La realizzazione di biosensori ad alta risoluzione con scopi diagnostici
costituisce una delle esigenze fondamentali della nostra società.
In questo progetto (durata biennale) utilizzeremo i centri di colore NV (nitrogen
vacancy) in nanodiamanti (ND) per misurare, in neuroni del sistema nervoso
centrale, gradienti localizzati di temperatura (<0.1 °C) tramite ODMR.
Variazioni di temperatura sono infatti associate alla normale attività di canali
ionici e di proteine mitocondriali, allo svolgimento di diversi processi metabolici,
ma possono subire alterazioni in condizioni di
ipereccitabilità, neurodegenerazione e cancro.
In questo progetto sfrutteremo le proprietà dei centri NV in nanodiamanti per
focalizzarci sulle fasi iniziali dei processi neurodegenerativi associato alla
disregolazione del Ca2+ intracellulare,
Il progetto si articola in due principali obiettivi:
1) utilizzo dei ND per rivelare variazioni di temperatura associate all'attività
neuronale in modelli animali di Parkinson: le misure di temperatura serviranno
a monitorare le alterazioni di Ca2+ associate all'ingresso di Ca2+ tramite cluster
di canali ionici (Mesi 1-24)
2) utilizzo dei ND per rivelare gradienti di temperatura nella patologia di
Alzheimer associate ad alterazioni del Ca2+ intracellulare. (Mesi 1-24)
Il supporto della Compagnia di San Paolo servirà per mettere a punto ed
ottimizzare la tecnologia ODMR, con la quale il gruppo proponente ha già
ottenuto significativi risultati sperimentali e per applicarla a modelli patologici
volti a studiare le fasi precoci della neurodegenerazione. Il lavoro sarà svolto
presso l'Università di Torino in collaborazione con INRIM.