Si è oggigiorno sviluppato un crescente interesse nella possibilità di utilizzare strumenti diagnostici non invasivi nel sondaggio clinico. In questo contesto la Delayed Luminescence (DL), la luminescenza ultra-debole foto-indotta, emessa per lungo tempo dopo che la sorgente è stata spenta, sembra essere un eccellente candidato per lo sviluppo di una tecnica di biopsia ottica affidabile ed economica. Risultati rilevanti sono stati ottenuti, infatti, nel campo della ricerca sul cancro, utilizzando l'apposito apparato sperimentale ARETUSA sviluppato presso LNS-INFN 1,2. Inoltre, in studi volti a verificare gli effetti dei fasci di ioni su sistemi biologici relativamente semplici come i semi, sono state osservate forti correlazioni tra la dose di irraggiamento con ioni, la crescita dei semi e l'intensità della DL 3. A partire da questo si è pensato di investigare gli effetti prodotti su cellule umane dall'irraggiamento con ioni misurando la DL da campioni esposti e correlare i parametri DL a dati biologici/biochimici, quali sopravvivenza cellulare, livello di apoptosi, senescenza, espressione genica, al fine di realizzare un approccio multiparametrico per monitorare la risposta radiobiologica e ridurne i rischi, nell'ambito del progetto di ricerca ETHICS "Studi pre-clinici sperimentali e teorici per migliorare il trattamento e la protezione da particelle cariche" finanziato dall'INFN 4. Verranno riportati i risultati delle misure di DL eseguite in vitro su cellule epiteliali mammarie MCF10A (non tumorigeniche) e su cellule di carcinoma mammario metastatico MDA-MB-231, dopo l'irraggiamento con protoni a differenti dosi. 1. Baran et al., Journal of Biomedical Optics 18, 127006 (2013) 2. Scordino et al., J. Photochem. Photobiol. B-Biol. 139, 76-84 (2014) 3. Grasso et al., PLoS ONE 11, e0167998 (2016) 4. Grasso et al., Proceedings of SPIE 10413,104130L (2017)

Uso della Delayed Luminescence per monitorare gli effetti delle radiazioni ionizzanti

Rosaria Grasso
;
Valentina Marchese;Giorgio Russo;Francesco Musumeci;Agata Scordino
2018

Abstract

Si è oggigiorno sviluppato un crescente interesse nella possibilità di utilizzare strumenti diagnostici non invasivi nel sondaggio clinico. In questo contesto la Delayed Luminescence (DL), la luminescenza ultra-debole foto-indotta, emessa per lungo tempo dopo che la sorgente è stata spenta, sembra essere un eccellente candidato per lo sviluppo di una tecnica di biopsia ottica affidabile ed economica. Risultati rilevanti sono stati ottenuti, infatti, nel campo della ricerca sul cancro, utilizzando l'apposito apparato sperimentale ARETUSA sviluppato presso LNS-INFN 1,2. Inoltre, in studi volti a verificare gli effetti dei fasci di ioni su sistemi biologici relativamente semplici come i semi, sono state osservate forti correlazioni tra la dose di irraggiamento con ioni, la crescita dei semi e l'intensità della DL 3. A partire da questo si è pensato di investigare gli effetti prodotti su cellule umane dall'irraggiamento con ioni misurando la DL da campioni esposti e correlare i parametri DL a dati biologici/biochimici, quali sopravvivenza cellulare, livello di apoptosi, senescenza, espressione genica, al fine di realizzare un approccio multiparametrico per monitorare la risposta radiobiologica e ridurne i rischi, nell'ambito del progetto di ricerca ETHICS "Studi pre-clinici sperimentali e teorici per migliorare il trattamento e la protezione da particelle cariche" finanziato dall'INFN 4. Verranno riportati i risultati delle misure di DL eseguite in vitro su cellule epiteliali mammarie MCF10A (non tumorigeniche) e su cellule di carcinoma mammario metastatico MDA-MB-231, dopo l'irraggiamento con protoni a differenti dosi. 1. Baran et al., Journal of Biomedical Optics 18, 127006 (2013) 2. Scordino et al., J. Photochem. Photobiol. B-Biol. 139, 76-84 (2014) 3. Grasso et al., PLoS ONE 11, e0167998 (2016) 4. Grasso et al., Proceedings of SPIE 10413,104130L (2017)
Delayed luminescence; radiazioni ionizzanti; adroterapia; carcinoma mammario
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