Diagnostica clinica, farmaci e veicolazione di farmaci

Liposomi nella diagnostica clinica e nella terapia (elementi sensoristici e sistemi di veicolazione di principi attivi)
Persone di contatto:
Cecilia Bombelli, Francesca Ceccacci

Le competenze dell’IMC nella chimica dei colloidi sono indirizzate allo sviluppo di formulazioni liposomiche, sia come elementi sensoristici sia come sistemi di veicolazione di principi attivi. L’attività di ricerca si articola in:

  • progettazione (supportata da metodi computazionali) e sintesi di nuovi componenti lipidici;
  • studio di tecniche di inclusione di molecole biologicamente attive, quali antitumorali, antiossidanti, acidi nucleici -siRNA-, fotosensibilizzatori (veicolazione), e/o cromofori (sensori) nei liposomi;
  • caratterizzazione chimico-fisica dei liposomi;
  • valutazione dell’attività biologica, tossicità e meccanismo di internalizzazione cellulare dei liposomi in vitro;
  • correlazione struttura/attività biologica.

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Polimeri multi-responsivi per la veicolazione e il rilascio controllato di principi attivi di interesse biomedico
Persona di contatto:
Francesca D’Acunzo

I polimeri multi-responsivi sono macromolecole in grado di rispondere a stimoli esterni di tipo fisico o chimico, quali variazioni di pH o temperatura e irradiazione UV-Vis. La presenza di funzionalità sensibili a stimoli diversi nella stessa macromolecola può portare a materiali caratterizzati da proprietà estremamente versatili. L’attività di ricerca prevede la progettazione e sintesi delle macromolecole e la determinazione sperimentale delle loro caratteristiche chimico-fisiche. L’attività in corso riguarda la sintesi di nuovi polimeri metacrilici simultaneamente sensibili al pH, alla luce e alle variazioni di temperatura allo scopo di veicolare farmaci o cromofori in tessuti-target, nei quali uno stimolo provoca il rilascio della molecola di interesse.

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Sviluppo di tecniche cromatografiche ed elettroforetiche miniaturizzate per l’analisi di farmaci e droghe d’abuso
Persona di contatto: Zeineb Aturki

L’attività di ricerca è finalizzata allo sviluppo di metodiche analitiche miniaturizzate per l’analisi di farmaci nello studio di diversi aspetti quali la valutazione della purezza e qualità dei farmaci, studi di farmacocinetica e farmacodinamica, Therapeutic Drug Monitoring, separazione di farmaci chirali, dove gli enantiomeri possono presentare attività farmacologica e grado di tossicità differenti. Oltre alla rapidità di analisi e al ridotto consumo di reagenti, vantaggio notevole di queste tecniche è l’utilizzo di quantità minime di campioni, aspetto molto importante per l’analisi di campioni biologici ( serio, plasma). Di recente, parte della attività di ricerca è incentrata sullo sviluppo di metodiche analitiche miniaturizzate per l’analisi di droghe e nuove sostanze psicotrope (smart drugs) in “preparazioni da strada” e fluidi biologici, con risvolti importanti sia da un punto di vista tossicologico che forense.

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.Persona di contatto: Cecilia Bombelli

La quantificazione di marcatori di determinate patologie presenti nei fluidi biologici, non è finalizzata solo alla diagnosi della patologie, ma anche a seguire l’andamento della terapia e a personalizzarla sulla risposta del paziente. L’attività dell’IMC in questo campo è stata l’oggetto del progetto FP7-SME-2012 CARESS lanciato ufficialmente a Maggio 2013 (www.caress-project.eu).

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Personale di ricerca coinvolto:

Zeineb Aturki
Mauro Bassetti
Cecilia Bombelli
Stefano Borocci (associato)
Donatella Capitani
Francesca Ceccacci
Maria Condello (assegnista)
Francesca D’Acunzo
Giovanni D’Orazio
Enrica Donati
Salvatore Fanali
Patrizia Gentili (associato)
Luisa Giansanti (associato)
Giovanna Mancini
Stefano Aiello (dottorando)

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Collaborazioni:

Dipartimento di Tecnologie e Salute, Istituto Superiore di Sanità (Dr. Agnese Molinari, Dr. Stefania Meschini)
Ospedale Bambino Gesù, Roma (Dr. Alessandra Fierabracci)
Dipartimento di Chimica Università degli Studi di Roma “Sapienza”
Dipartimento di Chimica Università di Parma (Prof. Alessandro Casnati, Prof. Francesco Sansone)
Istituti Fisioterapici Ospitalieri, Roma
Università degli Studi di Verona
Università degli Studi di Ginevra
IRBM Science Park SpA (Dr. Vincenzo Summa, Dr. Annalise di Marco)

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Pubblicazioni rilevanti

  • M. Petaccia, L. Giansanti, F. Leonelli, A. La Bella, D. Gradella Villalva, G. Mancini “Fluorescent lipid based sensor for the detection of thymidinephosphorylase as tumor biomarker” Sensors and Actuators B 245, 213–220, (2017)
  • M. Petaccia, C. Bombelli, F. Paroni Sterbini, M. Papi, L. Giansanti, F. Bugli, M. Sanguinetti, G. Mancini “Liposome-based sensor for the detection of bacteria” Sensors and Actuators B 248, 247–256, (2017)
  • V. Perri, M. Pellegrino, F. Ceccacci, A. Scipioni, S. Petrini, E. Gianchecchi, A. Lo Russo, S. De Santis, G. Mancini, A. Fierabracci “Use of short interfering RNA delivered by cationic liposomes to enable efficient down-regulation of PTPN22 gene in human T lymphocytes”PLOS ONE doi.org/10.1371/journal.pone.0175784
  • Petaccia M., Gradella Villalva D., Galantini L., Bombelli C., Giansanti L., Cerichelli G., Mancini G. “Evaluation of the effects of hydrophilic probes on membranepermeability and stability”
    Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2015, 468, 246–251.
  • Giuliani C., Altieri B., Bombelli C., Galantini L., Mancini G., Stringaro A. “Remote Loading of Aloe Emodin in Gemini-Based Cationic Liposomes” Langmuir 2015, 31, 76–82.
  • D’Acunzo F., Gentili P., Masci G., Ursini O. “Towards controlled cationic polymer growth from inorganic oxide defects: Directing the mechanism of polystyrene grafting from γ-irradiated silica”
    Polymer (United Kingdom) 2014, 55, 5043-5049.
  • Aturki Z., Fanali S., Rocco A..“On-line sample concentration and analysis of drugs of abuse in human urine by micelle to solvent stacking in capillary zone electrophoresis” Electrophoresis 37 (2016) 2875-2881.
  • Aturki Z., Schmid M. G., Chankvetadze B., Fanali S. “Enantiomeric separation of new cathinone derivatives designer drugs by capillary electrochromatography using a chiral stationary phase, based on amylose tris(5-chloro-2-methylphenylcarbamate)” Electrophoresis. 35 (2014) 3242-3249.
  • Aturki Z., Rocco A., Rocchi S., Fanali S. “Current Applications of Miniaturized Chromatographic and Electrophoretic Techniques in Drug Analysis”J. Pharm. Biomed. Anal 101 (2014)194-220