Description du projet
Une nouvelle approche optique pour étudier et traiter le cerveau
Actuellement, l’optogénétique sert à mesurer l’activité neuronale et à étudier les fonctions cérébrales. Toutefois, elle a besoin de protéines génétiquement codées, ce qui réduit la transposition de ses applications. Le projet NanoBRIGHT, financé par l’UE, met au point une nouvelle technologie fondée sur l’interaction entre la lumière et les nanostructures métalliques qui augmentera l’éventail de phénomènes physiologiques pouvant être contrôlés et suivis par la lumière in vivo. Cela comprend la modulation de la perméabilité de barrière hématoencéphalique afin de permettre le ciblage pharmacologique du cerveau, ainsi que la possibilité d’identifier des tissus tumorigènes sans avoir recours à une biopsie. Cette nouvelle approche fera avancer le traitement de divers états pathologiques tels que les tumeurs cérébrales, l’épilepsie et les lésions cérébrales traumatiques.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- ingénierie et technologieingénierie des materiauxfibres
- sciences médicales et de la santémédecine fondamentaleneurologieépilepsie
- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomoléculeprotéines
- ingénierie et technologienanotechnologienanophotonique
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
16163 Genova
Italie