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PROSPETTIVE NELLE UTILIZZAZIONI DELLE NANOTECNOLOGIE IN CAMPO MEDICO 7 MARZO 2008.

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Presentazione sul tema: "PROSPETTIVE NELLE UTILIZZAZIONI DELLE NANOTECNOLOGIE IN CAMPO MEDICO 7 MARZO 2008."— Transcript della presentazione:

1 PROSPETTIVE NELLE UTILIZZAZIONI DELLE NANOTECNOLOGIE IN CAMPO MEDICO 7 MARZO 2008

2 Prospettive per il rilascio di farmaci e DNA nelle cellule Azioni nel sistema cardiovascolare Già utilizzati in medicina: ultrasuoni e microbolle Settori di ricerca nellambito della salute

3 La ricerca si sta orientando verso lutilizzazione di oggetti le cui dimensioni si aggirano intorno al miliardesimo di metro, per diagnosticare malattie e portare farmaci e geni in specifici punti del nostro corpo. LE NANOTECNOLOGIE IN CAMPO MEDICO

4 I nanorobot possono viaggiare nei vasi sanguigni, portando medicinali che vanno a colpire solo le parti malate, inoltre possono pulire le arterie ostruite e analizzare una cellula malata. I NANOROBOT Dispositivi microscopici teorici di dimensioni nanometriche

5 Le nanotecnologie possono essere utilizzate per la diagnosi di malattie genetiche e per l'applicazione di terapie adeguate attraverso il sequenziamento del DNA. IL SEQUENZIAMENTO DEL DNA

6 LE NANOSFERE Nanoparticelle sferiche di dimensioni da 1 a 1000 nm Le ricerche più promettenti riguardano le nanosfere che potrebbero somministrare i trattamenti in punti specifici dellorganismo, senza portare gli effetti collaterali collegati ai medicinali tradizionali, che si distribuiscono invece in tutto il corpo.

7 NANOSFERE E TERAPIA GENICA Nanosfere rivestite o contenenti DNA possono essere utilizzate per effettuare la terapia genica sostituzione di un gene difettoso con uno funzionante o integrazione di un allele normale

8 GLI ULTRASUONI sono onde sonore con frequenze superiori a quelle udibili dall orecchio umano (20 kHz) sono soggetti a fenomeni di riflessione, rifrazione e diffrazione UltrasuoniSuoni udibiliInfrasuoni La diagnostica medica utilizza in molti casi le ecografie ottenute mediante la riflessione degli ultrasuoni.

9 LE MICROBOLLE Le microbolle contenenti gas (ad es. esafluoruro di zolfo), interagiscono con il fascio di ultrasuoni affinché gli echi di ritorno possano risaltare meglio. Se esposte ad ultrasuoni di ampiezza sufficientemente elevata, le microbolle potrebbero rilasciare,in cellule e tessuti, farmaci o geni che sono contenuti in ogni strato incapsulato. Dimensioni : 0,5-10 μm di diametro

10 A. Immagine di una microbolla bersaglio costruita per il rilascio di farmaci o DNA. B. Immagine di una microbolla bersaglio legata alla superficie cellulare attraverso linterazione fra un ligando e un recettore. Microbolla Ligando Recettore B STRUTTURA DI UNA MICROBOLLA A

11 I ligandi possono attaccarsi alla superficie delle microbolle: LIGANDI E MICROBOLLE A. direttamente B. attraverso un ponte di avidina C. attraverso un braccio spaziatore flessibile

12 E. Farmaci idrofobici possono essere incorporati in uno strato di materiale oleoso D. Le microbolle possono anche essere strutturate per riempirsi di farmaci e gas C.Il DNA può legarsi alla superficie delle microbolle B. I farmaci possono inserirsi allinterno della stessa A. I farmaci possono legarsi alla membrana delle microbolle LEGAME CON FARMACI E DNA

13 Provoca l aumento della permeabilità della membrana cellulare tramite : un azione meccanica un aumento della temperatura lattivazione di ossigeno reattivo DISTRUZIONE DI MICROBOLLE MEDIANTE ULTRASUONI

14 Il rilascio del farmaco per mezzo delle microbolle avviene grazie a: A. buchi transitori indotti dallazione meccanica degli ultrasuoni e delle microbolle B. aumento della fluidità della membrana C. endocitosi di microbolle D. fusione della membrana delle microbolle con quella della cellula RILASCIO DEI FARMACI

15 Cellule al microscopio elettronico a scansione: MODALITA DI AZIONE DELLE MICROBOLLE DI PERFLUOROCARBONIO F: cellule irradiate solo con ultrasuoni E: cellule intatte non trattate A-D: cellule irradiate con ultrasuoni in presenza di MC540

16 La presenza del gas nelle microbolle fa si che lenergia degli ultrasuoni le faccia scoppiare. Successivamente, la stessa energia, consente lingresso del materiale genetico allinterno delle cellule. ultrasuoni DNA che entra nella cellula Microbolla scoppiata Microbolla cationica CONSEGNA DEL GENE TRAMITE ULTRASUONI E MICROBOLLE

17 Comparazione del trasferimento del gene β -Gal nelle cellule vascolari del tessuto muscolare liscio (VSMCs) usando microbolle Levovist (A) e Albumex e Optison (B) nelle stesse condizioni di esposizione agli ultrasuoni. GRAFICI RELATIVI A SPERIMENTAZIONI

18 I recettori GPIIb/IIIa presenti sulle piastrine giocano un ruolo chiave nella formazione di coaguli vascolari. LA TROMBOSI CARDIOVASCOLARE Trombosi : coagulazione intravascolare localizzata. Può essere di due tipi: venosa ed arteriosa.

19 Microbolle contenenti ligandi specifici per tali recettori possono legarsi al trombo e trasportare agenti trombolitici.La lisi è accelerata dalla contemporanea esposizione ad ultrasuoni. trombo microbolla ligando recettore TROMBO BERSAGLIATO DA UNA MICROBOLLA

20 Allegri Damiana Avitabile Fabrizio Boraga Alessia Brigandì Chiara Bruni Marina Bussotti Elena Catalucci Sofia Chieruzzi Sara Comodini Valeria Foschi Francesca Grassi Jessica Minutella Francesca Morelli Francesco Nevi Emanuela Pernazza Matteo Pescara Jessica Poli M.Elena Stoiadinovich Lucia Venturini Giulia Catalucci Sofia Comodini Valeria Nevi Emanuela Pernazza Matteo La realizzazione del progetto è opera della classe IV C: Realizzazione tecnica: Coordinamento: prof.ssa O.Sperandei Si ringrazia per la collaborazione la prof.ssa D. Maccari


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