domenica, Settembre 26, 2021
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CNR, tecnica per visualizzare in 3D nanoparticelle di grafene nelle cellule

Un team di giovani ricercatori dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti “Eduardo Caianiello” del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isasi), in collaborazione con l’Istituto per i polimeri, compositi e biomateriali (Cnr-Ipcb), ha sviluppato una nuova tecnica per la visione tridimensionale di nanoparticelle di grafene all’interno delle cellule in flusso, con potenziali risvolti nelle vaccinazioni e nella cura dei tumori.

L’interazione delle nanoparticelle con le cellule è fondamentale, in quanto le prime possono essere “internalizzate” e interagire con le strutture intracellulari, modificando la normale fisiologia e innescare, ad esempio, una morte programmata delle cellule tumorali. Il nanografene, inoltre, è stato utilizzato per l’identificazione di acidi nucleici, proteine, virus, ioni metallici, piccole molecole e per migliorare la consegna dei farmaci alle cellule specifiche, e quindi può dimostrarsi estremamente utile come portatore di vaccini.

Lo studio dei ricercatori dell’Eduardo Caianello dimostra in 3D come le nanoparticelle di grafene si accumulino e si distribuiscano all’interno della cellula tramite la misurazione di una classe di biomarcatori morfologici. Ciò si è ottenuto con l’utilizzo della tecnica della cito-tomografia olografica in flusso, che permette la visualizzazione tridimensionale e la quantificazione delle strutture subcellulari.

“Una volta internalizzate dalla cellula, le particelle di nanografene si distribuiscono in modo da circondare il nucleo. La nostra tecnica, a differenza di quelle convenzionali, consente una visualizzazione completa della distribuzione spaziale intracellulare delle nanoparticelle”, illustrano i primi autori della ricerca Daniele Pirone e Martina Mugnano.

“La possibilità di effettuare questa analisi senza marcatori chimici permette inoltre un’enorme flessibilità, potendo così analizzare un elevato numero di cellule (high-throughput) per mezzo di una piattaforma microfluidica di tipo Lab on Chip, in un lasso di tempo ragionevole e con una più veloce e semplice preparazione dei campioni cellulari”, afferma Pasquale Memmolo.

Secondo il responsabile dell’attività scientifica Pietro Ferraro “la modalità di imaging in flusso consente un’analisi statistica estesa che potrà svelare meglio i meccanismi di internalizzazione di nanoparticelle e del loro effetto sulle cellule. Il team interdisciplinare di ricercatori – costituito da fisici, ingegneri, biologi e chimici – ha ottenuto un risultato che potrà avere un forte impatto nel campo del drug delivery, potendo contare su una metodologia innovativa e semplice di ispezione in 3D in modalità label-free”.

Foto CNR

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