Monitoraggio in tempo reale di cellule vive
La crescita cellulare è un processo fondamentale regolato dai meccanismi di trasduzione del segnale. Le deviazioni dai normali processi regolatori possono condurre al cancro. Tali anomalie possono spesso essere individuate nella segnalazione cellulare, che coinvolge tirosinchinasi, fattori di crescita, o geni che regolano il ciclo cellulare. Il monitoraggio in tempo reale dei processi biomolecolari nelle cellule vive è importante per la biotecnologia, la biologia cellulare, la nanomedicina e le neuroscienze. Le attuali tecniche in vitro utilizzano pigmenti fluorescenti con applicazione limitata o reagenti altamente tossici. L'obiettivo del progetto DINAMO , finanziato dall'UE, era sviluppare particelle fluorescenti sintetiche di nanodiamante (fND) come strumento nanoscopico non invasivo per esperimenti in tempo reale nelle cellule vive. Il progetto DINAMO ha stabilito percorsi produttivi per le fND create da un diamante sintetico contenente azoto disponibile sul mercato. La tecnologia è stata collaudata per riproducibilità e affidabilità, e i processi sono stati valutati per la produzione di massa. La modifica della superficie fND tramite gruppi funzionali è stata applicata a colloidi fND, e ciò ha permesso l'adesione di specifiche molecole di rilevamento o bersagliamento. Come nuove piattaforme di rilevamento per il monitoraggio nanoscopico sono state sviluppate la mappatura fotonica fND, la magnetometria a scansione, il rilevamento FRET tramite fND, e la risonanza magnetica fND. Il consorzio ha studiato l'applicabilità di fND in biologia cellulare e nanomedicina. A tal fine sono state valutate la citotossicità e le reazioni infiammatorie di fND, nonché il suo potenziale per il monitoraggio biologico in vivo e in vitro. Gli fND hanno dimostrato bassa tossicità, ed erano estremamente ben tollerati nelle cellule vive e nei modelli murini. Sono stati testati in applicazioni per il targeting, la consegna di DNA e il monitoraggio delle trasformazioni oncogene in differenti tipi di cellule cancerose. I risultati della ricerca di DINAMO sono estremamente importanti, e alcuni partner del consorzio hanno continuato a lavorare alla tecnologia. I risultati del progetto sono in linea con il progresso dei nanovettori di prossima generazione come sistemi di rilascio mirato dei farmaci.
Parole chiave
Processi biomolecolari, biologia cellulare, nanomedicina, particelle fluorescenti di nanodiamante, azoto, consegna del DNA
