato come la somministrazione di un piccolo RNA, chiamato microRNA-199, sia in grado di stimolare la rigenerazione del cuore nel maiale, portando al recupero quasi completo della funzionalità cardiaca a un mese dopo l’infarto.

Ci vorrà un po’ di tempo prima poter iniziare la sperimentazione clinica utilizzando questa nuova terapia” spiega il prof. Fabio Recchia. “Il trattamento finora è stato condotto utilizzando un virus modificato per veicolare le molecole di RNA all’interno delle cellule del cuore, ma questo non consente di controllare in maniera precisa il dosaggio, causando effetti indesiderati a lungo andare. Dobbiamo imparare a somministrare l’RNA come fosse un farmaco sintetico; sappiamo già che è possibile, perché abbiamo già visto che funziona nei topi“.

Leggi abstract dell’articolo:
MicroRNA therapy stimulates uncontrolled cardiac repair after myocardial infarction in pigs
Khatia Gabisonia, Giulia Prosdocimo, Giovanni Donato Aquaro, Lucia Carlucci, Lorena Zentilin, Ilaria Secco, Hashim Ali, Luca Braga, Nikoloz Gorgodze, Fabio Bernini, Silvia Burchielli, Chiara Collesi, Lorenzo Zandonà, Gianfranco Sinagra, Marcello Piacenti, Serena Zacchigna, Rossana Bussani, Fabio A. Recchia & Mauro Giacca
Nature Published: 08 May 2019

Fonti: Istituto di Scienze della Vita della Scuola Sant’AnnaKing’s College di Londra,

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Create proteine sintetiche killer contro il cancro.

Posted by giorgiobertin su maggio 4, 2019

Dalla biologia sintetica una nuova arma mirata e super-selettiva, in grado di colpire le cellule tumorali risparmiando il tessuto sano. Ad affermarlo i ricercatori della Stanford University School of Medicine in uno studio pubblicato sulla rivista “Science“.

Raser
RASER in cancer cells.

L’approccio personalizzabile, che i ricercatori chiamano Raser (Rewiring of Aberrant Signaling to Effector Release), si basa su due sole proteine: la prima è attivata in presenza di un segnale di crescita “sempre acceso”, spesso presente nelle cellule tumorali, mentre la seconda è portatrice di una risposta programmata da ricercatori, e innesca l’espressione di geni coinvolti nella morte cellulare.

Stiamo ricablando efficacemente le cellule tumorali per determinare un risultato scelto da noi“, ha spiegato Michael Lin, professore associato di neurobiologia e bioingegneria e autore dello studio. “Abbiamo sempre cercato un modo per uccidere le cellule tumorali ma non quelle normali – aggiunge – Le cellule tumorali derivano da segnali difettosi che consentono loro di crescere in modo scorretto, per questo le abbiamo hackerate: per reindirizzare questi segnali difettosi verso qualcosa di utile”.

Leggi abstract dell’articolo:
A compact synthetic pathway rewires cancer signaling to therapeutic effector release
BY HOKYUNG K. CHUNG, XINZHI ZOU, BRYCE T. BAJAR, VERONICA R. BRAND, YUNWEN HUO, JAVIER F. ALCUDIA, JAMES E. FERRELL JR., MICHAEL Z. LIN
Science 03 May 2019: Vol. 364, Issue 6439, eaat6982 DOI: 10.1126/science.aat6982

Fonte: Stanford University School of Medicine

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CRISPR-Chip: realizzato un biosensore per rilevare mutazioni genetiche.

Posted by giorgiobertin su aprile 12, 2019

Un team di ingegneri presso il Department of Bioengineering, University of California, Berkeley e il Keck Graduate Institute (KGI) di The Claremont Colleges hanno combinato CRISPR con transistor elettronici realizzati in grafene per creare un nuovo dispositivo portatile in grado di rilevare specifiche mutazioni genetiche in pochi minuti.

Il dispositivo, denominato CRISPR-Chip, potrebbe essere utilizzato per diagnosticare rapidamente malattie genetiche o per valutare l’accuratezza delle tecniche di modifica genica. Il team ha utilizzato il dispositivo per identificare mutazioni genetiche in campioni di DNA da pazienti affetti da distrofia muscolare di Duchenne.


New CRISPR-powered device detects genetic mutations in minutes – (Video di UC Berkeley di Roxanne Makasdjian e Stephen McNally)

Semplicemente basta solo un campione di cellule da cui estrarre il DNA, che verrà analizzato per scoprire se contiene una specifica sequenza nucleotidica. CRISPR viene immobilizzata sulla superficie del transistor in grafene (cioè un dispositivo elettronico a semiconduttori che permette di amplificare un segnale elettrico in entrata), dove cerca la sequenza di DNA bersaglio nel campione e, quando la trova, si lega ad essa modificando la conduttività del grafene, che viene rilevata da un lettore.

Abbiamo sviluppato il primo transistor che utilizza CRISPR per cercare il tuo genoma per potenziali mutazioni“, ha detto la prof.ssa Kiana Aran.

Leggi abstract dell’articolo:
Detection of unamplified target genes via CRISPR–Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor
Reza Hajian, Sarah Balderston, Thanhtra Tran, Tara deBoer, Jessy Etienne, Mandeep Sandhu, Noreen A. Wauford, Jing-Yi Chung, Jolie Nokes, Mitre Athaiya, Jacobo Paredes, Regis Peytavi, Brett Goldsmith, Niren Murthy, Irina M. Conboy & Kiana Aran
Nature Biomedical Engineering Published: 25 March 2019

Fonte: Department of Bioengineering, University of California, Berkeley

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Nuova membrana per rigenerare tessuto e osso nella parodontite.

Posted by giorgiobertin su marzo 21, 2019

Un team di ricercatori dell’Department of Bioengineering, University of California, Los Angeles, UCLA ha sviluppato metodi che possono portare a una terapia più efficace e affidabile per la malattia parodontale – quelli che promuovono la rigenerazione delle cellule gengivali e ossee con caratteristiche biologiche e meccaniche che possono essere regolate in base alle esigenze di trattamento.
Lo studio è pubblicato online su “ACS Nano“.

Le membrane attuali non hanno la capacità di rigenerare direttamente il tessuto gengivale e non sono in grado di mantenere la loro struttura e stabilità se poste in bocca. La membrana inoltre non può supportare un rilascio prolungato del farmaco, necessario per aiutare a guarire il tessuto gengivale infetto. Per le membrane non biodegradabili, sono necessari più interventi chirurgici per rimuovere la membrana dopo che qualsiasi farmaco è stato rilasciato, compromettendo il processo di guarigione.

Considerati gli attuali svantaggi con la rigenerazione guidata dei tessuti, abbiamo visto la necessità di sviluppare una nuova classe di membrane, che hanno proprietà di rigenerazione tissutale e ossea insieme a un rivestimento flessibile in grado di aderire a una serie di superfici biologiche“, ha affermato la prof.ssa Alireza Moshaverinia.


A multifunctional periodontal membrane is surgically inserted into the pocket between affected gums and tooth. This new membrane has shown to protect the site from further infection as well as to help regrow bone. CREDIT UCLA School of Dentistry

Ad un polimero approvato dalla FDA. i ricercatori hanno introdotto un rivestimento in polidopamina – un polimero che ha eccellenti proprietà adesive e può attaccarsi alle superfici in condizioni di bagnato. L’altro vantaggio dell’utilizzo di tale rivestimento è che accelera la rigenerazione ossea promuovendo la mineralizzazione dell’idrossiapatite, che è il minerale che compone lo smalto e l’osso dei denti.

Abbiamo determinato che le nostre membrane sono state in grado di rallentare l’infezione parodontale, promuovere la rigenerazione di ossa e tessuti e rimanere sul posto abbastanza a lungo da prolungare la somministrazione di farmaci utili” – spiegano i ricercatori.

Leggi abstract dell’articolo:
Hierarchically Patterned Polydopamine-Containing Membranes for Periodontal Tissue Engineering
Mohammad Mahdi Hasani-Sadrabadi, Patricia Sarrion, Nako Nakatsuka, Thomas D. Young, Nika Taghdiri, Sahar Ansari, Tara Aghaloo, Song Li, Ali Khademhosseini, Paul S. Weiss, and Alireza Moshaverinia
ACS Nano Article ASAP DOI: 10.1021/acsnano.8b09623

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Un nuovo test rapido per la diagnosi di sepsi.

Posted by giorgiobertin su marzo 4, 2019

I ricercatori dell’University of Strathclyde hanno sviluppato un innovativo test a basso costo per la diagnosi precoce di sepsi che potrebbe salvare migliaia di vite.
Il semplice sistema per la misurazione sensibile in tempo reale della condizione di pericolo di vita è molto più veloce di alcuni test ospedalieri esistenti, che possono richiedere fino a 72 ore per l’elaborazione.

University_Strathclyde_sepsis
Image copyright – University of Strathclyde

Viene utilizzato un dispositivo biosensore con un microelettrodo per rilevare se uno dei biomarcatori proteici della sepsi-interleuchina-6 – è presente nel flusso sanguigno. IL-6 è una molecola secreta dal sistema immunitario e i suoi livelli nel sangue aumentano in molti di coloro che ne hanno questa condizione.

I risultati del progetto di ricerca mostrano che livelli aumentati della molecola possono essere rilevati dal test con una rapidità di due minuti e mezzo. “Abbiamo sviluppato un sensore a forma di ago con diversi elettrodi e abbiamo dimostrato di poter rilevare un biomarcatore sepsi in tempo quasi reale, a livelli clinicamente rilevanti”. – afferma il prof. Damion Corrigan.
Nella sepsi, la tempistica è un parametro chiave. Per ogni ora di ritardo nel trattamento antibiotico, aumentano la probabilità di morte.

La ricerca è ancora in una fase iniziale, il team però crede in una accelerazione degli studi clinici che potrebbe rendere disponibile il test per l’uso entro 3-5 anni.

Leggi il full text dell’articolo:
Development of a needle shaped microelectrode for electrochemical detection of the sepsis biomarker interleukin-6 (IL-6) in real time
Christopher Russell, Andrew C. Ward, Vincent Vezza, Paul Hoskisson, … Damion K. Corrigan
Biosensors and Bioelectronics Volume 126, 1 February 2019, Pages 806-814

Fonte: University of Strathclyde

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Cancro: scoperto come potenziare le cellule immunitarie.

Posted by giorgiobertin su febbraio 28, 2019

Scienziati della Facoltà di Medicina dell’University of Virginia hanno scoperto un difetto nelle cellule immunitarie note come “cellule T killer” che spiega la loro incapacità di distruggere le cellule del cancro. I ricercatori ritengono che la riparazione di questo difetto potrebbe rendere le cellule molto migliori nel combattere il cancro.

tim_bullock

La scoperta potrebbe essere una spinta significativa per il settore dell’immunoterapia, che mira a potenziare le difese immunitarie del corpo per sconfiggere il cancro.
Le cellule T killer spesso diventano inattive nei tumori solidi. La nuova ricerca dell’University of Virginia fa luce sul perché. Il team del prof. Bullock ha determinato che queste cellule immunitarie pigre soffrono di una disfunzione di un enzima, l’enolasi 1. Senza di esso, non possono usare un nutriente vitale, il glucosio.

C’è un difetto funzionale in questo enzima che impedisce alle cellule di degradare il glucosio e di utilizzarlo in modo tale che possano proliferare e diventare funzionali“, ha spiegato la prof.ssa Lelisa F. Gemta, primo autore. “Non lo elaborano bene, stiamo studiando perché queste cellule assorbono il glucosio ma non riescono a scomporlo”.

La scoperta, osservano i ricercatori, potrebbe anche essere utilizzata per attenuare le risposte immunitarie eccessive, come quelle che si osservano nei disturbi autoimmuni.
Bullock e il suo team hanno pubblicato i risultati sulla rivista “Science Immunology“.

Leggi abstract dell’articolo:
Impaired enolase 1 glycolytic activity restrains effector functions of tumor-infiltrating CD8+ T cells
Lelisa F. Gemta, Peter J. Siska, Marin E. Nelson, Xia Gao, Xiaojing Liu, Jason W. Locasale, Hideo Yagita, Craig L. Slingluff Jr., Kyle L. Hoehn, Jeffrey C. Rathmell e Bullock.
Science Immunology 25 Jan 2019: Vol. 4, Issue 31, eaap9520 DOI: 10.1126/sciimmunol.aap9520

Fonte: Department of Pathology, University of Virginia, Charlottesville, USA.

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Dispositivo che rileva con una goccia di sangue il cancro.

Posted by giorgiobertin su febbraio 26, 2019

Un nuovo dispositivo diagnostico ultrasensibile inventato dai ricercatori del Cancer Center – University of Kansas e dal KU Medical Center potrebbe consentire ai medici di rilevare rapidamente il cancro da una goccia di sangue o plasma, portando a interventi più tempestivi e migliori risultati per i pazienti.

Zeng

Il “lab-on-a-chip” per l’analisi della “biopsia liquida“, riportato su Nature Biomedical Engineering“, rileva gli esosomi, piccoli pacchi di informazioni biologiche prodotte dalle cellule tumorali per stimolare la crescita del tumore o metastatizzare.

I ricercatori hanno testato il progetto del chip utilizzando campioni clinici di pazienti con carcinoma ovarico, scoprendo che il chip era in grado di rilevare la presenza di cancro in una minuscola quantità di plasma.
Questa area di studio è particolarmente importante per i tumori come le ovaie, data la grande maggioranza delle donne diagnosticate in uno stadio avanzato quando, purtroppo, la malattia è per la maggior parte incurabile.” – afferma il prof. Godwin.

“Quasi tutte le cellule di mammiferi rilasciano gli esosomi, quindi l’applicazione non è limitata al solo cancro ovarico o ad un tipo di cancro. Stiamo lavorando con le persone per esaminare le malattie neurodegenerative, i tumori della mammella e del colon-retto, per esempio. ”

Leggi abstract dell’articolo:
Ultrasensitive detection of circulating exosomes with a 3D-nanopatterned microfluidic chip
Peng Zhang, Xin Zhou, Mei He, Yuqin Shang, Ashley L. Tetlow, Andrew K. Godwin & Yong Zeng
Nature Biomedical Engineering (2019) Published: 25 February 2019

Fonte: Cancer Center – University of Kansas

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Creato super DNA sintetico a otto “lettere”.

Posted by giorgiobertin su febbraio 22, 2019

Un team di ricerca internazionale finanziato dalla NASA ha creato in laboratorio un rivoluzionario DNA sintetico a otto “lettere”: la sua struttura, infatti, oltre a comprendere A, T, G, e C presenta anche Z, P, S, B. Chiamato DNA hachimoji, ci aiuterà a scoprire la vita aliena, creare nuovi farmaci e a immagazzinare informazioni.

hachimoji
Hachimoji DNA uses the four informational ingredients of regular DNA (green, red, blue, yellow) and four new ones (cyan, pink, purple, orange).

A mettere a punto il super DNA è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati della Foundation for Applied Molecular Evolution (finanziata dalla NASA) e della società Firebird Biomolecular Science, che hanno collaborato con i colleghi della DNA Software Inc. e del Department of Biochemistry and Molecular Biology, Indiana University School of Medicine, Indianapolis, USA. Gli scienziati, coordinati dal professor Steven A. Brenner, hanno deciso di chiamarlo DNA hachimoji, unendo i termini giapponesi hachi (otto) e moji (lettera), proprio in relazione alla sua peculiare struttura molecolare.

Con otto lettere il DNA risulta potenziato, può dunque immagazzinare e trasmettere più informazioni, ma può essere copiato dall’RNA esattamente come il vero DNA e può controllare la produzione di proteine.

I dettagli della ricerca sono pubblicati sulla rivista “Science“.

Leggi abstract dell’articolo:
Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks
BY SHUICHI HOSHIKA, NICOLE A. LEAL, MYONG-JUNG KIM, MYONG-SANG KIM, NILESH B. KARALKAR, HYO-JOONG KIM, ALISON M. BATES, NORMAN E. WATKINS JR., HOLLY A. SANTALUCIA, ADAM J. MEYER, SAURJA DASGUPTA, JOSEPH A. PICCIRILLI, ANDREW D. ELLINGTON, JOHN SANTALUCIA JR., MILLIE M. GEORGIADIS, STEVEN A. BENNER
SCIENCE 22 FEB 2019: 884-887

Fonti: Foundation for Applied Molecular Evolution – CNN – Science

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Diabete tipo 2: creata nuova pillola per somministrare l’insulina.

Posted by giorgiobertin su febbraio 8, 2019

I ricercatori del David H. Koch Institute in collaborazione con il MIT, hanno realizzato una capsula farmaco che potrebbe essere utilizzata per somministrare dosi orali di insulina, sostituendo potenzialmente le iniezioni che le persone con diabete di tipo 2 devono fare ogni giorno.


A self-orienting millimeter-scale applicator (SOMA) for oral delivery of insulin and other biologics

Circa la dimensione di un mirtillo, la capsula contiene un piccolo ago costituito da quasi 100% di insulina liofilizzata compressa,, che viene iniettato dopo che la capsula raggiunge lo stomaco. Nei test sugli animali, i ricercatori hanno dimostrato che potevano fornire abbastanza insulina per abbassare lo zucchero nel sangue a livelli paragonabili a quelli prodotti da iniezioni somministrate attraverso la pelle. Hanno anche dimostrato che il dispositivo può essere adattato per fornire altri farmaci proteici.

Siamo davvero fiduciosi che questo nuovo tipo di capsula possa un giorno aiutare i pazienti diabetici e forse chiunque richieda terapie che ora possono essere somministrate solo mediante iniezione o infusione“, afferma Robert Langer, professore del David H. Koch Institute.

I particolari della realizzazione del device sono stati pubblicati sulla rivista Science.

Leggi abstract degli articoli:
An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules
BY ALEX ABRAMSON, ESTER CAFFAREL-SALVADOR, …., ULRIK RAHBEK, ROBERT LANGER, GIOVANNI TRAVERSO
SCIENCE 08 FEB 2019 : 611-615

Pills give patients a shot inside the stomach
Robert F. Service
Science 08 Feb 2019: Vol. 363, Issue 6427, pp. 571 DOI: 10.1126/science.363.6427.571

Pills armed with tiny needles could inject insulin, other important meds directly into the stomach
By Robert F. Service
Science Feb. 7, 2019

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Primo impianto permanente al mondo di una mano robotica.

Posted by giorgiobertin su febbraio 6, 2019

Per la prima volta al mondo una mano robotica è stata impiantata in modo permanente e potrà essere utilizzata quotidianamente. L’intervento è stato eseguito in Svezia, presso la Chalmers University of Technology su una donna di 45 anni e la mano robotica è stata costruita grazie al progetto europeo DeTOP, guidato da Christian Cipriani, dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Si sta lavorando in vista di altri due interventi, da eseguire in Italia e in Svezia (video).


Osseo-neuromuscular interface for below-elbow amputations (e-OPRA)

Nelle ossa dell’avambraccio (radio e ulna) della donna sono stati impiantate delle strutture in titanio come ponte fra ossa e terminazioni nervose da un lato e la mano robotica dall’altro. Grazie a 16 elettrodi inseriti nei muscoli residui è stato possibile stabilire un collegamento diretto tra la protesi e il sistema nervoso. In questo modo la mano robotica può essere controllata in modo più efficace e diventa possibile anche ripristinare il senso del tatto.

“Grazie a questa interfaccia uomo-macchina così accurata – ha osservato Cipriani – e grazie alla destrezza e al grado di sensibilità della mano artificiale, ci aspettiamo che nel giro dei prossimi mesi la donna riacquisisca funzionalità motorie e percettive molto simili a quelle di una mano naturale”.

Il traguardo raggiunto con questo primo intervento segna una pietra miliare: “abbiamo a disposizione uno strumento incredibilmente versatile connesso col cervello, che ci aiuta a studiare la connessione tra il cervello e la periferia del sistema nervoso e utile per capire altre patologie“.

Si apre, ha detto ancora il professore, “un mondo molto grande” ed è anche chiaro che queste tecnologie costituiscono anche “il ponte verso nuove mani robotiche destinate alle macchine è già chiaro: la stessa mano capace di adattarsi può essere utilizzata nei robot”, a partire da quelli che lavorano in aziende e che hanno il compito di afferrare e manipolare oggetti.

See videos describing the project

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Un motore di ricerca del DNA per i microbi.

Posted by giorgiobertin su febbraio 5, 2019

I ricercatori dell’European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) dell’EMBL hanno unito le loro conoscenze di genetica batterica e algoritmi di ricerca web per costruire un motore di ricerca del DNA per i dati microbici. Il motore di ricerca, descritto in un articolo pubblicato su “Nature Biotechnology“, potrebbe consentire ai ricercatori e alle agenzie sanitarie pubbliche di utilizzare i dati sul sequenziamento del genoma per monitorare la diffusione dei geni di resistenza agli antibiotici. Rendendo visibile questa vasta quantità di dati, il motore di ricerca potrebbe anche consentire ai ricercatori di saperne di più su batteri e virus.

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Il motore di ricerca, chiamato Bitsliced ​​Genomic Signature Index (BIGSI), è molto simile ai motori di ricerca su Internet, come Google. La quantità di DNA microbico sequenziato raddoppia ogni due anni. Fino ad ora, non c’era nessun un modo pratico per cercare questi dati.
La chiave per far funzionare BIGSI era trovare un modo per costruire un indice di ricerca che potesse far fronte alla diversità del DNA microbico.

Questo motore di ricerca integra altri strumenti esistenti e offre una soluzione in grado di scalare le enormi quantità di dati che stiamo generando“, spiega Phelim Bradley, Bioinformatician presso EMBL-EBI. “Ciò significa che la ricerca continuerà a funzionare man mano che la quantità di dati continua a crescere. In realtà, questa è stata una delle maggiori sfide che abbiamo dovuto superare. Siamo stati in grado di sviluppare un motore di ricerca che può essere utilizzato da chiunque abbia una connessione Internet.

Leggi abstract dell’articolo:
Ultra-fast search of all deposited bacterial and viral genomic data
Bradley, P., et al.
Nature Biotechnology, Published online: 4/2/2019 doi: 10.1038/s41587-018-0010-1

Fonte: European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI)BIGSI DEMO

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Intelligenza artificiale per regolare i dosaggi della chemioterapia.

Posted by giorgiobertin su febbraio 2, 2019

Un team di ricercatori dell’Université de Lorraine in collaborazione con i ricercatori della Stanford University analizzando i dati digitali dei pazienti hanno realizzato un algoritmo innovativo che può prevedere in anticipo se i pazienti avranno bisogno di una dose inferiore di farmaci rispetto alle dosi standard, riducendo così la sofferenza causata da effetti collaterali. Questo risultato è stato pubblicato sulla rivista “Nature Scientific Reports“.

I ricercatori erano particolarmente interessati ai farmaci che interagiscono con la famiglia degli enzimi P450. I malfunzionamenti di questa famiglia di enzimi sono legati a reazioni avverse a diversi tipi di farmaci, inclusi alcuni farmaci anti-cancro. Queste reazioni avverse possono essere limitate quando il dosaggio dei farmaci antitumorali prescritti come parte di una chemioterapia sono adeguati a ciascun paziente in base alle proprie esigenze.

adrien-coulet

Tradizionalmente questi dosaggi sono molto difficili da regolare perché l’attività della famiglia di enzimi P450 dipende in gran parte dalle caratteristiche individuali dei pazienti. Quindi gli effetti percepiti dai pazienti che assumono questi farmaci, sia positivi che negativi, possono variare notevolmente a seconda dei loro geni, della loro storia personale o del loro stile di vita. La precisione e la completezza dell’algoritmo hanno reso possibile prendere in considerazione questa moltitudine di possibilità per applicarlo a nuovi pazienti e fare previsioni accurate.

Per consentire l’interpretazione dei risultati, abbiamo creato un browser per il profilo fenotipico, disponibile su http://snowflake.loria.fr/p450/, afferma il prof. Adrien Coulet.

La fase successiva della ricerca sarà quella di adattare l’algoritmo sviluppato ad ulteriori dati provenienti dagli Stati Uniti e da file digitali degli ospedali francesi.

Leggi il full text dell’articolo:
Predicting the need for a reduced drug dose, at first prescription
Adrien Coulet, Nigam H. Shah[…]Michel Dumontier
Scientific Reports 8 , 1–11

Fonte: Université de Lorraine

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Una pillola morbida per tracciare l’interno dello stomaco.

Posted by giorgiobertin su febbraio 1, 2019

I ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA) hanno sviluppato con successo una pillola morbida indigesta. Una volta ingerito si gonfia nello stomaco e diventa una pallina da ping pong morbida che può rimanere nello stomaco per un lungo periodo di tempo. Questa morbida pillola gonfiabile può quindi agire da sensore e trasmettere le informazioni dall’interno dello stomaco ad un computer esterno. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista “Nature Communications“.


Jell-O-like, expanding pill

Xuanhe Zhao, professore associato di ingegneria meccanica al MIT ha dichiarato: “Il sogno è avere una pillola intelligente simile a Jell-O che una volta ingerita rimane nello stomaco e monitora la salute del paziente per un lungo periodo di tempo come un mese.
L’idea della pillola è venuta dal meccanismo di difesa del pesce palla. Il pesce palla si gonfia come una palla con le punte che succhiano rapidamente grandi quantità di acqua. Il suo corpo diventa duro e veloce, dice il prof. Zhaoche: “abbiamo replicato questo fenomeno con delle pillole di idrogel. La pillola è fatta per trasportare dei sensori nello stomaco per valutare gli stati patologici all’interno dello stomaco” (video).

La parte esterna della pillola è costituito da uno strato di idrogel nanoscopico, con catene cristalline che proteggono le particelle che si gonfiano rapidamente all’interno. Il team ha testato la pillola in condizioni di laboratorio. Lo hanno messo in soluzioni di acqua e fluidi simili al contenuto dello stomaco. Entro 15 minuti la pillola si è gonfiata di circa 100 volte la sua dimensione originale.

I ricercatori hanno poi creato una soluzione di ioni di calcio con concentrazioni superiori a quella del latte che può ridurre la pillola per riportarla alle dimensioni originali. Questo può permettergli di passare in sicurezza le varie parti del corpo per essere eliminata. Il team ha testato la pillola con all’interno un sensore negli maiali. I sensori hanno fornito i dati sull’attività giornaliera dello stomaco degli animali e le temperature interne fino a 30 giorni.

Leggi il full text dell’articolo:
Ingestible hydrogel device
Xinyue Liu, Christoph Steiger[…]Xuanhe Zhao
Nature Communications 10, 1–10, Published: 30 January 2019

Fonte: MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA)video

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Creato un sistema che traduce il pensiero in parole.

Posted by giorgiobertin su gennaio 29, 2019

I neuroingegneri della Columbia University NY. hanno creato un sistema che traduce il pensiero in un linguaggio comprensibile e riconoscibile. Monitorando l’attività cerebrale di qualcuno, la tecnologia può ricostruire le parole che una persona ascolta con una chiarezza senza precedenti.

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Questa scoperta, che sfrutta la potenza dei sintetizzatori vocali e dell’intelligenza artificiale, potrebbe portare a nuovi modi per i computer di comunicare direttamente con il cervello. Inoltre, pone le basi per aiutare le persone che non sanno parlare, come quelli che vivono con sclerosi laterale amiotrofica (SLA) o che si riprendono dall’ictus, a riconquistare la capacità di comunicare con il mondo esterno.

Per decodificarli, i ricercatori guidati dal prof. Nima Mesgarani hanno sviluppato un vocoder, cioè un algoritmo capace di sintetizzare i discorsi, dopo aver imparato a registrare una persona mentre parla. “E’ la stessa tecnologia usata da Amazon Echo e Apple Siri che rispondono verbalmente alle nostre domande”, rilevail prof.  Mesgarani.
Questo sarebbe un punto di svolta. Darebbe a chiunque abbia perso la capacità di parlare, sia per infortunio che per malattia, la rinnovata possibilità di connettersi al mondo che li circonda“.

Il risultato di questo studio, è stato descritto sulla rivista “Scientific Reports“.

Leggi abstract dell’articolo:
Towards reconstructing intelligible speech from the human auditory cortex
Hassan Akbari, Bahar Khalighinejad, Jose L. Herrero, Ashesh D. Mehta & Nima Mesgarani
Scientific Reports volume 9, Article number: 874 (2019) Published: 29 January 2019

Fonte: Columbia University NY

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Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation – open access.

Posted by giorgiobertin su gennaio 27, 2019

Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation (JNER) è una rivista open access all’interno della piattaforma BioMed Central. La rivista pubblica articoli su tutti gli aspetti della ricerca nei campi delle neuroscienze, dell’ingegneria biomedica, della medicina fisica e della riabilitazione. JNER offre un forum per ricercatori e medici interessati a comprendere il modo in cui la neuroscienza e l’ingegneria biomedica stanno continuando a rimodellare la medicina fisica e la riabilitazione. JNER ospita anche l’introduzione di nuovi metodi e la discussione delle loro implicazioni cliniche e offre l’opportunità di pubblicare, in modo tempestivo, articoli pertinenti nei tre campi considerati.

jner

Accedi alla rivista:
Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

Articles recent:
Augmented feedback for powered wheelchair training in a virtual environment
Authors:Catherine Bigras, Dahlia Kairy and Philippe S. Archambault

Safety of long-term electrical peripheral nerve stimulation: review of the state of the art
Authors:Clara Günter, Jean Delbeke and Max Ortiz-Catalan

 

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NICE: linee guida sul trattamento del dolore neuropatico cronico.

Posted by giorgiobertin su gennaio 23, 2019

NICE ha pubblicato una guida che raccomanda il sistema di stimolazione del midollo spinale senza come opzione per alcune persone con dolore neuropatico cronico alla schiena o alle gambe.

pe-stim

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Senza spinal cord stimulation system for delivering HF10 therapy to treat chronic neuropathic pain
Medical technologies guidance [MTG41] Published date: January 2019

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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.

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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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