Abstract
La malattia di Alzheimer (AD) rappresenta una sfida globale significativa per la medicina e la società odierna a causa della sua crescente incidenza e dei forti costi sociali ed economici. Per un'ottimale gestione e trattamento dell'AD, c'è un'urgente necessità di sviluppare strumenti diagnostici per una diagnosi precoce e accurata. Le ricerche attuali rivelano che i cambiamenti nei livelli di biomarcatori proteici associati alla patogenesi dell'AD iniziano già decenni prima dei sintomi clinici. Pertanto, sono stati fatti intensi sforzi per scoprire biomarcatori diagnostici per la rilevazione precoce dell'AD. Tuttavia, questi studi sono spesso limitati dalla disponibilità di anticorpi adeguati per il riconoscimento dei nuovi biomarcatori diagnostici identificati e dalle basse concentrazioni di tali biomarcatori dell'AD nei fluidi biologici. L'obiettivo di questo progetto è progettare e sviluppare nuovi nanomateriali biomimetici in grado di riconoscere le proteine, che consentiranno la scoperta di nuovi biomarcatori dell'AD e lo sviluppo di piattaforme di rivelazione elettrochimiche e ottiche innovative per la loro rilevazione precoce. Negli ultimi dieci anni, sono stati fatti notevoli progressi nella fabbricazione bottom-up di recettori biomimetici ben definiti per la rivelazione di sostanze chimiche e biologiche utilizzando diversi approcci di riconoscimento. In questo progetto, svilupperemo una metodologia generale e robusta per la generazione di sistemi abiotici sovrapolimerici basati su nanoparticelle multifunzionali (NPs) per il riconoscimento delle proteine. Nuove funzionalizzazioni saranno sviluppate lavorando sulle proprietà ottiche ed elettriche uniche delle NPs d'oro e di silicio e dei sistemi di riconoscimento sovrapolimerici. In particolare, lo studio sarà focalizzato sulle interazioni che si verificano all'interfaccia tra i gruppi funzionali sulla superficie delle NPs e le proteine. Parallelamente, saranno fabbricate NPs biomimetiche per il riconoscimento selettivo della proteina bersaglio, attraverso l'assemblaggio di molecular building blocks sulla superficie delle NPs con la proteina, che agisce come modello. Un altro aspetto innovativo di questo progetto sarà lo sviluppo di nuove piattaforme di rivelazione ottiche ed elettrochimiche sostenibili basate sulle NPs biomimetiche per la rivelazione in-situ dei biomarcatori proteici per l'AD nei fluidi biologici. Utilizzeremo la tecnologia di stampa come tecnologia efficace per la fabbricazione di dispositivi analitici miniaturizzati a basso costo e "green" su carta microfluidica (PADs) integrati con le NPs biomimetiche. L'accoppiamento dei PADs biomimetici all'interno di dispositivi portatili basati su smartphone per la lettura ottica ed elettrochimica consentirà la facile traduzione dei dispositivi di laboratorio nella pratica clinica per affrontare le esigenze prioritarie nella diagnostica personalizzata e nel monitoraggio della terapia al punto di cura.
Responsabile scientifico per il Dipartimento
Prof.ssa Mara Mirasoli (responsabile locale)
Partnership
Università degli Studi di PADOVA
Università degli Studi di MILANO-BICOCCA
Università degli Studi di Napoli Federico II