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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION (analysing biological material G01N, e.g. G01N33/48; obtaining records using waves other than optical waves, in general G03B42/00)
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES (separating components of materials in general B01D, B01J, B03, B07; apparatus fully provided for in a single other subclass, see the relevant subclass e.g. B01L; measuring or testing processes other than immunoassay, involving enzymes or micro-organisms C12M, C12Q; investigation of foundation soil in situ E02D1/00; sensing humidity changes for compensating measurements of other variables or for compensating readings of instruments for variations in humidity, see G01D or the relevant subclass for the variable measured; testing or determining the properties of structures G01M; measuring or investigating electric or magnetic properties of materials G01R; systems or methods in general, using reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation, G01S; determining sensivity, graininess, or density of photographic materials G03C5/02; testing component parts of nuclear reactors G21C17/00; [N: controlling or regulating non-electric variables G05D; measuring degree of ionisation of ionised gases, i.e. plasma H05H1/00A; testing electrographic developer properties G03G15/08H6])
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
ANALISI ESPIRATO; SENSORI MOS; MATRICI DI SENSORI; ANALISI VOC; ANALIZZATORE DEL RESPIRO; DIAGNOSI DI MALATTIE

Sistemi innovativi basati su un array di sensori di gas per il monitoraggio di biomarker a fini diagnostici

Università degli Studi di Messina
Abstract
E' noto che alcune patologie inducono l'emissione nell'espirato di composti specifici. Alla base di questo fenomeno risiedono alterazioni della normale fisiologia e metabolismo, che inducono nell'organismo malato la produzione di nuove e diverse specie chimiche, nonché il quasi istantaneo equilibrio, a livello degli alveoli polmonari, tra componenti ematiche volatili ed aria alveolare. Tale processo di scambio, regolato dalla legge di Henry, avviene ovviamente nelle due direzioni, dall'aria esterna verso il sangue e dal sangue verso l'aria esterna.
L'analisi dell'espirato, metodo diagnostico poco invasivo, si presta quindi sia al monitoraggio dell'esposizione dell'individuo a composti volatili esogeni, sia alla diagnosi ed al monitoraggio del decorso di malattie che diano luogo alla produzione di nuovi composti endogeni normalmente assenti nell'espirato. Tuttavia, al momento attuale ancora diversi ostacoli si frappongono al suo esteso utilizzo nella normale pratica clinica, tra i quali la mancanza di procedure standardizzate di campionamento ed analisi, il costo della strumentazione necessaria e la necessità di personale competente in grado di utilizzarla. Questi ostacoli, unitamente alla variabilità intra ed interindividuale, hanno fatto sì che solo per poche patologie siano noti marker specifici.
Il presente progetto vuole fornire un contributo per colmare questa lacuna conoscitiva e porre le basi per lo sviluppo di una strumentazione diagnostica >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giovanni NERI Università degli Studi di MESSINA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo generale del presente progetto di ricerca è lo sviluppo di un sistema di campionamento e analisi dell'espirato, metodo diagnostico poco invasivo, che si presti quindi sia al monitoraggio dell'esposizione dell'individuo a composti volatili esogeni, sia alla diagnosi ed al monitoraggio del decorso di malattie attraverso il monitoraggio di marker specifici nell'espirato. Il presente progetto vuole porre le basi per lo sviluppo di una strumentazione diagnostica potenzialmente a basso costo basata su matrici di sensori di gas ed utilizzabile da personale non esperto. Questo obiettivo sarà perseguito attraverso l'unione delle competenze specifiche e complementari disponibili presso le Unità operative impegnate nel progetto.
In particolare, il progetto sarà articolato secondo tre linee di ricerca, ciascuna con un obiettivo specifico, che verranno portate avanti in maniera coordinata dalle tre unità operative:
1. Implementazione di metodologie analitiche per la caratterizzazione dell'espirato umano;
2. Messa a punto di un efficiente sistema di raccolta, trattamento e conservazione dei campioni di espirato;
3. Sviluppo di sensori a semiconduttore specifici e array di sensori per i composti di interesse.
Attività trasversali alle tre linee di ricerca, che vedranno coinvolte tutte le unità operative, saranno lo sviluppo di metodi per la riduzione degli effetti degli interferenti chimici e la concentrazione delle specie di interesse >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Negli ultimi anni promettenti risultati hanno rivelato le potenzialità del monitoraggio biochimico non invasivo del respiro umano a fini diagnostici [1,2,3,4,5,6,7,8]. Infatti, grazie all'equilibrio quasi istantaneo fra il sangue e l'aria presente negli alveoli polmonari [7], il campionamento di sostanze organiche nell'aria espirata può fornire informazioni sui processi biochimici in atto. Più di 500 di questi composti sono stati descritti [1]. Queste sostanze volatili possono essere di origine endogena, ossia essere generate dall'organismo stesso oppure esogena e provenire da contaminazioni ambientali. Al fine di monitorare i processi organici metabolici o patologici, è fondamentale riuscire ad individuare le sostanze endogene. I composti endogeni includono gas inorganici come NO e CO, composti organici volatili (VOC) come etano, pentano e isoprene e altre sostanze di cui alcune di queste correlabili a diverse patologie [1, 2-5]. La letteratura medica riporta numerosi e-sempi di correlazione tra patologie e marker chimici presenti nell'espirato [1,3]: acetone per il diabete [9,10], ammoniaca per disfunzioni del metabolismo degli amminoacidi [11], dimetilammina per le disfunzioni renali [11], dimetilsolfuro per le disfunzioni epatiche [11], idrogeno per disfunzioni nella metabolizzazione del lattosio [12], isoprene legato al metabolismo del colesterolo ed al degrado ossidativo dei liquidi polmonari [12].
Particolarmente interessante è la presenza di idrocarburi quali >>>