Biofisica e nano-sensori per lo studio di globuli rossi e sistemi cellulari fisiologici e patologici (DFM.AD004.276)

Area tematica

Scienze fisiche e tecnologie della materia

Area progettuale

Struttura responsabile del progetto di ricerca

Istituto di struttura della materia (ISM)

Responsabile di progetto

MARCO GIRASOLE
Telefono: 0645488161
E-mail: marco.girasole@ism.cnr.it

Abstract

I meccanismi cellulari di ricezione e trasduzione del segnale sono da tempo una fondamentale area di ricerca della biologia e della biofisica. Infatti lo studio del signaling intra ed inter-cellulare consente di comprendere i sistemi di amplificazione ed integrazione del segnale che sono alla base della risposta biochimica e genetica e che influenzano il fato dei biosistemi. Recentemente varie evidenze hanno chiarito che i meccanismi di traduzione non sono attivati solo per la via chimica (chemi-trasduzione) attraverso mediatori ormonali, peptidici, o chimici, ma possono rispondere anche a stimolazioni di tipo meccanico. Queste considerazioni stanno proponendo una visione della cellula intesa come un sistema capace di interpretare e trasdurre gli stimoli ambientali nel loro complesso, interpretando i segnali, integrandoli, amplificandoli o utilizzandoli per regolare il metabolismo o, in generale, la risposta cellulare in condizioni di omeostasi o di evoluzione del biosistema.
In questo quadro l'analisi della risposta cellulare a stimoli meccanici oppure della traduzione meccanica della stato metabolico cellulare rappresentano argomenti di ricerca di grande attualità e prospettiva.

Obiettivi

Obiettivo del progetto è quello di comprendere, in opportuni biosistemi cellulari, (i) attraverso quali meccanismi la cellula interpreta e trasduce gli stimoli meccanici in segnali metabolici e in variazioni della risposta cellulare; (ii) in che modo la motilità cellulare sulla nanoscala rifletta lo stato metabolico ed energetico cellulare; (iii) quanto sia possibile misurare, mediante l'impiego di microsensori estremamente sensibili integrati con microscopi AFM impulsi meccanici cellulari come le contrazioni di singole cellule o di cluster organizzati.
Nella persecuzione di questi obiettivi sarà di grande aiuto l'impiego di innovative tecniche d'indagine sulla nanoscala, derivate dai tradizionali impieghi della microscopia AFM, delle quali il mio gruppo di ricerca possiede una solida esperienza e forti competenze.

Data inizio attività

01/10/2020

Parole chiave

biosistemi, nanoscala

Ultimo aggiornamento: 11/12/2024