1. Laboratorio di Biofotonica e Nanomedicina

Settore applicativo a cui si rivolge: Nuovi dispositivi biofotonici per la chirurgia minimamente invasiva

Tecnologie utilizzate:

Tecniche di controllo della propagazione di luce nei tessuti biologici.

Analisi microscopica a fluorescenza, multifotonica e fotoacustica di molecole di interesse biologico e medico.

Tecniche di eccitazione laser di nanoparticelle d’oro e di cromofori nanostrutturati per applicazioni mediche.

Nuovi dispositivi medicali laser da noi sviluppati.

Funzioni di interesse per le imprese

1.    Collaborazione allo sviluppo di dispositivi biomedicali.

2.    Collaborazione alla stesura di progetti condivisi.

3.    Servizi di microscopia a fluorescenza, multifotonica e fotoacustica di molecole di interesse biologico e medico.

2. Riferimenti

Istituto: Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”

Sede: Via Madonna del Piano n.10, 50019 Sesto Fiorentino (FI)

Contatti: Dr. Roberto Pini, 055-5226437

Web: http://www.ifac.cnr.it/index.php?option=com_content&view=article&id=60&catid=34&Itemid=103&lang=it

3. Descrizione sintetica dell'attività

La Biofotonica si propone di sviluppare diagnostiche e terapie avanzate, basate sull’interazione delle cellule con fotoni.

Le attività di ricerca applicata sono strategicamente rivolte a soddisfare la domanda di innovazione industriale.

In questo settore le nostre attività studiano le seguenti tematiche di ricerca:

Sviluppo di laser-terapie fototermiche minimamente invasive in oculistica, neurochirurgia, dermatologia e chirurgia plastica

Sviluppo e sperimentazione di nuove metodologie terapeutiche e diagnostiche basate su nanoparticelle laser-attivabili;

Tecniche di microfluorimetria per la localizzazione di biomolecole

Trasferimento di innovazione industriale nel campo delle tecnologie laser per chirurgia, diagnostica e terapia medica.

4. Gruppo di ricerca

 

Responsabile: Roberto Pini

Nomi e qualifiche:

1.    Giovanni Agati, Biofisico, Primo Ricercatore

2.    Francesca Rossi Fisico Ricercatore

3.    Paolo Matteini, Chimico, Ricercatore

4.    Fulvio Ratto, Scienziato dei materiali, Ricercatore

5.    Marina Mazzoni, Fisico, Ricercatore

6.    Marella De Angelis, Fisico, Ricercatore

7.    Sonia Centi, Chimico, Ricercatore

8.    Lucia Cavigli, Fisico, Ricercatore

9.    Francesca Tatini, Biologa, Ricercatore

10.  Lorenza Tuccio, Tecnologie della viticoltura, Ricercatore

11.  Sarah Lai, Chimico, Ricercatore

12.  Martina Banchelli, Chimico, Ricercatore

5. Elenco dei servizi offerti e delle strumentazioni impiegate
 

Strumenti [*]

Misure

Analisi

Collaudi

Expertise

Formazione / aggiornamento

Divulgazione

Altro (specificare)

AlGaAs diode laser EL.EN. Mod. WELD 800, Italy

 

 

 

 

 

 

Ricerca&Sviluppo

(OPO pumped with Nd:YAG laser Continuum Surelite OPO plus, Santa Clara, USA

 

 

 

 

 

 

Ricerca&Sviluppo

Atomic Force Microscope QUESANT EIU with scan modules QSCOPE 250 and USPM

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x

 

 

 

 

 

* Laser Scanning Confocal Microscope Leica SP8, at 405/488/552 and 638 nm

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Upright Confocal Raman Microscope HORIBA XploRA ONE

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x

 

 

 

 

 

Inverted Microscope Leica DMI3000 B

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Upright Microscope Leica DM2500

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Stereomicroscope Nikon SMZ 1500, with zoom range from 0.75x to 11.25x

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x

 

 

 

 

 

*Ultrasound instrumentation: pre-amplified needle hydrophones  Precision Acoustics, Dorset, UK 

 

 

 

 

 

 

Ricerca&Sviluppo

*Ultrasonic pulser-receiver Olympus 5077PR, with 35 MHz (-3 dB) bandwidth

 

 

 

 

 

 

Ricerca&Sviluppo

*Olympus immersion transducers with frequencies ranging from 1 MHz to 10 MHz

 

 

 

 

 

 

Ricerca&Sviluppo

Takagi operating microscope

 

 

 

 

 

 

Studi preclinici

Spectrophotometer Jasco V-560 (wavelength range 400-900 nm)

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Cary Eclipse spectrofluorometer (Agilent Technologies, Cernusco sul Naviglio (MI), Italy)

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x

 

 

 

 

 

Differential Scanning Calorimeter DSC1 Mettler Toledo

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Dynamic Light Scattering and Z-scan Malvern Mod. Zetasizer Nano ZS90

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[* Sono in grassetto gli strumenti acquisiti con il "Fondo per le infrastrutture produttive" RT]

 

6. Modalità dello svolgimento delle funzioni

1.    Tempi standard di erogazione per servizio

2.    Tariffe dei singoli servizi [per servizio e strumentazione utilizzata] in vigore attualmente

7. Risultati delle attività

·         Attivita' conto terzi svolte nell'ultimo triennio dal laboratorio:
 

·         Cessione di brevetti:

·         OPTICAL FIBER LASER DEVICE FOR OCULAR SUTURING, US: US8795262 (B2), EU: EP1933788 (B1)

·         CHROMOPHORE FORMULATIONS FOR USE IN THE LASER WELDING OF BIOLOGICAL TISSUES¸ITA: IT2006FI00270

·         APPLICATOR HANDPIECE FOR LASER-INDUCED SUTURE OF THE CORNEA, PCT:  WO2007054490 (A1), ITA: ITFI20050225              

·         MATRIX AND DEVICE AND USE THEREOF FOR OPTICALLY-CONTROLLED RELEASE OF CHEMICALS, PCT: WO2013IB53044 20130417, ITA: IT2012RM00169 20120419

·         ASSEMBLY COMPRISING AN ABSORBER OF NEAR INFRARED (NIR) LIGHT COVALENTLY LINKED TO AN INHIBITOR OF CARBONIC ANHYDRASE, PCT: WO2014IB59490 20140306, ITA: IT2013RM00138 20130307

·         METHOD FOR DETECTING FLAWS IN THE PROCESS FOR THE CONTINUOUS LASER WELDING OF METALLIC PORTIONS, US Application number: US201113819255 20110829, PCT:  WO2011IB53767 20110829, ITA: IT2010RM00461 20100831

 

·         Progettazione e realizzazione di nuove strumentazioni:
[ambito di sviluppo / programma / progetto]

Polo di Innovazione OPTOSCANA per la Fotonica biomedicale, industriale e per lo Spazio, Regione Toscana, (2011-2014)

Smart Specialization Strategy and Foresight on Photonics and Space in Tuscany OPTOSMART, Tuscany Regional Project, - (2013-2014)

European Eranet+ project, LIGHTPATCH - Led Technology in Photo Haemostasis (2014- 2016)

European Eranet+ project, BI-TRE - BIophotonic technologies for Tissue Repair (2014-2016)

Tuscany Regional Project, MILORDS - Minimally Invasive Laser Robotic assisted Diagnosis and Surgery (2011-2014)

Tuscany Regional Project, FORTE - Studio e sviluppo di soluzioni tecnologiche per nuove procedure “foto-teranostiche” (2014-2015)

Italian Ministry of Health Project,Project of Finalized Research, "Electromagnetic guided in‐situ laser fenestration ofendovascular endoprosthesis” (2014-2017)

European CSA project, OASIS – Open the Access to photonics life Science Infrastructure for SMEs (2013-2016)

European Eranet+ project, LITE - Advanced Laser Imaging Techniques for anterior and posterior Eye (2014-2016)

European Eranet+ project, LUS BUBBLE -  Light+US activated microbubbles for cancer treatment (2014-2016)

Tuscany Regional Project, NANO CHROM - New nano-chromophores for photothermal therapies (2011-2013)

Tuscany Regional Project, IPERNANO - Targeted magneto-optical carriers for tumor theranosis (2011-2014)

Tuscany Regional Project, SINERGY -  Multidisciplinary industrial development of multifunctional nanostructured innovative materials (2013-2015)

 

·         Introiti derivanti da queste attivita' [7.1, 7.2, 7.3]

·         Elenco degli utenti/partner di queste attivita'
[con la segnalazione dei casi ritenuti piu' rilevanti, soddisfacenti e durevolmente efficaci]

EL.EN, SpA, C.S.O. Srl, ESAOTE SpA, Actis srl, Light4Tech srl, Colorobbia Italia SpA, Giotto Biotech Srl

·         Valutazione / bilancio dei risultati di quest'attivita':
[anche sul piano qualitativo: impatto sulle attivita' delle imprese, ricadute economiche di scala, benefici per la ricerca, incidenza sulle entrate del laboratorio/gruppo di ricerca, etc.]