Descrizione
SEE LIFE mira a rafforzare la rete italiana dell’infrastruttura di ricerca europea Euro-BioImaging ERIC (EuBI-ITA), un consorzio di riferimento per l’imaging biologico e biomedico, riconosciuto dall’European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI). Attraverso Euro-BioImaging, la comunità scientifica delle scienze della vita ha libero accesso ad apparecchiature e tecnologie di imaging all’avanguardia, nonché competenze e opportunità per servizi di formazione e gestione dei dati con elevati standard di qualità.
Gli obiettivi principali di SEE LIFE sono:
- O1: potenziare il portafoglio tecnologico offerto alla comunità scientifica nazionale dalle strutture di ricerca appartenenti alla rete nazionale dell’infrastruttura europea.
- O2: rafforzare l’integrazione tra i campi dell’imaging biologico e medico e creare sinergie per offrire servizi di ricerca innovativi e altamente multidisciplinari.
- O3: promuovere percorsi di formazione multidisciplinari per costruire e diffondere conoscenze e competenze nel campo dell’imaging biomedico.
- O4: trovare connessioni e promuovere il networking con altre infrastrutture nazionali che operano nell’area delle scienze della vita
Le attività del progetto sono organizzate in cinque workpackages:
WP1: Potenziamento tecnologico dei servizi di imaging biologico
WP2: Potenziamento tecnologico dei servizi di imaging medico
WP3: Implementazione di servizi integrati e networking con infrastrutture esterne
WP4: Potenziamento dell’attività di formazione e disseminazione
WP5: Gestione del progetto.
Il rafforzamento delle tecnologie EUBI-ITA è fondamentale e le attività includono l’acquisizione e l’installazione di strumenti appropriati per le tecnologie specifiche in ogni centro e lo sviluppo di nuove tecniche di imaging in collaborazione con altre sezioni dell’infrastruttura. In alcuni casi la tecnologia verrà avanzata internamente sviluppando nuovi approcci, sonde, sorgenti laser o metodologie. Insieme all’approvvigionamento degli strumenti o alla loro costruzione, il progetto prevede anche la selezione di personale appropriato con l’attitudine richiesta per sviluppare una competenza in queste tecnologie. Questo personale verrà quindi formato internamente (se il potenziamento comporta l’aggiornamento di tecnologie già esistenti) o in altri laboratori/strutture in cui la tecnologia è già disponibile. Il rafforzamento dell’EUBI-ITA consiste nell’acquisizione delle seguenti tecnologie:
- Advanced Volume EM – array tomography, FIB-SEM imaging, correlative light/electron microscopy
- Immunogold based localization coupled to 3D reconstruction
- Label-free and Raman Microscopy, Correlative confocal-Raman microscopy
- Imaging mass spectrometry (IMS); Single-cell-based, imaged lipidomic analysis
- In vivo functional imaging in moving and head-fixed animals
- High throughput microscopy
- Super-resolution microscopy – STED, STORM, SIM
- Hyperspectral microscopy; high-speed spinning disc confocal microscopy; VR-SFG microscopy TSFG microscopy
- High resolution Neuro-MRI (morphology, functional, connectomics) (preclinical, clinical)
- MRI-guided Therapy under acoustic stimulation (preclinical)
- Hyperpolarizer for metabolic PET-MRI (preclinical and clinical)
- Multimodal PET/SPECT/CT/NIRF(BLI) imaging (preclinical)
- SPECT/CT/3D Autoradiography (preclinical)
- Production of Radiopharmaceuticals
- High resolution photon counting CT (clinical)
- PET/MRI/EEG technology (clinical)
(The information provided in this section will be evaluated with reference to criteria A.1, A.2, A.4, B.1-B.4) - Ultra high resolution SPECT/CT for large animals
- High resolution PET/CT for large animals
- Characterization of biomolecular interactions
Obiettivi e risultati attesi
Verranno intraprese le seguenti azioni per potenziare la struttura CNR-IBB dedicata all’imaging:
– acquisizione di un polarizzatore DNP dedicato ai servizi di risonanza magnetica metabolica iperpolarizzata per studi non invasivi di modificazioni biochimiche di processi patologici, con un miglioramento della sensibilità di 20.000 volte. La struttura offrirà servizi di ricerca sul metabolismo di imaging dal livello cellulare fino agli organismi viventi. L’attrezzatura sarà in grado di generare substrati iperpolarizzati per modelli animali e per applicazioni cliniche, con una traducibilità clinica molto elevata.
- acquisizione di una piattaforma di imaging multimodale per PET/SPECT/CT/Fluorescenza e Bioluminescenza preclinica, ad alta risoluzione. L’uso simultaneo di PET/SPECT e CT imaging consentirà di verificare il comportamento di sonde molecolari specifiche simultaneamente nello stesso animale
- acquisizione di una piattaforma radiologica per piccoli animali che consentirà la misurazione della densità minerale ossea, del contenuto minerale osseo e della percentuale di tessuto magro e grasso mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia e assorbimetria a raggi X a singola energia, con importanti applicazioni nei servizi focalizzati sul rimodellamento osseo.
- allestimento di un laboratorio dedicato alla validazione e caratterizzazione in vitro dell’interazione tra le sonde e il loro bersaglio molecolare.
Il laboratorio sarà dotato degli strumenti più innovativi disponibili sul mercato per lo studio delle interazioni biomolecolari sia dal punto di vista sperimentale che teorico:
- SYNAPT – Spettrometro di massa con sorgente micro-ESI e Micro HPLC
- OMNISEC – Sistema per lo studio delle dimensioni e dello stato di aggregazione di complessi ad alta risoluzione in colonne SEC e con molecole fino a 100 Da.
- ENVISION – Lettore multifunzione per analisi multiple di analiti e interazioni molecolari
- Cluster per HP computing, basato su nodi GPU (Graphic Processing Unit) – con almeno 6 schede GPU
- OCTET R16 – Sistema per monitorare sia la cinetica che la termodinamica delle interazioni biomolecolari.
Saranno realizzate delle attività di tipo infrastrutturale per adeguare i laboratori esistenti ad ospitare le nuove apparecchiature/attività.
Per realizzare le attività previste dal progetto verrà assunto del personale a tempo determinato (n. 6 Tecnologi, n. 4 CTER, n. 2 CTER con compiti gestionali).
Sono previste inoltre attività di training ed il finanziamento di una borsa di dottorato.
Proponenti
- Istituto per l’Endocrinologia e l’Oncologia Sperimentale “Gaetano Salvatore (IEOS-CNR) – Sede di Napoli
- Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare (IBFM-CNR) – Sede di Milano
- Istituto di Biostrutture e Bioimmagini (IBB-CNR) – Sede di Napoli
- Istituto di Fisiologia Clinica (IFC-CNR) – Sede di Pisa
- Istituto di Neuroscienze (IN-CNR) – Sede di Padova
Enti coinvolti
- Università degli Studi di Genova con Unità Operative: Laboratory for Advanced Microscopy Bioimaging Spectroscopy
- Università degli studi di Firenze con Unità Operative: Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non Lineari (UNIFI-LENS)
- Università degli studi di Torino con Unità Operative: Department of Molecular Biotechnology and Health Sciences
- Università di Pisa con Unità Operative: Direzione Ricerca