Il sistema è un prodotto innovativo sviluppato dal gruppo di ricerca coordinato dal Prof. Paolo Massobrio. Il ricorso a modelli sperimentali semplificati in vitro consente di investigare in maniera più controllabile ed osservabile le modalità con cui reti neuronali generano ritmi di attivazione peculiari, codificano stimoli esterni o rispondono a farmaci. L'obiettivo è duale: da un lato si vogliono sviluppare nuovi modelli biologici (anche basati su cellule di paziente) che possono essere usati come bersaglio per nuove terapie sia elettroceutiche che farmacologiche. Dall'altro si vuole sviluppare un digital twin artificiale in grado di interagire (anche bi-direzionalmente) con un cervello biologico al fine di sopperire ad eventuali danni focali. Obiettivo Sviluppo di sistemi ingegnerizzati composti da cellule elettrogeniche biologiche interfacciate a micro-trasduttori, che possono vivere, crescere, interagire ed essere manipolate, sia in modalità open-loop che closed-loop, grazie ad una eventuale controparte digitale.sviluppo di sistemi in vitro (i.e. 'biological twin') basati su cellule di tipo neuronale provenienti da diverse regioni cerebrali tra di loro interconnesse (interconnected-brain regions on-a-chip).Sviluppo di reti di neuroni tri-dimensionali eterogenee, in cui neuroni provenienti da diverse regioni cerebrali sono interconnessi tri-dimensionalmenteUtilizzo di sistemi per l'acquisizione di segnali elettrofisiologici tramite Matrici di Microelettrodi a bassa e alta densitàSviluppo di protocolli basati su stimolazione elettrica di biological twin (sia di tipo neuronale)Definizione di possibili target farmacologici a partire da biological twin di specifiche patologie (es. malattia di Parkinson)Sviluppo di algoritmi per l'analisi e interpretazione di dati sperimentaliSviluppo di modelli computazionali per la comprensione di meccanismi biologici “non osservabili” quali la connettività delle reti. Vantaggi L’obiettivo è ricreare un microambiente in vitro che mima con sempre maggiore precisione le caratteristiche chiave del sistema in vivo, per avere un banco di prova più efficace di quelli ad oggi in commercio per lo screening farmacologico. Ad oggi, infatti, la maggior parte dei test pre-clinici in vitro vengono effettuati su colture bidimensionali, che non rispecchiano le reali condizioni in vivo. Tali modelli, troppo semplificati, spesso portano a sovrastimare o sottostimare gli effetti di un farmaco, con conseguente fallimento in una fase avanzata dell’iter sperimentale. Inevitabilmente, tale ritardo, porta a tempistiche molto lunghe, un dispendio di soldi considerevole e un sacrificio animale inutile.Il ricorso a modelli cerebrali in vitro consente di concentrarsi sulla creazione di regioni cerebrali interconnesse 2D e 3D su un chip, per evidenziare approcci innovativi alla replicazione della connettività e della funzionalità neurale in un ambiente di laboratorio. Settori di applicazione e utenti Il settore di potenziale applicazione della tecnologia sviluppata è il settore farmacologico/medicoTra i possibili utenti troviamo:Industrie farmacologiche per test su nuovi farmaciDipartimenti di medicina per terapie personalizzateStrutture di ricerca che necessitano di un modello sperimentale su cui testare farmaciStrutture di ricerca che necessitano di algoritmi per l’analisi di dati provenienti da registrazioni multielettrodo Valorizzazioni Partecipazione a conferenze internazionali nell’ambito della neuroingegneriaPartecipazioni a eventi divulgativi quali Festival della ScienzaSpin-off ScreenNeuroPharmBrevetto scarica la scheda Referenze https://www.massobriolab.com/https://screenneuropharm.com/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566324008479?via%3Dihub Contatti Responsabile scientificoProf. Paolo MassobrioInformazioniServizio per il trasferimento tecnologico e delle conoscenzeSettore valorizzazione della ricerca, trasferimento tecnologico e rapporti con le impresetrasferimentotecnologico@unige.ittel. 010 2095922
