Un laboratorio per studiare le bionanotecnologie e le sue applicazioni all’ingegneria biomedica.
La conoscenza dei principi di funzionamento dei sistemi viventi, su scala cellulare e molecolare, sta ispirando l'ideazione di nuovi dispositivi e di nuove tecniche di interesse per l'ingegneria biomedica. In questo ambito si colloca l’ingegneria cellulare e molecolare che cerca di impiegare le proprietà dei costituenti molecolari delle cellule per realizzare nuovi sistemi per la diagnostica e la terapia medica. La progettazione di questi sistemi richiede un approccio multidisciplinare, con l'integrazione di conoscenze di ingegneria, biochimica, biologia e medicina. Per favorire questo processo di integrazione è stato allestito il laboratorio di Ingegneria Cellulare e Molecolare per lo Studio dei Bionanosistemi, dedicato alla formazione e alla ricerca nel settore delle bionanotecnologie. Il laboratorio è inserito e coordina importanti progetti di ricerca nazionali e internazionali e punta alla formazione di nuove figure professionali che siano pronte a raccogliere le sfide dei prossimi anni in questo settore.
Il laboratorio è collocato nella sede di Via Venezia 52, al primo piano.
Il laboratorio è dotato della strumentazione e del know-how per:
- eseguire protocolli di base di biologia cellulare e molecolare (coltura di cellule primarie e in linea continua, estrazione e analisi di acidi nucleici e proteine, tecnologie del DNA ricombinante)
- studiare la elettrofisiologia cellulare
- ricostruire canali ionici in un doppio strato lipidico artificiale ed effettuare la loro caratterizzazione funzionale
- acquisire ed elaborare immagini di preparati cellulari
- misurare otticamente i transienti rapidi delle concentrazioni ioniche intracellulari
- simulare al computer i processi su scala cellulare e molecolari.
I laureandi e i tirocinanti ammessi a frequentare il laboratorio partecipano allo sviluppo di nuova strumentazione, all’allestimento dei set-up sperimentali, all’implementazione e alla esecuzione delle procedure sperimentali, all’analisi computerizzata dei dati acquisiti nel corso degli esperimenti.
Presso il laboratorio sono svolte, con il coinvolgimento di laureandi e tirocinanti, attività di ricerca sui seguenti temi:
- Biosensori basati su tecnologie biomorfe e mixed-domain
- Biofisica delle membrane cellulari e delle membrane lipidiche artificiali
- Bioinformatica e biologia computazionale
- Canali ionici e interazioni ligando-recettore
- Dinamica Molecolare
- Dispositivi bionanoelettronici
- Elettrofisiologia ed elettrochimica
- Espressione genica e network di segnale in modelli cellulari
- Fisiopatologia cardiovascolare a livello cellulare e molecolare
- Imaging cellulare e molecolare
- Ingegneria delle proteine e proteomica funzionale
- Matrici di microtrasduttori per applicazioni biomediche
- Microscopia a scansione di forza (AFM) e nanomanipolazione
- Microscopia ottica
- Modellistica e simulazione numerica
- Molecular computing
Responsabili scientifici
Silvio Cavalcanti (Bioingegneria - DEIS)
Emanuele Giordano (Biochimica "G. Moruzzi")
Marco Tartagni (Micro e Nanoelettronica - ARCES)