La luce può catturare i segnali emessi all’interno delle cellule

La luce può catturare i segnali emessi all’interno delle cellule

Finanziato progetto di ricerca, consiste nell’utilizzare la luce per captare i segnali emessi dalle cellule

Ricerca medica scientifica

Francesco Cardarelli si è aggiudicato un finanziamento di mezzo milione di euro per il progetto “4D molecular analysis on dynamic subcellular nanostructures by feedback-based imaging and tracking: the biochemistry of nutrient and energy sensing”, nell’ambito del bando PRIN 2017. Il prof. Cardarelli, associato di Fisica applicata alla Scuola Normale, guiderà un team di ricerca che vede coinvolte anche altre due unità, il TIGEM di Napoli e l’Università di Padova, guidate da due giovani ricercatori, Gennaro Napolitano e Diego De Stefani.

Il progetto consiste nell’utilizzare la luce per captare i segnali emessi dalle cellule. Il team guidato dal Prof. Cardarelli andrà a caccia di segnali all’interno delle cellule, inseguendo e catturando con la luce le strutture che li emettono, cosi da poterle studiare nel dettaglio. Queste ultime hanno un nome, sono gli “organelli”, strutture sferiche (come pianeti alla nanoscala), che navigano all’interno della cellula regolando nel frattempo una miriade di processi molecolari fondamentali. “In un modo classico di guardare a questi organelli – spiega Cardarelli – troppo tempo viene perso nel cercarli e localizzarli all’interno del complesso spazio cellulare. Qui, invece, la luce viene lanciate in orbita attorno al punto di interesse: in altre parole, l’organello viene ‘catturato’ e studiato da vicino, senza più lasciarlo!

Un primo esempio della potenza di questa nuova strategia è stato recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista della Società Americana di Chimica “ACSNano” grazie al lavoro di ricercatori della Scuola Normale, del Center for Nanotechnology Innovation, del CNR Nano (tutti operanti presso il Laboratorio NEST della Scuola Normale) e dell’Università della California a Irvine. “I segnali captati, in questo caso –commenta Cardarelli- ci hanno rivelato preziose informazioni sulla strutturazione e la dinamica delle molecole di acqua all’interno di un organello cellulare, il lisosoma, e la loro alterazione in condizioni patologiche. Queste informazioni erano finora rimaste invisibili ai metodi classici di indagine: si apre una nuova frontiera per gli studi cellulari”.

Per quanto riguarda invece il nuovo progetto finanziato dal MIUR, “si formerà un gruppo di lavoro a guida SNS, tutto di giovani under 40, altamente interdisciplinare” specifica Cardarelli “perché l’idea di orbitare alla nanoscala prevede, in modo irrinunciabile, lo sforzo congiunto di più discipline e la commistione di più competenze”.

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