TEMA

Tecnologie innovative per la salute e telemedicina

Tecnologie innovative per la salute e telemedicina

L’Istituto Superiore di Sanità (ISS) sviluppa ricerche e progetti per la tutela e il miglioramento della salute attraverso l’uso scientificamente validato delle innovazioni tecnologiche, l’ottimizzazione nell'utilizzo delle radiazioni in medicina, lo sviluppo di approcci terapeutici innovativi tramite manifattura additiva (3D printing), pianificazione chirurgica personalizzata, monitoraggio e  valutazione delle applicazioni software (APP) rientranti nell'ambito dei dispositivi medici, studio ultrastrutturale di malattie infettive e dell’antibiotico-resistenza.

L’ISS, inoltre, promuove studi sulle soluzioni di apprendimento automatico avanzato (machine learning, branca dell’intelligenza artificiale) per ottimizzare l’uso di big data in sanità e nel wellness, anche attraverso sistemi di sensori indossabili che sono, essi stessi, oggetto di specifica attività di ricerca-sviluppo.

Nell'ambito delle nanotecnologie realizza tecniche innovative di valutazione dei dispositivi medici contenenti nanomateriali confrontandole poi, come previsto dalle norme internazionali, con le tecniche più tradizionali.

Nel settore della telemedicina vengono realizzati e monitorati servizi sanitari e socio-sanitari   fornendo collaborazione agli enti e organizzazioni nel territorio; elaborati e aggiornati metodi per gestire la sicurezza informatica  e il rischio clinico, nonché per valutare il costo-efficacia di tali servizi. Inoltre vengono sviluppati modelli di progettazione e conduzione dei servizi in telemedicina,  di utilizzo dei real world big data e vengono promossi e coordinati trial clinici nazionali e internazionali in telemedicina e medicina di precisione (precision medicine).

I centri coinvolti dispongono di capacità autonome di realizzazione di prototipi  (elettronica, meccanica, idraulica, stampa in 3 dimensioni), laboratori tematici a favore della ricerca e dell’innovazione, servizi di irraggiamento e gestione centralizzata di grandi strumentazioni scientifiche. Tutte le attività si svolgono con competenze multidisciplinari.


Anno

2019

Grandi strumentazioni e core facilities

Direttore: Dott. Franco Cardone
telefono: (+39) 06 4990 3313
e-mail: direzione.fast@iss.it

Logo Servizio FAST

 

Il Servizio Tecnico-Scientifico Grandi Strumentazioni e Core Facilities (FAST) è l’infrastruttura tecnologica centralizzata dell’Istituto Superiore di Sanità (ISS).

Il FAST mette a disposizione della comunità scientifica, sia interna sia esterna all’ISS, strumentazioni avanzate ad elevato costo e ad alta specializzazione, integrando tecnologie all’avanguardia con competenze tecniche altamente qualificate.

Seguendo la sua missione istituzionale, il personale del Servizio si occupa di:

  • gestire strumenti ad alto costo e uso trasversale;
  • garantire accesso condiviso ai ricercatori (anche esterni);
  • curare manutenzione e aggiornamento delle apparecchiature;
  • fornire formazione tecnico-scientifica;
  • sviluppare nuovi metodi e tecnologie;
  • elaborare e analizzare i dati prodotti.

Il FAST promuove un miglioramento continuo delle professionalità e delle capacità tecnologiche dell'Istituto Superiore di Sanità contribuendo a mantenerne ed aumentarne la competitività nella ricerca biomedica avanzata e la funzione di riferimento scientifico per il Paese.

Le competenze multidisciplinari presenti nel FAST favoriscono lo svolgimento di attività di ricerca di eccellenza, in forma autonoma o in collaborazione, e la fornitura di servizi ad elevato contenuto scientifico e tecnologico (anche per l'utenza esterna specialistica: https://corefacilities.iss.it).

Tutto questo ha l’obiettivo di:

  • evitare duplicazioni costose (uno strumento invece di tanti);
  • aumentare la qualità e l’affidabilità della ricerca;
  • favorire collaborazioni tra gruppi diversi;
  • rendere disponibili tecnologie avanzate anche a chi non le possiede.

Le aree (core facilities) del FAST sono i laboratori condivisi che forniscono accesso a strumenti, tecnologie e competenze specialistiche e si occupano di:

  • calcolo scientifico;
  • citometria;
  • risonanza paramagnetica elettronica;
  • microscopia avanzata;
  • risonanza magnetica per spettroscopia ed imaging;
  • proteomica;
  • sequenziamento genomico (NGS).

 

Aree Tecnico-Scientifiche

Il Servizio è articolato nelle seguenti 7 aree:

Calcolo Scientifico

“High Performance Computing” (HPC): sviluppo ed implementazione di algoritmi ad alto grado di parallelismo. Progettazione, messa a punto e gestione di metodi, strumenti e sistemi per il trattamento di flussi di dati generati da apparecchiature scientifiche in biomedicina e, in generale, da archivi e sorgenti digitali. Implementazione su architetture: multicore, multi CPU, multi GPU. Applicazioni e librerie di machine learning, intelligenza artificiale e reti bayesiane.

Dell'area fa parte un Servizio di Bioinformatica il cui obiettivo è quello di offrire supporto nell’analisi di dati high-throughput da diverse fonti: genomica (whole exon-sequencing), trascrittomica (RNA-seq, targeted-sequencing), epigenomica (ChIP-seq), proteomica.

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Referente: dott.ssa Irene Ruspantini
☎ +39 06 4990 3098


 

Citometria

L'Area di Citometria è equipaggiata con 4 analizzatori convenzionali che consentono analisi fino a 19 parametri di fluorescenza e, contemporaneamente, 2 parametri di scattering; un analizzatore spettrale dotato di 5 laser per l'analisi di tre parametri di scattering e fino a 64 parametri di fluorescenza; un cell sorter dotato di 4 laser, in grado di separare fino a 6 popolazioni cellulari sulla base di un massimo di 15 parametri di fluorescenza. Un'area dedicata per colture cellulari e preparazione dei campioni in condizioni di sterilità per le analisi citofluorimetriche.

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Referente: dott. Mario Picozza
☎ +39 06 4990 2550


 

Risonanza Paramagnetica Elettronica (EPR)

L'area di Risonanza Paramagnetica Elettronica (EPR) è dotata di 2 spettrometri a onda continua in banda X, e uno spettrometro in banda Q. L'EPR viene applicata, in vitro/ex vivo, allo studio di radicali liberi, stress ossidativo, antiossidanti, struttura e dinamica delle macromolecole, membrane, metalloproteine, struttura e proprietà dei materiali, danno da radiazione, includendo campi della ricerca pre-clinica (patologie degenerative e tumori).
L‘area si avvale anche di competenze e tecniche per la dosimetria delle radiazioni ionizzanti (luminescenza stimolata e altri rivelatori avanzati) e per lo studio di stress ossidativo.

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Referente: dott.ssa Cinzia De Angelis
☎ +39 06 4990 2248-2747


 

Microscopia

L'area è dotata di:

  • due microscopi confocali a scansione laser per studi in fluorescenza di sistemi cellulari, organismi intatti e tessuti biologici;
  • un sistema Zeiss LSM 900 per la tecnica di microscopia live-imaging;
  • due microscopi elettronici a scansione ad alta risoluzione;
  • un microscopio elettronico a trasmissione per l'analisi a livello ultrastrutturale di sistemi biologici;
  • gli strumenti necessari alla preparativa dei campioni per la microscopia ottica ed elettronica sia a scansione che a trasmissione.

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Referenti:

dott.ssa Serena Cecchetti (Microscopia Confocale)
☎ +39 06 4990 2966

dott.ssa Lucia Bertuccini (Microscopia Elettronica)
☎ +39 06 4990 2092


 

Risonanza Magnetica per MRI e Spettroscopia in Alta Risoluzione

L'area è dotata di:

  • uno spettrometro operante a 14,1 T in alta risoluzione per studi di metabolismo e di metabolomica in cellule, fluidi biologici e tessuti;
  • un sistema RM per imaging e spettroscopia in vivo per piccoli animali operante a 7 T per studi di imaging morfologico, metabolico e funzionale.

L’area si avvale di competenze di ricerca pre-clinica in oncologia, neuroscienze, malattie dell’invecchiamento e metaboliche.

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Referenti:

dott.ssa Rossella Canese
☎ +39 06 4990 2567-3695

dott. Egidio Iorio
☎ +39 06 4990 2552-2124


 

Proteomica

L'area è costituita da due unità: spettrometria di massa (MS) e microarray a fase inversa (RPPA). La spettrometria di massa è applicabile a proteine semi-purificate per identificare e caratterizzare modifiche post-traduzionali e addotti, così come allo studio qualitativo e quantitativo di miscele complesse, proteomi sub-cellullari e totali, ricerca di biomarcatori e analisi di complessi proteici. L'unità si avvale, inoltre, di competenze nella preparazione di campioni biologici e analisi bioinformatica dei dati. L'analisi RPPA studia i livelli di attività di trasduzione del segnale. L'immunocolorazione, utilizzando più di 400 anticorpi validati, consente la misurazione semi-quantitativa automatizzata di un numero elevato di campioni.

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Referente: dott.ssa Serena Camerini
☎ +39 06 4990 3164


 

Next Generation Sequencing (NGS)

L’area NGS offre un servizio multipiattaforma con tecnologie di sequenziamento all’avanguardia (Ion Torrent, Illumina, 10X Genomics) a ricercatori dell'ISS e di istituzioni esterne.

I servizi erogati includono il sequenziamento microbico (SWGS, sia re-sequencing che de novo, 16S, ITS, RNAseq), sequenziamento mirato del DNA e dell’RNA basato sulla tecnologia Ampliseq (transcrittoma umano e murino, pannelli specifici), esoma, RNA totale, microRNA, LncRNA, amplicon sequencing, ChIP-seq.

Inoltre, l’area ha esperienza di trascrittomica a singola cellula e di trascrittomica spaziale.

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Referente: dott.ssa Manuela Marra
☎ +39 06 4990 3051