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Simbit: bioelettronica per la diagnosi precoce dei tumori

Un bio-transistor intelligente per la rilevazione, a livello molecolare, di bio-marcatori proteici e genomici, con tempi di analisi di poche ore, che apre nuovi orizzonti nella diagnosi precoce del tumore al pancreas, ma non solo. Un sistema assolutamente innovativo, alla cui progettazione partecipa il gruppo di ricerca di Microelettronica del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università degli Studi di Brescia, e che sarà sviluppato nei prossimi tre anni con fondi europei.

Ha preso il via infatti in questo mese di gennaio il progetto SiMBiT, (Single molecule bio-electronic smart system array for clinical testing), finanziato dalla Commissione europea all’interno del programma Horizon 2020 (in particolare dal sottoprogramma Information and Communication Tecnologies -  Electronic Smart Systems). Un progetto da oltre tre milioni di euro, della durata di tre anni e mezzo, guidato dalla Prof. Luisa Torsi dell’Università degli Studi di Bari (attraverso un Consorzio) e a cui partecipa, tra i partner principali, l’Università degli studi di Brescia, con un’unità guidata dal ricercatore Fabrizio Torricelli. UniBS, in particolare, ha ricevuto un finanziamento di 391.222 euro, secondo budget più alto tra i partner.

Gli enti partecipanti al progetto sono 9 (tra questi, oltre a Bari e Brescia, le Università di Dusseldorf, Eindhoven, Åbo Akademi e l’Istituto Italiano di Tecnologia, ma anche imprese hi-tech) e sono caratterizzati da un approccio multidisciplinare che permetterà di integrare ingegneria elettronica, nuovi materiali, tecnologie industriali, biotecnologie, chimica analitica e medicina. Il prototipo realizzato sarà validato nel contesto clinico della diagnosi precoce del tumore al pancreas.

Due sono i fattori di assoluta rilevanza del progetto:

  1. Da un lato, esso si basa su una notevole scoperta scientifica (ripresa tra l’altro dalla rivista Nature) a cui UniBS ha contribuito: un dispositivo bio-elettronico (transistor) basato su tecnologie organiche in grado di rilevare anche una singola molecola in tempi ridotti (decine di minuti), realizzabile con tecnologie industriali a basso costo. Questo dispositivo, composto da un transistor e da un’interfaccia biologica trova impiego rilevante per la diagnosi precoce delle malattie e la medicina personalizzata, con costi compatibili anche per lo screening di massa della popolazione. Se infatti la molecola da rilevare è un biomarcatore specifico di una determinata patologia, il dispositivo può rilevarne la presenza in un fluido biologico come la saliva o il sangue. La scoperta non è l’oggetto del progetto ma ne costituisce il fondamento, e nasce dalla consolidata collaborazione scientifica tra l’Ing. Fabrizio Torricelli (UniBS) e la Prof. Luisa Torsi (UniBA).
  2. Il progetto SiMBiT consiste nel passare da un singolo dispositivo a una matrice(ovvero un insieme integrato) di 96 sensori, al fine di ottenere un sistema bio-elettronico intelligente per la misura di biomarcatori sia proteici che genomici per la diagnosi precoce del tumore. Il prototipo realizzato dovrà poi essere validato in ambito chimico-clinico. «Questa applicazione è particolarmente rilevante nel caso del tumore al pancreas, in quanto l’incidenza della malattia e la mortalità praticamente coincidono» spiega il dott. Torricelli. «Di conseguenza, la possibilità di rilevare l’insorgere del tumore in uno stadio molto iniziale della malattia, quando tipicamente i sintomi non sono rilevabili dalle metodiche allo stato dell’arte, permetterà di curare in modo efficace le persone, aumentando significativamente le probabilità di successo e riducendo i costi sanitari». Va sottolineato inoltre che «il sistema bio-elettronico sarà generale e quindi estensibile a diversi biomarcatori per diverse malattie». L’impatto di SiMBiT è quindi tale da rivoluzionare, potenzialmente, la diagnostica medica.

L’unita di ricerca dell’Università degli Studi di Brescia composta dal Dott. Fabrizio Torricelli (responsabile scientifico del progetto SiMBiT), dal Prof. Zsolt M. Kovács-Vajna, dall’Ing. Paolo Romele e dall’Ing. Damiano Pe, sarà leader dell’attività di ingegnerizzazione ed ottimizzazione del dispositivi bio-elettronici al fine di permetterne l’integrazione in matrici (nella foto, da sinistra: Torricelli e Kovács-Vajna).

Per ulteriori informazioni è possibile visitare il sito web del progetto o la pagina del progetto nella banca dati Cordis dell'Ue.

 

 

Martedì, 12 Febbraio, 2019