30 giugno 2021
Con il coordinamento del Prof. Leonardo Ricotti dell’Istituto di BioRobotica (Scuola Superiore Sant’Anna – Pisa) il team di ricerca composto da F. Fontana, F. Iberite, A. Cafarelli, A. Aliperta, G. Baldi, E. Gabusi, P. Dolzani, S. Cristino, G. Lisignoli, T. Pratellesi, E. Dumont sta proseguendo gli studi sullo sviluppo in vitro di nuovi dispositivi di stimolazione ad ultrasuoni in combinazione con campi elettromagnetici per il trattamento delle neuropatie degenerative, ossia di quelle alterazioni della funzionalità del sistema nervoso periferico, con conseguenti difficoltà motorie e/o anomalie sensoriali.
E’ stato recentemente concluso e pubblicato il secondo step dell’attività di ricerca che riguarda l’utilizzo degli ultrasuoni pulsati a bassa frequenza con i dispositivi BAC Technology per la stimolazione cellulare in vitro altamente controllata. Ai fini dello sviluppo di un sistema ad hoc per l’alloggiamento dei campioni biologici, che risulti facilmente utilizzabile e trasparente agli ultrasuoni in modo da fornire una dose altamente controllata alle cellule target, è stata provata la possibilità di controllare con precisione la pressione da trasmettere ad un bersaglio biologico, modulando la tensione di ingresso del trasduttore.
Ecco l’abstract della relazione finale dello studio, dal titolo:
“Sviluppo e validazione di sistemi a ultrasuoni pulsati a bassa intensità per la stimolazione cellulare in vitro altamente controllata”
Questo lavoro mira a descrivere lo sviluppo e la validazione di due stimolazioni a ultrasuoni pulsati a bassa intensità, sistemi in grado di controllare la dose somministrata al target biologico.
La caratterizzazione del trasduttore è stata eseguita in termini di forma e intensità del campo di pressione, per un intervallo ad alta frequenza (da 500 kHz a 5 MHz) e per un valore a bassa frequenza (38 kHz). Questo ha permesso di definire la distanza, sull’asse del fascio, rispetto alla quale i campioni biologici dovrebbero essere posizionati durante la stimolazione e quindi di conoscere esattamente l’intensità rispetto al bersaglio. Progettando accuratamente un fissaggio, sono stati sviluppati i sistemi per ospitare dei campioni biologici. I test di tenuta hanno dimostrato la loro impermeabilità all’esterno rispetto ad agenti contaminanti. Il tempo di montaggio / smontaggio dei sistemi è risultato di ~3 min. Le simulazioni acustiche secondo un tempo definito hanno permesso di stimare con precisione il fascio di ultrasuoni all’interno della camera del campione biologico, consentendo di controllare con precisione la pressione da trasmettere al bersaglio biologico, modulando la tensione di ingresso del trasduttore. Sono stati inoltre effettuati test biologici in vitro, che hanno dimostrato la sterilità del sistema e l’assenza di effetti tossici ed infiammatori sulle cellule in crescita dopo immersioni multiple in acqua, superiori ai sette giorni.
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I risultati raggiunti da questo secondo step del progetto comune di collaborazione tra la Scuola Superiore Sant’Anna e la BAC S.r.l. in futuro verranno ulteriormente approfonditi ed ampliati: non mancheremo di tenervi informarti.
Articolo precedente:
Dalla Scuola Superiore Sant'Anna arrivano importanti risultati sugli ultrasuoni BAC Technology
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