Descripción del proyecto
Un enfoque óptico novedoso para estudiar y tratar el cerebro
Actualmente, se utiliza la optogenética para medir la actividad neuronal y estudiar la función cerebral. Sin embargo, para ello se requieren proteínas codificadas genéticamente, lo que limita su aplicabilidad traslacional. En el proyecto NanoBRIGHT, financiado con fondos europeos, se está desarrollando una nueva tecnología basada en la interacción de la luz con nanoestructuras metálicas que aumentará el rango de fenómenos fisiológicos que pueden controlarse y supervisarse con luz «in vivo». Se incluye la modulación de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica para que puedan establecerse dianas farmacológicas en el cerebro, así como la posibilidad de identificar tejidos tumorigénicos sin necesidad de biopsia. El nuevo enfoque ofrecerá avances en el tratamiento de patologías tales como tumores cerebrales, epilepsia y traumatismos craneoencefálicos.
Objetivo
NanoBRIGHT will develop a new approach to optically interface with the brain, referred to as “photonic-physiology”: a new technique with high-translational appeal that exploits light-metals interactions to interface with the brain, targeting specific diseases including brain tumors, epilepsy and traumatic brain injuries. This will allow to reach the long-term vision of developing novel cutting-edge optical approaches to study and treat pathological conditions of the brain without using genetically-encoded proteins, which represent the main limitation for optogenetic techniques currently employed to interface with the neural tissue.
The approach will be based on a unique science-enabled technology exploiting the spatial selectivity properties of multimodal tapered optical fibers to activate a subset of high-density plasmonic hotspots along the taper. The resulting implantable devices will establish a new approach to interface with brain, striving at:
1- Demonstrate the capability of photonics for detecting and treating pathological conditions of the brain without the use of genetically-encoded proteins. We plan to exploit SERS to differentiate between primary and secondary brain tumors and to outline new methods to study oxidative stress in epileptogenic tissue.
2- Upscaling the range of physiological phenomena that can be controlled by light in vivo beyond those achieved so far by genetically encoded proteins, including vasodilation to locally increase permeability of the blood-brain-barrier thus enhancing pharmacological delivery in well-targeted regions of brain tumors.
3-Proving that unconventional combination between light-matter interactions and photonic-physiology can be used to analyze comorbidities between different diseases, testing the influence of brain tumors on epilepsy or tumor influence on the electrical activity of nearby and distal neural cells.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
16163 Genova
Italia