Sintesi, caratterizzazione chimico-fisica e test biologici di substrati nanostrutturati per piattaforme nanobio.

La comprensione dei fattori coinvolti nell' interazione tra cellule e materiali di supporto è di fondamentale importanza per lo sviluppo di nuovi materiali per applicazioni in campo biologico. La modulazione su scala micro e nanometrica della morfologia del substrato può essere usata per controllare il comportamento delle cellule con interessanti prospettive per la realizzazione di bio-impianti, rigenerazione tissutale, etc. In questi anni la produzione di substrati con approccio di tipo bottom-up, mediante deposizione di aggregati atomici (cluster) da fasci supersonici, ha permesso di realizzare strutture con caratteristiche controllate su diverse scale di grandezza che mimano la struttura morfologica di superfici biologiche naturali quali, ad esempio, la matrice extracellulare. In particolare il biossido di titanio nanostrutturato ha fornito risultati estrememente promettenti per quanto riguarda l'adsorbimento di proteine e adesione cellulare. Questi risultati sono alla base di collaborazioni che sono state avviate con il C.I.Ma.I.Na., il Dipartimento di Scienze Neurologiche di questo Ateneo, il Dipartimento di Farmacologia, Chemioterapia e Tossicologia di questo Ateneo, il Dipartimento di Fisica, Università di Genova, la Fondazione "Istituto Neurologico C. Mondino", I.R.C.C.S. di Pavia, la S.FBK Bruno Kessler Foundation, BIOMEMS Research Unit di Trento, il Campus IFOM-IEO di Milano. Il progetto di ricerca si svolgerà secondo due principali linee: da una parte la sintesi e la caratterizzazione di nanomateriali e dall'altra una serie di studi a carattere biologico su cellule coltivate su supporti in materiale nanostrutturato. a) Sintesi e caratterizzazione dei nanomateriali Questa attività si svolgerà in continuità con il progetto presentato lo scorso anno. Attualmente si è in grado di produrre depositi di biossido di titanio nanostrutturato con un certo grado di controllo delle proprietà morfologiche e strutturali del materiale. È necessario comunque ampliare la statistica dei dati raccolti allo scopo di garantire, in funzione dei parametri di deposizione, la riproducibilità delle proprietà chimico-fisiche dei depositi. A tal scopo verranno anche messi a punto test a carattere prettamente biologico, quali ad esempio l'analisi quantitava di adesione di proteine marcate con fluorofori. Verranno inoltre effettuati studi analoghi su altri ossidi di metalli di transizione come, ad esempio, l'ossido di zirconio. b) Studi a carattere biologico Verranno effettuati studi sistematici di adesione, proliferazione e citotossicità su diverse linee cellulari (MDCK, PC12, SH-SY5Y, etc.) e, nell'ambito delle collaborazioni sopraelencate, su cellule primarie neuronali (ippocampali di ratto), su cellule staminali neuronali e staminali ematopoietiche. In particolare verrà studiato il il differenziamento in presenza dei fattori di crescita di le cellule neuronali e, mediante tecniche di microscopia confocale, saranno analizzate le dinamiche chitoscheletriche.