Effetto fototermico mediato da nanoparticelle per la medicina rigenerativa

Effetto fototermico mediato da nanoparticelle per la medicina rigenerativa

Descrizione dell’attività di ricerca

L’ipertermia è attualmente utilizzata come approccio non invasivo per integrare le terapie convenzionali, dal trattamento del cancro alla guarigione delle ferite e alla rigenerazione dei tessuti. A seconda dell’intensitĂ  dello shock termico, le cellule esposte ad alte temperature possono avviare un processo apoptotico o andare incontro a necrosi. In alternativa, in caso di lieve riscaldamento, un lieve aumento della temperatura può favorire la guarigione della ferita. Le nanoparticelle che emettono calore in risposta a forze applicate dall’esterno rappresentano strumenti promettenti per l’ipertermia avanzata, consentendo il controllo remoto dello sviluppo del calore e, di conseguenza, del destino cellulare, modulando specifiche vie metaboliche. In questo contesto, abbiamo analizzato le proprietĂ  fototermiche e magnetotermiche rispettivamente, di nanoparticelle di oro e di ossido di ferro, in colture cellulari e modelli in vivo, confrontando la risposta cellulare a fonti di calore intracellulari nanometriche (nanoheaters) con una fonte di calore macroscopica. Le informazioni ottenute da modelli sperimentali in vivo (Hydra, un modello con grande capacitĂ  rigenerativa) e in vitro (cellule di melanoma e cheratinociti) sottoposti a specifica stimolazione (campo magnetico alternato o laser NIR) consentono di definire le proprietĂ  termiche dei nanoheaters all’interno dei tessuti viventi, che possono discostarsi profondamente dai modelli teorici, e suggerire diverse applicazioni biom

Personale coinvolto

A. Tino | C. Tortiglione | G. Tommasini | M. Rippa

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali

Instituto de Nanociencia y Materiales de AragĂłn (INMA), Zaragoza, Spain

Attrezzature/strumentazioni

Laboratorio di biologia molecolare: strumentazione per analisi di DNA, RNA e Proteine: elettroforesi verticale e orizzontale, Chemi doc, quantitative real Time PCR (StepOne, Applied Biosystem), termociclatore (Applied Biosystem); Spettrofotometro (Biorad), Ultracentrifuga (JR:) , centriguga refrigerata (Beckman). Laboratorio di Biologia cellulare, Laboratorio per crescita e propagazione organismi cnidari (H.vulgaris e N.vectensis) dotato di 4 incubatori termostatati e stereomicroscopi a luce fredda e a fluorescenza (Olympus), microscopio invertito a fluorescenza (Zeiss, Axiovert), laboratorio citologia e istologia equipaggiato con criostato. Sistema laser a diodo con emissione nella regione del vicino infrarosso (λ=1064 nm) controllato in corrente e temperatura.

Progetti e contratti attivi

Progetto: ERC Starting grant 2018; Ente finanziatore: European Research Council. Titolo: LINCE: Light INduced Cell control by Exogenous organic semiconductors. Periodo di attivitĂ  2019-2024 (GA 808631). Principal investigator: M.R. Antognazza. ISASI: C. Tortiglione