Descrizione dell’attività di ricerca
La possibilitĂ di controllare le funzioni biologiche utilizzando la luce offre un’opportunitĂ rivoluzionaria in biologia e medicina. Utilizzare dispositivi fotoattivabili a livello intracellulare, presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri approcci come l’optogenetica, che richiede l’ingegneria genetica per conferire sensibilitĂ ottica al tipo di cellula studiata. La disponibilitĂ di dispositivi iniettabili, completamente integrati con il tessuto, che consentano il controllo ottico della funzione cellulare può superare non solo approcci genetici costosi e dispendiosi in termini di tempo, ma anche il problema della risoluzione spaziale e temporale, dell’invasivitĂ , della rigiditĂ e della bassa adattabilitĂ degli attuatori di luce planari. Le nanoparticelle (NP) a base di semiconduttori organici rappresentano valide alternative, in quanto biocompatibili, biodegradabili e dotati di proprietĂ di trasporto elettronico e ionico. Abbiamo dimostrato che le nanoparticelle di poly(3-esiltiofene) P3HT provocano una risposta comportamentale nel modello invertebrato Hydra vulgaris e inducono la modulazione di geni coinvolti nella trasduzione della luce. Questo lavoro pionieristico ha aperto la strada agli studi attuali con diversi semiconduttori organici, per analizzare i meccanismi alla base della trasduzione del segnale luminoso in processo biologico. Utilizzando approcci biochimici e biomolecolari stiamo studiando la modulazione dell’equilibrio redox, dei livelli di espressione genic
Personale coinvolto
A. Tino | C. Tortiglione | G. Tommasini
Collaborazioni Nazionali ed Internazionali
Center for Nano Science and Technology, Istituto Italiano di Tecnologia
University of Rzeszow (Institute of Biology and Biotechnology), Poland.
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. Sorgente a Led bianco con spot collimato.
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. Responsabile ISASI: C.Tortiglione.