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Posts Tagged ‘biotecnologia’

Un filo magnetizzato per diagnosticare il cancro.

Posted by giorgiobertin su luglio 16, 2018

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

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

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

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

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

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

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

Fonte: Stanford University School of Medicine

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Creati in laboratorio strutture tubulari renali funzionali.

Posted by giorgiobertin su luglio 12, 2018

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

tubuli renali

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

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

Fonte: Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri

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Editing genetico per abbassare il colesterolo nelle scimmie

Posted by giorgiobertin su luglio 10, 2018

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Nature Biotechnology“, afferma che le persone ad alto rischio di malattie cardiache a causa dei loro eccessivi livelli di colesterolo potrebbero presto avere un trattamento alternativo sicuro ed efficace nell’editing genico.

ipercolesterolemia

L’ipercolesterolemia mette le persone ad un rischio estremamente elevato di malattia coronarica a causa dell’elevato accumulo di colesterolo nel sangue. Per curare questa patologia vengono usate le statine. Nei casi di ipercolesterolemia ereditaria si dovrà ricorrere a un altro tipo di farmaco chiamato inibitori PCSK9.
Questo trattamento però richiede iniezioni ripetute e alcuni pazienti non tollerano il farmaco.

Ora i ricercatori della Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania a Philadelphia,hanno dimostrato che l’editing del genoma può abbassare i livelli di colesterolo nelle scimmie rhesus. In particolare i ricercatori hanno progettato un enzima che individua e disattiva il gene PCSK9 . Hanno usato un vettore di virus adeno-associato (AAV) per trasportare questo enzima nei fegati delle scimmie. Il fegato trasporta la maggior parte della responsabilità per la rimozione del colesterolo eccessivo.

I risultati aprono le porte ad un trattamento alternativo dell’ipercolesterolemia.

Leggi abstract dell’articolo:
Meganuclease targeting of PCSK9 in macaque liver leads to stable reduction in serum cholesterol
Lili Wang, Jeff Smith[…]James M Wilson
Nature Biotechnology 09 July 2018

Fonte: Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania

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Nanoparticelle magnetiche progettate per distruggere i tumori.

Posted by giorgiobertin su giugno 29, 2018

Un team di ricercatori dell’University of Buffalo, ha sviluppato una nuova nanoparticella che può essere utilizzata per cucinare a morte i tumori. Le nanoparticelle di ferrite di zinco possono essere attivate da un campo magnetico a bassa intensità, rendendo la tecnologia clinicamente applicabile.

Le nanoparticelle vengano accoppiate con anticorpi e un campo magnetico alternato rapidamente, erogato da un elettromagnete vicino al corpo del paziente, farebbe scaldare le nanoparticelle. Il riscaldamento è localizzato e quindi con piccoli effetti negativi sui tessuti sani.

Xiang Yu
A transmission electron microscope image of zinc ferrite nanoparticles with an average diameter of 22 nanometers. This type of nanoparticle possesses high heating performance at very low magnetic fields suitable for clinical use, researchers say. Credit: Xiang Yu

Il trattamento riscalderà solo la regione in presenza delle nanoparticelle non interessano i tessuti sani che sono più lontani, quindi prevediamo pochissimi effetti collaterali“, ha detto Hao Zeng, professore di fisica presso l’Università di Buffalo. “Inoltre, il campo magnetico che viene utilizzato per eccitare le particelle può penetrare in profondità nel corpo da uno strumento che non richiede alcun contatto o inserimento di sonde. Come tale, la terapia può raggiungere parti del corpo che non sono facilmente accessibili alla chirurgia.

Il prof Zeng e il suo team hanno testato la nuova applicazione con le nanoparticelle magnetiche riscaldate su un cancro osseo indotto su una costola di maiale. Con solo un piccolo numero di nanoparticelle (1 per cento del cemento osseo, in peso), la sperimentazione ha portato all’uccisione totale delle cellule tumorali.

Mentre le particelle di manganese-cobalto-ferrite raggiungono la massima potenza di riscaldamento sotto alti campi magnetici, le particelle di ferrite di zinco biocompatibili si sono riscaldate con un’efficienza impressionante sotto un campo ultra-basso. Certamente servirà molta ricerca prima che le nanoparticelle siano disponibili per i pazienti.

Leggi abstract dell’articolo:
Maximizing Specific Loss Power for Magnetic Hyperthermia by Hard–Soft Mixed Ferrites
Shuli He, Hongwang Zhang, Yihao Liu, Fan Sun, Xiang Yu, Xueyan Li, Li Zhang, Lichen Wang, Keya Mao, Gangshi Wang, Yunjuan Lin, Zhenchuan Han, Renat Sabirianov, Hao Zeng.
Small First published: 21 June 2018 https://doi.org/10.1002/smll.201800135

Fonte: University of Buffalo

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Sviluppate cellule T sintetiche che imitano quelle umane.

Posted by giorgiobertin su giugno 27, 2018

I ricercatori della University of California, Los Angeles – UCLA hanno sviluppato linfociti T sintetici, o cellule T, che sono facsimili quasi perfetti delle cellule T umane. La capacità di creare cellule artificiali potrebbe essere un passo fondamentale verso farmaci più efficaci per trattare il cancro e le malattie autoimmuni e potrebbe portare a una migliore comprensione del comportamento delle cellule immunitarie umane. Tali cellule potrebbero anche essere utilizzate per potenziare il sistema immunitario di persone con cancro o deficit immunitari.

artificial T cells
UCLA scientists developed artificial T cells that, like natural T cells, can deform to squeeze between tiny gaps in the body, as shown in this schematic.

La complessa struttura dei linfociti T e la loro natura multifunzionale hanno reso difficile per gli scienziati replicarli in laboratorio“, ha detto Moshaverinia. “Con questa svolta, possiamo usare le cellule T sintetiche per progettare trasportatori di farmaci più efficienti e capire il comportamento delle cellule immunitarie“.

I linfociti T naturali sono difficili da usare nella ricerca perché sono molto delicati e poiché, dopo essere stati estratti dagli umani e da altri animali, tendono a sopravvivere solo per pochi giorni.

Abbiamo creato una nuova classe di cellule T artificiali in grado di potenziare il sistema immunitario di un ospite interagendo attivamente con le cellule immunitarie attraverso il contatto diretto, l’attivazione o il rilascio di segnali infiammatori o regolatori” – afferma il prof. Moshaverinia.

Scarica e leggi abstract dell’articolo:
Biomimicry Model: Mechanobiological Mimicry of Helper T Lymphocytes to Evaluate Cell–Biomaterials Crosstalk (Adv. Mater. 23/2018).
Hasani‐Sadrabadi, M. M., Majedi, F. S., Bensinger, S. J., Wu, B. M., Bouchard, L. , Weiss, P. S. and Moshaverinia, A.
Adv. Mater., 30: 1870159. doi:10.1002/adma.201870159

Fonte: University of California, Los Angeles – UCLA

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Nuova tecnica per la somministrazione di insulina per via orale.

Posted by giorgiobertin su giugno 26, 2018

I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering e Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un metodo di somministrazione orale che potrebbe trasformare radicalmente il modo in cui i diabetici mantengono sotto controllo i livelli di zucchero nel sangue.

deliveringin
Oral delivery method could dramatically transform the way in which diabetics keep their blood sugar levels in check. Credit: Harvard SEAS

Gli scienziati non sono fino ad ora riusciti a trovare un modo per somministrare insulina per via orale, la proteina non resiste quando incontra l’ambiente acido dello stomaco e così viene scarsamente assorbita dall’intestino. La chiave del nuovo approccio è dunque trasportare l’insulina in un liquido ionico costituito da colina e acido geranico, che viene inserito in una capsula con rivestimento resistente agli acidi.
Il rivestimento polimerico si dissolve quando raggiunge un ambiente più alcalino nell’intestino tenue, dove viene rilasciato il liquido ionico contenente l’insulina.

La formulazione è biocompatibile, facile da produrre e può essere conservata fino a due mesi a temperatura ambiente senza degradazione, un tempo più lungo rispetto a molti altri prodotti iniettabili attualmente sul mercato.

L’insulina oralmente ingerita imiterebbe più fedelmente il modo in cui il pancreas di un individuo sano produce e distribuisce insulina al fegato, dove viene estratto fino all’80% e il resto viene fatto circolare attraverso il flusso sanguigno. Potrebbe anche mitigare gli effetti avversi di prendere iniezioni per un lungo periodo di tempo.

È il sacro graal del rilascio di farmaci per sviluppare modi per somministrare proteine ​​e peptidi come l’insulina per via orale, invece dell’iniezione“, ha dichiarato il prof. Mark Prausnitz.

Una rivoluzione per tutte le persone che vivono con il diabete che devono farsi una dolorosa puntura, una o due volte al giorno, essendo l’unica opzione per somministrare l’insulina.
I ricercatori sono ottimisti sul fatto che se tutto andrà bene, ottenere l’approvazione per eventuali studi clinici sugli esseri umani sarà reso più facile dal fatto che gli ingredienti chiave – colina e acido geranico – sono già considerati sicuri dall’FDA.

Leggi abstract dell’articolo:
Ionic liquids for oral insulin delivery
Ionic liquids for oral insulin delivery
Amrita Banerjee, Kelly Ibsen, Tyler Brown, Renwei Chen, Christian Agatemor, and Samir Mitragotri
PNAS June 25, 2018. 201722338; published ahead of print June 25, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1722338115

Fonte: Harvard John A. Paulson School of Engineering e Applied Sciences (SEAS)

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Un batterico-elettronico ingeribile per monitorare la salute gastrointestinale.

Posted by giorgiobertin su giugno 26, 2018

Un team di ricercatori del Massachussettes Institute of Techonology di Boston (Stati Uniti) sta lavorando ad una capsula ingeribile con al suo interno un batterio che, a contatto con un componente del sangue, si illumina e invia un segnale a un device esterno (video).
Combinando sensori biologici ingegnerizzati con dispositivi elettronici a bassissima potenza possiamo rilevare, quasi in tempo reale, i segnali biologici nel corpo rendendo possibili nuove capacità diagnostiche”, afferma il prof. Timothy Lu. La pubblicazione è stata fatta sulla rivista Science.


The ingestible bacterial-electronic sensor

Il chip è un cilindro di circa 3,8 cm di lunghezza con una potenza di 13 microwatts e una batteria da 2,7 volt in grado di fornire energia al device per un mese e mezzo. Al suo interno il team di scienziati ha inserito un ceppo probiotico di Escherichia coli modificato per far sì che il microrganismo potesse emettere un segnale luminoso una volta rilevato l’eme, un composto ferroso dell’emoglobina, la proteina dei globuli rossi che trasporta l’ossigeno nel sangue.

Grazie a un fototransistor che può misurare la quantità di luce prodotta dalle cellule batteriche, l’informazione viene rilasciata a un microprocessore. Questa viene così convertita in un segnale wireless che può essere letto da uno smartphone o da un computer.

Il chip, che potrebbe essere messo a punto per essere utilizzato una sola volta o per poter restare nel tratto digestivo per giorni o settimane, si è dimostrato in grado di funzionare nello stomaco dei maiali.

Nello stesso lavoro di ricerca il team ha illustrato le potenzialità di altre due molecole non ancora testate. Una rileva la presenza di un marcatore dell’infiammazione (uno ione contenente solfuro) utilizzabile per monitorare i pazienti con malattia di Crohn o altre condizioni infiammatorie, l’altra invece ha come target un marcatore molecolare delle infezioni gastrointestinali.

Leggi abstract dell’articolo:
An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health
Mark Mimee, Phillip Nadeau3, Alison Hayward, Sean Carim, Sarah Flanagan, Logan Jerger, Joy Collins, Shane McDonnell, Richard Swartwout, Robert J. Citorik, Vladimir Bulović, Robert Langer, Giovanni Traverso, Anantha P. Chandrakasan, Timothy K. Lu.
Science 25 May 2018: Vol. 360, Issue 6391, pp. 915-918 DOI: 10.1126/science.aas9315

Fonte: Massachussettes Institute of Techonology

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Nanomatrice promuove la crescita di staminali senza rischio di cancro.

Posted by giorgiobertin su giugno 25, 2018

La crescita di cellule staminali neurali è un processo complicato che ha il potenziale di provocare la produzione involontaria di cellule tumorali. In gran parte ciò è dovuto all’aggiunta di fattori di crescita al mix di coltura, che può determinare una moltiplicazione cellulare indiscriminata.

Ora i ricercatori della Hong Kong Baptist University, hanno sviluppato un modo di coltivare cellule staminali neurali (NSC) senza l’uso di fattori di crescita, affidandosi invece a materiali su scala nanometrica per stimolare il processo (video).


StemCell edit v5 06 EngNoWatermark

Il dott. Jeffery Huang ha detto che “lo strato di nanostruttura della loro nuova invenzione è costituito da materiali biocompatibili, ed evita l’uso di fattori di crescita aggiuntivi o altri biochimici per la coltivazione di cellule. Dopo la crescita e la differenziazione cellulare, si spera che la cellula matura possa trasformarsi in un agente terapeutico per la terapia con cellule staminali“.

Il dottor Huang afferma inoltre: “Le NSC sono sottoposte a “massaggio fisico” quando entrano in contatto fisiologico con la matrice che abbiamo sviluppato, grazie al design appropriato e alla scelta dei materiali e della struttura della matrice, il “massaggio fisico” assomiglia all’agopuntura della medicina cinese tecnica che fa sì che le cellule si differenziano in cellule funzionali che sono urgentemente richieste nella terapia di sostituzione cellulare per curare malattie neurodegenerative, e tumori. E’ importante, il massaggio fisico, che riduce al minimo l’uso di fattori di crescita e dovrebbe ridurre sostanzialmente il rischio di carcinogenesi in test clinici.

Il professor coautore Ken Yung puntualizza: “La nuova matrice consente agli scienziati di coltivare NSC adottando il metodo usuale, tuttavia con l’ulteriore vantaggio di escludere dal processo composti organici (come la polisina e la poliornitina), riducendo così il potenziale rischio di carcinogenesi o infiammazione in terapia con cellule staminali. La matrice fornisce una piattaforma sicura per la ricerca sulle terapie con cellule staminali utilizzando l’ultima e innovativa nanotecnologia, oltre a favorire lo sviluppo della medicina rigenerativa“.
La domanda di brevetto è stata presentata all’Esposizione Internazionale delle invenzioni di Ginevra tenutasi in Svizzera dall’11 al 15 Aprile 2018.

Growth Factor-Free Proliferation and Differentiation of Neural Stem Cells on Inorganic Extracellular Nanomatrices – US PAtent: 15/600,808 May 22, 2017

Fonti: ACN Newswire – Hong Kong Baptist University

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Una maglia di grafene potenzia la comunicazione fra neuroni.

Posted by giorgiobertin su giugno 15, 2018

Facendo crescere dei neuroni su uno strato di grafene, le cellule nervose sono risultate più attive. Ma questo avviene solo quando il materiale è posto a contatto con un isolante, come il vetro.
Uno studio condotto dalla Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa) di Trieste e pubblicato su “Nature Nanotechnology” riporta per la prima volta sperimentalmente il fenomeno dello “intrappolamento” degli ioni da parte dei tappeti di grafene e il suo effetto sulla comunicazione tra i neuroni.

Graphene carpets

I ricercatori hanno osservato un aumento dell’attività delle cellule nervose cresciute su un singolo strato di grafene. Combinando approcci teorici e sperimentali hanno dimostrato che il fenomeno è dovuto alla capacità del materiale di “intrappolare” diversi ioni presenti nell’ambiente circostante sulla sua superficie, modulandone la composizione.

Tale fenomeno è importante, dato che proprio l’abilità di trattenere questi ioni (atomi o molecole che hanno perso o acquisito uno o più elettroni) potrebbe essere alla base del potenziamento dell’attività neuronale.
Il potenziamento dei neuroni, però, si realizza solo quando il grafene viene posto a contatto con un materiale isolante, come il vetro.

Capire come varia il comportamento del grafene a seconda del substrato su cui si adagia è fondamentale per le sue applicazioni future, soprattutto in ambito neurologico”, afferma il prof. Scaini. Un esempio potrebbe riguardare innovativi elettrodi di stimolazione cerebrale o dispositivi visivi.

Leggi abstract dell’articolo:
Single-layer graphene modulates neuronal communication and augments membrane ion currents
Niccolò Paolo Pampaloni, Martin Lottner, Michele Giugliano, Alessia Matruglio, Francesco D’Amico, Maurizio Prato, Josè Antonio Garrido, Laura Ballerini & Denis Scaini
Nature Nanotechnology Published: 11 June 2018

Fonte: Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa)

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Riparata la lesione acuta del midollo spinale nelle scimmie.

Posted by giorgiobertin su giugno 7, 2018

Le lesioni del midollo spinale sono tra le condizioni mediche più severe e difficili da trattare, di solito con conseguenti disabilità permanenti inclusa perdita della funzione muscolare, sensazione e funzioni autonome.

Un team di ricercatori della Beihang University e Capital Medical University, coordinati dal professore Li Xiaoguang, ha scoperto che un nuovo tipo di materiale bioattivo e biodegradabile, il NT3-chitosano può aiutare a curare le lesioni spinali. Nelle scimmie rhesus, il materiale ha provocato una rigenerazione neurale nuova e robusta, un recupero funzionale sensoriale e motorio.

NT3-chitosan
CST tracking with unilateral BDA injections. (A) A diagram of BDA injections in uninjured and NT3-chitosan monkeys. (B–D) Longitudinal sections of monkey spinal cord 11 wk after BDA injections in normal (uninjured, animal 30) (B), lesion control (animal 5) (C), and NT3-chitosan (animal 18) (D) monkeys more than a year after the initial operation. DAPI (blue), BDA (red), and GFAP (green) fluorescent images are shown. ROI, region of interest; small white arrows marked regenerated BDA-positive fibers. Credit: (c) 2018 PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1804735115

Il chitosano funge da matrice che contiene e rilascia gradualmente NT3 sul sito della lesione per un periodo relativamente lungo. Negli studi sui roditori, la struttura NT3-chitosano ha inibito le cellule infiammatorie e ha attratto cellule staminali neurali endogene a proliferare, differenziare e alla fine formare reti neuronali per trasmettere segnali neurali da e verso il cervello.

“Questo studio che utilizza primati non umani rappresenta un progresso sostanziale nel tradurre gli studi iniziali usando i roditori per la terapia umana” – afferma il prof. Xiaoguang Li. Mentre lo studio si è concentrato sul trattamento del danno acuto, i ricercatori ritengono che si dimostrerà applicabile anche nel trattamento delle lesioni spinali croniche.

I risultati sono pubblicati sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States – PNAS“.

Leggi abstract dell’articolo:
NT3-chitosan enables de novo regeneration and functional recovery in monkeys after spinal cord injury
Jia-Sheng Rao, Can Zhao, Aifeng Zhang, Hongmei Duan, Peng Hao, Rui-Han Wei, Junkui Shang, Wen Zhao, Zuxiang Liu, Juehua Yu, Kevin S. Fan, Zhaolong Tian, Qihua He, Wei Song, Zhaoyang Yang, Yi Eve Sun, and Xiaoguang Li
PNAS May 29, 2018. 201804735; published ahead of print May 29, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1804735115

Fonte: Capital Medical University

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Prime cornee umane stampate in 3D.

Posted by giorgiobertin su maggio 30, 2018

I ricercatori della Newcastle University hanno realizzato con stampante 3D le prime cornee umane artificiali. La ricerca, pubblicata su “Experimental Eye Research“, riporta come le cellule staminali (cellule umane stromali corneali) provenienti da una cornea sana di donatore mescolate insieme con alginato e collagene consente di ottenere una soluzione che può essere stampata in 3D con bio-inchiostro.
Usando una semplice bio-stampante 3D a basso costo, il bio-inchiostro è stato estruso con successo in cerchi concentrici per formare la forma di una cornea umana. Ci sono voluti meno di 10 minuti per stampare (video).

Il nostro gel unico – una combinazione di alginato e collagene – mantiene in vita le cellule staminali mentre produce un materiale abbastanza rigido da reggere la sua forma ma abbastanza morbido da essere estruso dall’ugello di una stampante 3D“- afferma il prof. Connon.
Ora disponiamo di cellule staminali contenenti bio-inchiostro pronte all’uso che consentono agli utenti di iniziare a stampare i tessuti senza doversi preoccupare di far crescere le cellule separatamente.

3D Bioprinting of a Corneal Stroma Equivalent
Abigail Isaacson, Stephen Swioklo, Che J. Connon
Exp Eye Res. 2018 May 14. pii: S0014-4835(18)30212-4. doi: 10.1016/j.exer.2018.05.010. [Epub ahead of print]

Fonte: Newcastle University

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Pillola fluorescente illumina le cellule tumorali.

Posted by giorgiobertin su maggio 18, 2018

Lo screening del futuro potrebbe consistere nell’ingoiare una pillola speciale che contiene un colorante in grado di reagire alla luce infrarossa. La pasticca si lega alle molecole comunemente presenti nelle cellule tumorali, nei vasi sanguigni che alimentano i tumori e nei tessuti infiammati rendendole fluorescenti una volta esposte alla luce infrarossa.

pill

Il nuovo strumento diagnostico per il cancro al seno, messo a punto dai ricercatori del Department of Biomedical Engineering, University of Michigan è stato descritto su “Molecular Pharmaceutics“. E’ stato testato con successo sui topi e riesce a distinguere un tumore benigno da uno maligno meglio delle tradizionali immagini mammografiche.

La luce infrarossa penetra nel corpo in profondità senza rischiare di causare danni al Dna o di provocare nuovi tumori come, anche se in minima parte, può succedere con i raggi X. La pillola fluorescente permette di distinguere un tumore benigno da una maligno e di individuare le masse pericolose più nascoste.

Leggi abstract dell’articolo:
Oral Administration and Detection of a Near-Infrared Molecular Imaging Agent in an Orthotopic Mouse Model for Breast Cancer Screening
Sumit Bhatnagar, Kirti Dhingra Verma, Yongjun Hu, Eshita Khera, Aaron Priluck, David E. Smith, and Greg M. Thurber
Mol. Pharmaceutics, 2018, 15 (5), pp 1746–1754 DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.7b00994

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Verso la creazione di tessuti cellulari artificiali.

Posted by giorgiobertin su maggio 15, 2018

I ricercatori dell’Imperial College London hanno utilizzato i laser per collegare, organizzare e unire delle cellule artificiali, aprendo la strada a reti di cellule artificiali che agiscono come i tessuti.


A fluorescing cell (brighter white outline) dragged towards a non-fluorescing cell, and a tether strung between them. The non-fluorescing cell is then dragged to the left, pulling the fluorescing cell with it.

Il team di ricercatori ha dichiarato: “Le membrane cellulari artificiali di solito si rimbalzano l’un l’altra come sfere di gomma. Modificando la biofisica delle membrane nelle nostre cellule, li abbiamo invece fatti incollare come mattoni” – video.

Con questo, siamo stati in grado di formare reti di celle collegate da” biogiunzioni “. Reinserendo i componenti biologici come le proteine ​​nella membrana, potremmo far comunicare le cellule e scambiare materiale tra loro. Questo imita ciò che si vede in natura, quindi è un grande passo avanti nella creazione di tessuti cellulari artificiali come quelli biologici.” – afferma il Professor Yuval Elani.

In futuro potremmo pensare ad applicazioni su larga scala, per esempio – ha aggiunto il Professor Guido Bolognesi- potremmo immaginare di avere un sistema che rappresenta un tessuto artificiale e sviluppare in questo modo materiali che rispondono alla presenza di una tossina, quindi dei sensori, oppure materiali che possono essere integrati in sistemi biologici e per somministrare farmaci”.
I risultati sono stati pubblicati su “Nature Communications“.

Leggi il full text dell’articolo:
Sculpting and fusing biomimetic vesicle networks using optical tweezers
Guido Bolognesi, Mark S. Friddin, Ali Salehi-Reyhani, Nathan E. Barlow, Nicholas J. Brooks, Oscar Ces & Yuval Elani
Nature Communicationsvolume 9, Article number: 1882 (2018) Published:14 May 2018 doi:10.1038/s41467-018-04282-w

Fonte ed approfodnimenti: Imperial College London

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Creata mano robotica che piega le dita.

Posted by giorgiobertin su maggio 13, 2018

Si chiama ‘Hannes‘, sarà disponibile a partire dal 2019 e consentirà ai pazienti di recuperare circa il 90% delle funzionalità. E’ la nuova mano protesica di derivazione robotica sviluppata da Rehab Technologies Itt. Si tratta di un dispositivo che non richiede bisturi ed è più economico di quelli attuali.

La mano – che prende il nome dal professor Hannes Schmidl (il primo direttore tecnico del Centro protesi dell’Inail di Budrio (Bologna) e autore nel 1965 della prima mano controllata dagli impulsi nervosi trasmessi dai muscoli (mioelettrica), è stata progettata affinché conformazione, peso e qualità dei movimenti siano quanto più possibile equiparabili a quelli di un arto reale (video).


Marco Zambelli presenta “Hannes”, la mano robotica di Inail e IIT – (10-05-2018)

Questa tecnologia fa sì che i pazienti possano comandare la mano semplicemente pensando ai movimenti naturali e senza la necessità di alcun trattamento chirurgico invasivo. Il pollice è orientabile in 3 diverse posizioni e rende possibili i tipi di orse necessarie bella vita di tutti i giorni. La mano può inoltre spostare oggetti fino a un peso di 15 kg. è stata realizzata in 2 taglie e in versione destra e sinistra.

La mano – spiega il prof. Lorenzo de Micheli, responsabilie laboratorio Rehab Technologies Itt – è attuata da un solo motore che trascina le dita in chiusura in modo molto armonioso attraverso dei cavi, un po’ mimando quelli che sono i tendini della mano umana. Questo motore viene poi comandato dalla persona attraverso la contrazione muscolare di alcuni muscoli residui che stanno all’interno dell’invaso a cui è connessa la mano. L’attività di questi muscoli residui, la contrazione, viene raccolta da dei sensori i quali poi comandano in apertura e chiusura la mano attraverso il singolo motore”.
A questo punto – affermano i ricercatori – abbiamo un cammino davanti che volgiamo perseguire. Sarà una strada lunga e difficile, dopo la mano dovremo realizzare una protesi per il braccio e per la gamba“.

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Creata dentiera in 3D anti-infezioni.

Posted by giorgiobertin su maggio 12, 2018

I ricercatori dell’University of  Buffalo School of Dental Medicine hanno realizzato con innovative stampanti 3D dentature artificiali munite al loro interno di capsule microscopiche che periodicamente rilasciano nella bocca amfotericina B, un efficace farmaco antimicotico.

A differenza delle tradizionali strategie igieniche, come immersioni nei collutori o nel bicarbonato di sodio o passaggi nel forno a microonde, il nuovo dispositivo aiuterebbe a prevenire le infezioni mentre è in uso.

La nuova protesi realizzata in acrilammide, il materiale attualmente usato per le dentiere, è stata sottoposta a una serie di test per valutarne la resistenza e la capacità di rilasciare il farmaco (video).


3-D Printed Dentures That Bite Back at Infection

I risultati dei test, pubblicati sulla rivista “Materials Today Communications“, hanno dimostrato che la nuova dentiera presenta proprietà meccaniche paragonabili a quelle dei prodotti tradizionali, offrendo un efficace sistema per ridurre il rischio di stomatiti.

Il principale impatto di questo innovativo sistema di stampa 3D è il suo potenziale impatto sul risparmio di tempo e costi” – afferma il prof. Praveen Arany. “La tecnologia consente ai medici di creare rapidamente una protesi dentaria personalizzata, un enorme miglioramento rispetto alla produzione convenzionale che può variare da pochi giorni a qualche settimana”.

Leggi asbtract dell’articolo:
Functionalized prosthetic interfaces using 3D printing: Generating infection-neutralizing prosthesis in dentistry
Malvika Nagrath, Alexander Sikora, Jacob Graca, Jennifer L. Chinnici, … Praveen R. Arany
Materials Today CommunicationsVolume 15, June 2018, Pages 114-119 https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2018.02.016

Fonte: University of  Buffalo School of Dental Medicine

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Nanotecnologia per trovare le cellule tumorali nel sangue.

Posted by giorgiobertin su maggio 1, 2018

I ricercatori dell’Olivia Newton-John Cancer Research Institute, Heidelberg, Australia, hanno sviluppato una nuova nanotecnologia che include particelle d’oro e che mira a monitorare la diversita’ delle singole cellule tumorali che circolano nell’organismo (Circulating tumour cell (CTC)). La tecnica rivoluzionaria e’ stata testata su campioni di sangue da pazienti con melanoma ed e’ stata in grado di monitorare i cambiamenti critici nella diffusione delle cellule tumorali prima, durante e dopo il trattamento.

AIBN Cancer Gold
Professor Matt Trau and PhD student Jing Wang

Abbiamo sviluppato una tecnologia semplice che utilizza un tipo speciale di nanoparticelle d’oro attaccate a diversi anticorpi– spiegano i ricercatori, che possono aderire a diverse proteine su un’ampia varieta’ di cellule tumorali circolanti. Queste nanoparticelle emettono un segnale a barre unico quando vengono colpite con luce laser, e questo segnale cambia lievemente se quella nanoparticella incontra una cellula tumorale circolante e si attacca ad essa, rendendola facile da rilevare“.

Nel caso dei pazienti campione di melanoma- dice- la tecnologia ha tracciato con successo in tempo reale come la diversita’ delle popolazioni di cellule tumorali stava cambiando in risposta a terapie particolari per tutti i pazienti studiati ed era altamente predittiva dell’efficacia del trattamento e dei risultati del paziente” – afferma il prof. Matt Trau.

Gli studi sono stati pubblicati sulla rivista “Nature Communications“.

Scarica e leggi il documento in full text:
Characterising the phenotypic evolution of circulating tumour cells during treatment.
Tsao SC-H, Wang J, Wang Y, Behren A, Cebon J, Trau M.
Nature Communications. 2018;9:1482. doi:10.1038/s41467-018-03725-8.

Fonti: Dire.it, Olivia Newton-John Cancer Research Institute, Heidelberg, Australia

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Un neo artificiale per identificare possibili tumori.

Posted by giorgiobertin su aprile 23, 2018

Un team di ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETH) ha realizzato un nuovo sistema di allerta rapida dei tumori: è un “tatuaggio biomedico” – che si forma sulla pelle quando nel sangue sono presenti a lungo livelli elevati di calcio tipici delle prime fasi dei quattro tumori più frequenti.

Prodotto grazie all’ingegneria genetica e impiantato sotto cute, il sistema che genera il tatuaggio, che ha l’aspetto di un normale neo, ha infatti dimostrato nei primi test su animali di riconoscere precocemente i tumori di prostata, polmone, colon e mammella.

ETH-Zurich   Hypercalcemia
As soon as the calcium level exceeds a particular threshold over a longer period of time, an implant inserted under the skin triggers the production of melanin. This causes a mole to form. (Re-enacted montage: ETH Zurich)

Come afferma il team del prof. Martin Fussenegger, ci vorranno almeno una decina di anni affinché questo “tatuaggio biomedico” possa essere usato sull’uomo, ma le premesse sembrano incoraggianti. Il sistema si basa sull’impianto sotto cute di alcune cellule umane geneticamente modificate che agiscono come un sensore per monitorare la concentrazione di calcio nel sangue. Livelli troppo alti nel tempo (ipercalcemia), scatenano una cascata di segnali che porta alla produzione del pigmento melanina e alla comparsa del neo.

Il “tatuaggio biomedico” si colora molto prima che il tumore possa essere riconosciuto dalle tradizionali tecniche diagnostiche. “Quando appare il neo, la persona che porta l’impianto dovrebbe farsi vedere da un medico per ulteriori accertamenti“, ma senza panico, afferma il prof. Fussenegger. “Il neo non significa che la persona stia per morire”, ma soltanto che bisogna fare approfondimenti e, se necessario, delle cure.

Oltre ai tumori, il “tatuaggio biomedico” potrebbe essere usato per rilevare altre anomalie legate a malattie neurodegenerative o disordini ormonali.

Leggi abstract dell’articolo:
Synthetic biology-based cellular biomedical tattoo for detection of hypercalcemia associated with cancer.
Tastanova A, Folcher M, Müller M, Camenisch G, Ponti A, Horn T, Tikhomirova MS, Fussenegger M.
Science Translational Medicine 10, eaap8562 (2018) 18 April 2018. DOI: 10.1126/scitranslmed.aap8562

Fonte: Department of Biosystems Science and Engineering at ETH Zurich in Basel

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Sensori wireless per misurare temperatura e pressione nei pazienti allettati.

Posted by giorgiobertin su aprile 17, 2018

Un team di ricercatori statunitensi, cinesi e coreani ha sviluppato un piccolo sensore simile alla pelle che può essere applicato a un paziente umano per raccogliere informazioni sulla temperatura e sulla pressione e inviarlo in modalità wireless agli operatori sanitari. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista “Science Translational Medicine“, il team descrive il sensore, come funziona e le sue peculiarità rispetto ai sensori convenzionali.

Rielvare la temperatura dei pazienti in un ambiente ospedaliero è un modo rapido per testare l’insorgenza di un’infezione. Inoltre, i test di pressione nei pazienti allettati per lunghi periodi di tempo permettono ai sanitari di intervenire per prevenire le piaghe da decubito.
Il sensore sviluppato dal team è destinato a essere utilizzato come parte di un set di sensori applicati alla pelle del paziente in vari siti (video). Ciascuno dei sensori, che hanno all’incirca le dimensioni di una monetina, ha un sensore di pressione, un sensore di temperatura e un sistema di trasmissione NFC.

E’ in programma una sperimentazione clinica più ampia; inoltre i ricercatori stanno lavorando per poter aggiungere altre capacità ai sensori, come il monitoraggio del battito cardiaco e della frequenza respiratoria.

Leggi abstract dell’articolo:
Battery-free, wireless sensors for full-body pressure and temperature mapping
Seungyong Han et al.
Science Translational Medicine (2018). DOI: 10.1126/scitranslmed.aan4950

Approfondimenti in full text:
J. Kim, A. Banks, Z. Xie, S.Y. Heo, P. Gutruf, J.W. Lee, S. Xu, K.-I. Jang, F. Liu, G. Brown, J. Choi, J.H. Kim, X. Feng, Y. Huang, U. Paik and J.A. Rogers, “Miniaturized Flexible Electronic Systems with Wireless Power and Near-Field Communication Capabilities,” Advanced Functional Materials 25, 4761–4767 (2015)

J. Kim, P. Gutruf, A.M. Chiarelli, S.Y. Heo, K. Cho, Z. Xie, A. Banks, S. Han, K.-I. Jang, J.W. Lee, K.-T. Lee, X. Feng, Y. Huang, M. Fabiani, G. Gratton, U. Paik, and J.A. Rogers, “Miniaturized Battery-Free Wireless Systems for Wearable Pulse Oximetry,” Advanced Functional Materials 27, 1604373 (2017)

Fonte: Medicalxpress.com

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Un prodotto naturale per curare le carie dentali.

Posted by giorgiobertin su aprile 12, 2018

I ricercatori del Department of Oral Health Sciences, University of Washington hanno progettato un prodotto naturale che utilizza le proteine ​​per ricostruire lo smalto dei denti e trattare le cavità dentali.
La ricerca è stata pubblicata su “ACS Biomaterials Science and Engineering“.

peptides-caries Credit image Department of Oral Health Sciences, University of Washington

I batteri metabolizzano lo zucchero e altri carboidrati fermentabili in ambienti orali e l’acido, come sottoprodotto, demineralizzerà lo smalto dentale. Ispirandosi alle proteine ​​naturali che formano il corpo, il team ha trovato un modo per riparare lo smalto dei denti. I ricercatori hanno raggiunto questo obiettivo catturando l’essenza dell’amelogenina – una proteina cruciale per la formazione dello smalto della corona dura – per progettare peptidi derivati ​​da amelogenina che biomineralizzano. Il processo di riparazione bioispirato ripristina la struttura minerale trovata nello smalto dei denti nativi. “Si è dimostrato che questi peptidi si legano alle superfici dei denti e reclutano ioni di calcio e fosfato“, affermano i ricercatori.

La tecnologia abilitata per il peptide consente la deposizione di 10-50 micrometri di nuovo smalto sui denti dopo ogni utilizzo. Una volta completamente sviluppata, la tecnologia può essere utilizzata sia in ambito sanitario pubblico che privato, in dentifricio, gel, soluzioni e compositi biomimetici come alternativa sicura alle procedure e ai trattamenti dentali esistenti. La tecnologia consente alle persone di ricostruire e rafforzare lo smalto dei denti ogni giorno come parte di una routine di cura dentale preventiva. Dovrebbe essere sicuro per l’uso da parte di adulti e bambini.

Leggi abstract dell’articolo:
Biomimetic Tooth Repair: Amelogenin-Derived Peptide Enables in Vitro Remineralization of Human Enamel
Sami Dogan, Hanson Fong, Deniz T. Yucesoy, Timothee Cousin, Carolyn Gresswell, Sefa Dag, Greg Huang, and Mehmet Sarikaya
ACS Biomater. Sci. Eng., Article ASAP DOI: 10.1021/acsbiomaterials.7b00959 Publication Date (Web): March 9, 2018

Fonte: Università di Washington

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Paralisi: indotte sensazioni di tatto e movimento.

Posted by giorgiobertin su aprile 11, 2018

Per la prima volta, gli scienziati del Caltech – California Institute of Technology, coordinati dal prof. Richard Andersen, hanno indotto sensazioni naturali nel braccio di un uomo paralizzato stimolando una certa regione del cervello con una piccola serie di elettrodi.
Il paziente con una lesione del midollo spinale di alto livello (paralizzato dalle spalle in giù da tre anni dopo una lesione del midollo spinale), oltre a non essere in grado di muovere i suoi arti, non riesce a percepirli. Il lavoro potrebbe un giorno consentire alle persone paralizzate che usano gli arti protesici di sentire il feedback fisico dai sensori posizionati su questi dispositivi.

Andersen-Caltech
fMRI is used to highlight select implant sites in the somatosensory cortex. Electrodes implanted in this region were able to stimulate neurons that produced physical sensations, like a squeeze or tap, in the arm of a paralyzed man. Credit: Courtesy of the Andersen laboratory

La corteccia somatosensoriale è una striscia di cervello che governa le sensazioni corporee, sia le sensazioni di movimento che la posizione del corpo nello spazio, oltre che alle sensazioni cutanee (quelle di pressione, vibrazione, tatto e simili). Due array di piccoli elettrodi sono stati inseriti chirurgicamente nella corteccia somatosensoriale del paziente; successivamente i ricercatori hanno stimolato i neuroni nella regione con impulsi elettrici molto piccoli.
Il paziente ha sentito diverse sensazioni naturali che variavano per tipo, intensità e posizione a seconda della frequenza, dell’ampiezza e della posizione della stimolazione dagli array. È la prima volta che tali sensazioni naturali sono state indotte dalla stimolazione neurale intracorticale.

Il prossimo passo importante, secondo il prof. Richard Andersen, è integrare la tecnologia con le protesi neurali esistenti.

Scarica e leggi il full text dell’articolo:
Proprioceptive and Cutaneous Sensations in Humans Elicited by Intracortical Microstimulation.
Michelle Armenta Salas, Luke Bashford, Spencer Kellis, Matiar Jafari, HyeongChan Jo, Daniel Kramer, Kathleen Shanfield, Kelsie Pejsa, Brian Lee, Charles Y Liu, Richard A Andersen
eLife 2018;7:e32904 DOI: 10.7554/eLife.32904

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Nanoparticelle bloccano la crescita del cancro al polmone.

Posted by giorgiobertin su aprile 11, 2018

Il tipo più comune di cancro del polmone, cancro del polmone non a piccole cellule (NSCLC), continua ad essere difficile da trattare, con cinque anni di sopravvivenza tassi di circa il 36 per cento per i tumori fase 3A. I ricercatori del Jefferson College of Pharmacy –  Pennsylvania, United States, stanno sviluppando un nuovo approccio terapeutico basato sulle nanotecnologie che è stato recentemente dimostrato essere efficace nei modelli murini della malattia. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista “Molecular Pharmaceutics“.

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Credit image: Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy, Thomas Jefferson University

Le nanoparticelle sono state progettate per fornire una molecola che ha dimostrato di bloccare la crescita del tumore e può rendere i tumori più suscettibili alla chemioterapia. La molecola, chiamata microRNA 29b, sarebbe inefficace se somministrata mediante iniezione da sola, poiché rapidamente si degradava nel sangue o veniva prelevata e rimossa dalle cellule immunitarie.

Per risolvere il problema il team del prof. Sunday Shoyele ha sviluppato una nanoparticella composta da quattro parti. Un anticorpo umano, immunoglobulina G (IgG), per nascondere la particella al sistema immunitario, un antigene MUC1, che agisce come un sistema di navigazione che guida le nanoparticelle ai tumori polmonari coperti da MUC1, un carico utile terapeutico, microRNA-29b, ed un insieme di altri due componenti incollati insieme con un polimero appiccicoso chiamato poloxamer-188.

Negli esperimenti si è dimostrato che questi componenti formano una nanoparticella sferica in grado di individuare correttamente i tumori polmonari e di ridurre i tumori nei modelli murini della malattia.
Saranno necessari ulteriori test prima che la tecnologia sia pronta per essere testata in studi clinici sull’uomo. La fase preclinica sembra essere andata a buon fine.

Leggi abstract dell’articolo:
Evaluation of MUC1-Aptamer Functionalized Hybrid Nanoparticles for Targeted Delivery of miRNA-29b to Nonsmall Cell Lung Cancer
Maryna Perepelyuk, Koita Sacko, Karthik Thangavel, and Sunday A. Shoyele
Molecular Pharmaceutics 2018 15 (3), 985-993 DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.7b00900

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Diabete: un cerotto misura la glicemia.

Posted by giorgiobertin su aprile 11, 2018

Un team di ricercatori del Department of Pharmacy & Pharmacology dell’University of Bath ha creato un cerotto adesivo non invasivo, che permette la misurazione dei livelli di glucosio attraverso la pelle senza un esame ematico del dito, eliminando potenzialmente la necessità per milioni di diabetici di eseguire frequentemente i test di prelievo dolorosi con aghi.

device-glucosio-skin
The device can measure glucose levels without piercing the skin

Il cerotto non perfora la pelle, ma estrae il glucosio dal fluido tra le cellule attraverso i follicoli piliferi, a cui si accede individualmente tramite una serie di sensori miniaturizzati utilizzando una piccola corrente elettrica. Il glucosio si raccoglie in piccoli serbatoi e viene misurato. Le letture possono essere prese ogni 10-15 minuti per diverse ore.
Questa rivoluzionare nella gestione quotidiana del diabete per i pazienti – è stata presentata sulla rivista “Nature Nanotechnology“.

In questo studio il team ha testato il cerotto sulle pelli di maiale, dove hanno dimostrato di poter monitorare con precisione i livelli di glucosio negli stessi intervalli dei pazienti diabetici umani, il cerotto è stato in grado di tracciare le variazioni di zucchero nel sangue in tutta la giornata.

L’architettura specifica del nostro array consente operazioni senza calibrazione e ha l’ulteriore vantaggio di consentire la realizzazione con una varietà di materiali in combinazione. Abbiamo utilizzato il grafene come uno dei componenti in quanto offre importanti vantaggi: in particolare, è forte, conduttivo, flessibile e potenzialmente a basso costo e rispettoso dell’ambiente. Inoltre, il nostro design può essere implementato utilizzando tecniche di fabbricazione ad alta produttività come la serigrafia, che speriamo possa supportare in definitiva un dispositivo usa e getta, ampiamente economico”. afferma la prof.ssa Adelina Ilie.

La speranza è che questo cerotto, una volta superati tutti i test su pazienti, sia in grado di inviare le letture della glicemia direttamente allo smartphone del paziente che così può sapere con sicurezza quando deve prendere le terapie o l’insulina.

Leggi abstract dell’articolo:
Non-invasive, transdermal, path-selective and specific glucose monitoring via a graphene-based platform
Luca Lipani, Bertrand G. R. Dupont[…]Adelina Ilie
Nature Nanotechnology (2018) Published online: 09 April 2018 doi:10.1038/s41565-018-0112-4

Fonte: Department of Pharmacy & Pharmacology dell’University of Bath

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Terapia genica contro le malattie del sangue.

Posted by giorgiobertin su aprile 7, 2018

Un team di ricercatori australiani e giapponesi ha sperimentato positivamente come introdurre mutazioni genetiche che potrebbero aiutare lo sviluppo di terapie geniche per alcune malattie del sangue. si tratta di malattie come la beta talassemia e l’anemia falciforme, patologie a base genetica in cui le molecole di emoglobina – la proteina contenuta all’interno dei globuli rossi e deputata al trasporto di ossigeno – sono difettose.

cas9

L’idea è quella di ripristinare, con terapia genica, la produzione dell’emoglobina fetale, solitamente presente in piccolissime quantità da adulti.
Esiste quindi la possibilità di ripristinare la produzione di emoglobina fetale e compensare così la produzione di emoglobine difettose per chi soffre di beta talassemia e anemia falciforme.

Abbiamo scoperto che due geni, BCL11A e ZBTB7A, spengono il gene dell’emoglobina fetale legandosi direttamente ad esso – afferma il prof. Merlin Crossley della University of New South Wales – “Mutazioni benefiche funzionano distruggendo i due siti in cui si legano questi due geni“.
I ricercatori sono intervenuti geneticamente con la tecnologia CRISPR-Cas9 – per modificare geneticamente il gene dell’emoglobina fetale. L’alterazione introdotta in questo caso aveva lo scopo di inibire il legame dei repressori (in particolare a livello del gene della catena gamma dell’emoglobina fetale), di fatto togliendo il silenziamento e permettendo all’emoglobina fetale di tornare ad esprimersi.

Potremmo parlare di terapia genica biologica perché non introduciamo nuovo DNA nelle cellule – ha spiegato Crossley – piuttosto le ingegnerizziamo con mutazioni benigne che riscontriamo anche naturalmente e che sappiamo poter essere benefiche per le persone con queste malattie”.

La scoperta – seppur in vitro – ha permesso agli scienziati di capire come funzioni in silenziamento di questa proteina, ma anche di aprire la strada allo sviluppo di terapie per queste malattie del sangue utilizzando CRISPR.

Leggi abstract dell’articolo:
Natural regulatory mutations elevate the fetal globin gene via disruption of BCL11A or ZBTB7A binding
Gabriella E. Martyn, Beeke Wienert, Lu Yang, Manan Shah, Laura J. Norton, Jon Burdach, Ryo Kurita, Yukio Nakamura, Richard C. M. Pearson, Alister P. W. Funnell, Kate G. R. Quinlan & Merlin Crossley
Nature Genetics (2018) Published online: 02 April 2018 doi:10.1038/s41588-018-0085-0

Fonti: Galileonet.it – UNSW Sydney (The University of New South Wales)

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Un marker per cellule staminali tumorali.

Posted by giorgiobertin su aprile 5, 2018

Le cellule staminali tumorali sono particolarmente importanti nella formazione e nella metastasi dei tumori. Gli scienziati hanno ora sviluppato una sonda fluorescente universale per individuare queste “cellule staminali tumorali“.
Le “cellule staminali tumorali“, note anche come cellule che iniziano il tumore (Tumor initiating cells (TICs)), sembrano causare le ricadute dopo la radioterapia e la chemioterapia perché basta anche un singolo TIC sopravvissuto per causare la crescita di un nuovo tumore.

Tic

Un team di ricercatori dell’Agency for Science Technology and Research (A*STAR) in Singapore, Pohang University of Science and Technology in Korea, ed altre organizzazioni di ricerca in Singapore e Korea hanno realizzato una “sonda” che contraddistingue queste cellule staminali cancerose rendendole visibili. Le cellule sane e le cellule tumorali “normali” non erano marcate.
Ad alte concentrazioni, il colorante mostra anche una notevole citotossicità verso il TIC.

La sonda, chiamata TiY, riconosce la vimentina, che è una molecola presente nel citoscheletro. La vimentina è più concentrata nelle cellule epiteliali quando si trasformano in cellule mesenchimali. Queste nella trasformazione perdono la loro polarità e si liberano dalla struttura molecolare. La sonda potrebbe essere uno strumento prezioso per la visualizzazione e isolamento del TIC e può aiutare nello sviluppo di trattamenti tumorali mirati a zone concentrate con vimentina, inibendo così le ricadute.

Leggi abstract dell’articolo:
Identification of Tumor Initiating Cells with a Small‐Molecule Fluorescent Probe by Using Vimentin as a Biomarker
Dr. Yong‐An Lee Dr. Jong‐Jin Kim Dr. Jungyeol Lee Jia Hui Jane Lee Dr. Srikanta Sahu Dr. Haw‐Young Kwon Dr. Sung‐Jin Park Se‐Young Jang Dr. Jun‐Seok Lee … et al.
Angewandte Chemie First published: 26 January 2018 https://doi.org/10.1002/anie.201712920

Fonte: e-cancer.gov

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Creata pillola anticoncezionale senza ormoni.

Posted by giorgiobertin su marzo 30, 2018

I ricercatori del Kungliga Tekniska Högskolan di Stoccolma hanno creato un nuovo contraccettivo femminile che non usa gli ormoni ma una sostanza naturale che viene dai crostacei. E’ infatti sul chitosano, una sostanza prodotta dai gusci esterni dei granchi, dei gamberi e delle aragoste, che si potrà concentrare una nuova tecnica anticoncezionale.


The distribution of chitosan over a mucin drop is shown in flourescence. (Image: Thomas Crouzier)

I ricercatori hanno scelto il chitosano, un polisaccaride derivato dalla chitina. La quale è una sostanza che si sviluppa nei gusci esterni dei crostacei, come i gamberi che per i paesi nordici è facile procurarsi in quantità industriali a prezzo modico, e la sostanza agisce a livello della cervice. Dove la mucosa solitamente impervia all’ingresso dell’utero si allenta naturalmente durante l’ovulazione, permettendo al liquido seminale maschile di fecondare gli ovuli. Ma il polimero potrebbe impedire la fecondazione senza appunto indurre disturbi, dolori o altri effetti collaterali.

L’idea infatti è quella di sviluppare un prodotto composto da una capsula vaginale che si dissolve rapidamente e che va a modificare lo strato di muco superficiale, creando una sorta di barriera. I ricercatori hanno anche lavorato per migliorare le altre proprietà delle mucose, come la lubrificazione e l’idratazione.
Il nuovo preparato non interviene sul processo ormonale e dunque non causa effetti collaterali.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica “Biomacromolecules” dell’American Chemical Society.

Scarica e leggi il full text:
Reinforcing Mucus Barrier Properties with Low Molar Mass Chitosans
Sujit Kootala, Luimar Filho, Vaibhav Srivastava, Victoria Linderberg, Amani Moussa, Laurent David, Stéphane Trombotto, and Thomas Crouzier
Biomacromolecules 2018 19 (3), 872-882 DOI: 10.1021/acs.biomac.7b01670

Fonte: Kungliga Tekniska Högskolan in Stockholm.

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