Il progetto NANOCAN è stato articolato in ben nove Obiettivi Realizzativi (OR), dei quali, escludendo l’OR0 e l’OR8 che sono rispettivamente di coordinamento e disseminazione, gli altri sette sono tutti di sviluppo e/o validazione sperimentale. Di seguito si riportano gli OR costituenti il presente progetto:OR0 Coordinamento del progetto
OR1 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, realizzazione e validazione di biosensori ultrasensibili in fibra ottica, dedicati al rilevamento quantitativo di bio-marcatori, per la diagnosi precoce e la prognosi di patologie tumorali
OR2 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, realizzazione e validazione di componenti in fibra ottica per la veicolazione loco-regionale di farmaci antitumorali
OR3 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, caratterizzazione e validazione di sonde in fibra ottica per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione
OR4 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, ingegnerizzazione ed integrazione di piattaforme monofunzionali per biopsia liquida, drug delivery e sonde in fibra ottica per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione all’interno di un ago (Lab In Needle, LIN)
OR5 Validazione delle sonde in fibra ottica in vitro per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione per il tumore al seno
OR6 Validazione delle sonde in fibra ottica in vitro e su modello murino per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione per il tumore al fegato
OR7 Studio di fattibilità per lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato multifunzionale (Hospital In a Needle, HIN) per ospitare in un unico ago più sensori in fibra ottica per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione
OR8 Disseminazione scientifica e valorizzazione dei risultati
Gli Obiettivi Realizzativi OR1, OR2, OR3 sono tutti di progettazione ed implementazione e quindi sono considerati risultati intermedi e propedeutici all’OR4 ed a quelli di validazione, ossia gli OR5 e OR6. In particolare, negli OR1, OR2, OR3 è previsto lo sviluppo delle piattaforme di teranostica innovative, mentre l’OR4 riguarda l’ingegnerizzazione di tali piattaforme, ossia lo sviluppo di un ambiente tecnologico idoneo all’integrazione delle sonde monofunzionali all’interno di aghi e cateteri per uso medicale. Tale Obiettivo si compone di ben tre obiettivi realizzativi specifici di seguito riassunti:
OR4.1 “Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, ingegnerizzazione ed integrazione di piattaforme monofunzionali per biopsia liquida all’interno di un singolo ago (Lab In Needle, LIN)”
OR4.2 “Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, ingegnerizzazione ed integrazione di piattaforme monofunzionali per il rilascio controllato di farmaci (drug delivery) all’interno di un singolo ago (Lab In Needle, LIN) “
OR 4.3 “Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, ingegnerizzazione ed integrazione di piattaforme monofunzionali per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione all’interno di un singolo ago (Lab In Needle, LIN)”
L’OR7, infine, rappresenta un’analisi di fattibilità per l’integrazione in un solo ago (o catetere) di tutte le sonde di diagnosi e terapia implementate in precedenza.
Obiettivo Realizzativo OR0 Coordinamento del progetto
Leader CeRICT – Dr. Betti Sergio Per tutta la durata del progetto, tutti i partners saranno coinvolti in attività di gestione e coordinamento delle diverse attività, quali ad esempio la supervisione dei progressi del progetto, la verifica dei deliverables, la preparazione delle riunioni tecniche, la disseminazione interna dei risultati della ricerca. Tali attività saranno rivolte non solo a garantire il coordinamento tra i partner pubblici e privati, ma avranno il compito di incoraggiare la sinergia e il lavoro trasversale tra il personale scientifico dei vari partner, assicurando una efficiente focalizzazione sulle priorità del progetto.
Obiettivo Realizzativo OR1 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, realizzazione e validazione di biosensori ultrasensibili in fibra ottica, dedicati al rilevamento quantitativo di bio-marcatori per la diagnosi precoce e la prognosi di patologie tumorali.
Leader CeRICT (IBB-CNR) Dr. Ruvo Menotti
L’obiettivo riguarda lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato idoneo alla progettazione, realizzazione e validazione di nano-biosensori avanzati in fibra ottica per la diagnostica molecolare/clinica, in particolare per il rilevamento diretto, continuo ed in tempo reale, di bio-marcatori in fluidi biologici.
L’approccio tecnologico che si intende applicare consiste nella realizzazione di micro e nano strutture direttamente su fibra ottica, combinata con l’integrazione di materiali funzionali avanzati. La fibra ottica diventa, dunque, il substrato su cui sono costruiti, integrati e connessi tra loro diversi materiali e strutture su scala micro e nano-metrica, al fine di garantire sia le necessarie connessioni fisiche sia le interazioni tra luce e materia, utili a ottenere una vasta gamma di funzionalità per applicazioni legate alla sensoristica in ambito biologico.
Obiettivo Realizzativo OR2 Sviluppo di ambiente tecnologico integrato per la progettazione, realizzazione e validazione di componenti in fibra ottica per la veicolazione loco-regionale di farmaci antitumorali.
Leader CeRICT (PONF) – Prof. Cutolo Antonello
Tale obiettivo riguarda lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato idoneo alla progettazione, realizzazione e validazione di nano-sonde in fibra ottica per la veicolazione controllata loco-regionale di farmaci antitumorali.
- L’ambiente virtuale (per la progettazione) e quello tecnologico (per la realizzazione) saranno qui specializzati per il caso applicativo d’interesse.
- La sonda sarà ottenuta integrando la fibra ottica con vettori polimerici contenenti il farmaco da rilasciare.
- L’uso delle fibre ottiche consente di veicolare la luce che, interagendo con i vettori polimerici in essa integrati, dà luogo ad una loro modifica, o più generalmente “attivazione”. Modulando la potenza e la durata dell’impulso luminoso che si propaga in fibra ottica è possibile controllare la cinetica di rilascio del farmaco dall’interno dei vettori polimerici e quindi, la concentrazione locale di farmaco nel sito bersaglio.
Obiettivo Realizzativo OR3 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, caratterizzazione e validazione di sonde in fibra ottica per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione
Leader CeRICT (PONF) – Prof. Cusano Andrea
Tale obiettivo riguarda lo sviluppo di un Ambiente Tecnologico integrato idoneo alla progettazione, realizzazione e validazione di nano-sonde in fibra ottica per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione basato su tecnologia SERS.
L’ambiente virtuale (per la progettazione) e quello tecnologico (per la realizzazione) saranno qui specializzati per il caso applicativo d’interesse, compresi i processi per l’integrazione delle nanostrutture sulla fibra e per la caratterizzazione funzionale.
Obiettivo Realizzativo OR4 Sviluppo di un ambiente tecnologico integrato per la progettazione, ingegnerizzazione ed integrazione di piattaforme monofunzionali per biopsia liquida, drug delivery e sonde in fibra ottica per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione all’interno di un ago (Lab In Needle, LIN)
Leader Teoresi Group– Ing. Roberto Picariello
Tale obiettivo riguarda lo sviluppo di un ambiente tecnologico idoneo all’integrazione delle sonde monofunzionali all’interno di aghi per uso medicale.
L’Ambiente Tecnologico permetterà l’ingegnerizzazione e la customizzazione di aghi per ospitare al loro interno la fibra ottica e complessi ed automatici sistemi per consentire il loro corretto funzionamento in applicazioni in vitro e in vivo. L’Ambiente Tecnologico permetterà l’ingegnerizzazione e la customizzazione di aghi e cateteri per ospitare al loro interno non solo la fibra ottica, ma anche complessi sistemi e componenti che possano consentire il loro corretto funzionamento in applicazioni in vitro e in vivo. Sarà in altri termini implementata la tecnologia Lab In Needle, al fine di ottenere tre singoli dispositivi ultra-compatti che possano assolvere a tre funzioni: diagnosi (OR4.1), drug delivery (OR4.2)e riconoscimento di tessuti tumorali (OR4.3) ad alta risoluzione.
Obiettivo Realizzativo OR5Validazione delle sonde in fibra ottica in vitro per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione per il tumore al seno
Leader CeRICT (DST)- Prof. Colantuoni Vittorio
Questo obiettivo realizzativo è interamente dedicato alla validazione in vitro dei tre dispositivi in fibra ottica sviluppati nell’OR1, OR2 e OR3 ed integrati in ago (OR4). A tale scopo saranno allestite specifiche colture cellulari che possano mimare una condizione fisio-patologica per valutare le performances del probe dal punto di vista tecnico-scientifico in matrici complesse.
Obiettivo Realizzativo OR6 Validazione delle sonde in fibra ottica in vitro e su modello murino per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione per il tumore al fegato
Leader CeRICT (INT-FP) – Prof. Buonaguro Luigi
I tre dispositivi sviluppati negli OR1, OR2 ed OR3 per il biosensing, il drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione, e successivamente integrati in ago (OR4) saranno testati in vitro (mediante allestimento di colture cellulari) e su modello murino per il tumore al fegato. In questo modo sarà possibile verificare le reali potenzialità dei tre prototipi e valutare le performances.
Obiettivo Realizzativo OR7Studio di fattibilità per lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato multifunzionale (Hospital In a Needle, HIN) per ospitare in un unico ago più sensori in fibra ottica per biopsia liquida, drug delivery e per il riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione
Leader Teoresi Group – Ing. Roberto Picariello Tale obiettivo riguarda lo studio di fattibilità per lo sviluppo di un ambiente tecnologico integrato e multifunzionale (Hospital In a Needle, HIN) idoneo all’integrazione di una o più sonde monofunzionali (sviluppate all’interno dell’OR1-4) all’interno di un singolo ago e/o catetere per uso medicale. L’Ambiente Tecnologico permetterà l’ingegnerizzazione e la customizzazione di aghi e cateteri per ospitare al loro interno le fibre monofunzionali e i relativi sistemi e componenti per il loro corretto funzionamento in applicazioni in vivo. Sarà in altri termini valutata l’implementazione della tecnologia Hospital In Needle al fine di ottenere un unico dispositivo ultra-compatto che possa consentire diagnosi, rilascio locoregionale, riconoscimento di tessuti tumorali ad alta risoluzione ed essere non invasivo.
Obiettivo Realizzativo OR8 – Disseminazione scientifica e valorizzazione dei risultati
Leader CeRICT – Dr. Betti Sergio Gli obiettivi principali sono rispettivamente quelli di divulgare e promuovere la conoscenza generata ed i prototipi sviluppati al fine di garantire il massimo beneficio alla comunità scientifica, alla comunità industriale ed ai settori privati, sfruttare i risultati del progetto in modo da trarre il massimo beneficio per il mondo industriale ed il mondo accademico e garantire la continuità e il follow-up del progetto oltre il periodo del sostegno.
