Monitorare il mondo subcellulare per una migliore assistenza sanitaria
Il substrato di una cellula (sottostante alla superficie) comprende una serie di colonne il cui grado di flessione è direttamente collegato alle forze della cellula che viene a contatto con loro in corrispondenza di punti di adesione focale (FA). È necessario acquisire maggiori informazioni su tali forze; per progredire nell'assistenza sanitaria, è essenziale caratterizzare le cellule e i correlati processi biologici. Lo sviluppo di dispositivi di monitoraggio e diagnosi per la realizzazione di tale obiettivo si basa su una migliore comprensione delle interazioni tra i sistemi biologici e non biologici. Il progetto Cellforce ("Development of a single cell based biosensor for subcellular on-line monitoring of cell performance for diagnosis and healthcare") si proponeva di sviluppare un'apparecchiatura medica intelligente dotata di sistemi integrati a biosensori con nanotecnologia. Le attività del progetto finanziato dall'UE hanno prodotto una grande quantità di conoscenze in vari campi scientifici e, al tempo stesso, la capacità di osservare le forze cellulari ha fornito informazioni sulla fisiologia cellulare. Ad esempio, è stato scoperto che le forze trasmissibili dalle cellule alle superfici sono effettivamente molto inferiori rispetto a quanto inizialmente previsto. I materiali e le tecniche esistenti non sono sufficienti a definire e produrre caratteristiche ottimali delle colonne per un biosensore di applicazione industriale. I partner di progetto lo hanno stabilito sulla base delle prove dimostranti che le cellule adattano le loro forze in relazione alla rigidità del substrato. Pertanto, limiti fisici, biologici e tecnici hanno impedito a Cellforce di fornire il biosensore ipotizzato all'origine. Tuttavia, le conclusioni dello studio hanno ottenuto altri risultati positivi: conoscenze conseguite che hanno portato a un'apparecchiatura sensoriale potenziata per la coltivazione e la rilevazione delle cellule, nonché una migliore comprensione dell'adesione cellulare di proteine corrispondenti. Ulteriori ricerche per lo sviluppo del biosensore ipotizzato presentano potenziali applicazioni in vari campi dell'assistenza sanitaria. Tra l'altro, tali esiti saranno importanti per la caratterizzazione di cellule specifiche al fine di ottimizzare trattamenti specifici per i singoli pazienti.
