La polmonite causata dalla sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus 2 (SARS-CoV-2) o denominata malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) rappresenta uno spettro di manifestazioni cliniche che includono tipicamente febbre, tosse secca e affaticamento, spesso con coinvolgimento polmonare. Il COVID-19 è altamente contagioso e la maggior parte degli individui nella popolazione generale risulta suscettibile alle infezioni.
L’obiettivo di questo progetto di ricerca è quello di sviluppare un nuovo approccio terapeutico immunomodulante e rigenerativo basato sulla combinazione di biomateriali polimerici e cellule staminali mesenchimali (MSC) e loro derivati (secretoma) in grado di apportare un miglioramento significativo della sintomatologia da COVID-19, prevenendo l’alterazione polmonare irreversibilmente indotta dall’ARDS. In particolare, i biomateriali saranno composti secondo quello che è un approccio biomimetico da componenti naturalmente presenti nella ECM polmonare. La ECM è un'entità complessa, fondamentale in tutti i processi biologici dei tessuti e consente segnali distinti che contribuiscono a guidare l'adesione cellulare, la sopravvivenza, la proliferazione e anche il rimodellamento dei tessuti. Le componenti della ECM polmonare comprendono oltre che collagene ed elastina, anche altri componenti fondamentali come fibrillina, glicoproteine e glicosaminoglicani come l’acido ialuronico (HA).

• CNR - IPCB (Istituto dei Polimeri, Compositi e Biomateriali) (Capofila)
• CeRICT

• CeRICT – CAPOFILA
• Genus Biotech
• KRATOS
• Consorzio Sannio Tech

Nell'ambito della ricerca scientifica in campo sanitario, la lotta per debellare i tumori è da considerarsi una delle sfide prioritarie da affrontare. Nel corso degli ultimi decenni, i miglioramenti delle tecniche di diagnosi e terapia, grazie al continuo sviluppo tecnologico, hanno portato a ridurre l'incidenza della malattia, ma una soluzione definitiva al problema è ancora lontana dall’essere trovata.

Al fine ultimo di dare un contributo rilevante alla lotta al cancro, questo progetto è rivolto allo sviluppo di una nuova classe di dispositivi in grado di rivoluzionare le tecniche e gli approcci attualmente utilizzati per la diagnosi e la terapia in ambito oncologico. In particolare, l'obiettivo principale riguarda lo sviluppo di piattaforme innovative per la teranostica in vivo basate su tecnologia avanzata in fibra ottica, attraverso un solo dispositivo, ottenuto mediante integrazione di diversi probe multifunzionali in fibra, ingegnerizzati per la specifica applicazione e integrati in aghi medicali. Sarà possibile avere un unico strumento capace di effettuare contemporaneamente diagnosi e terapia, ossia teranostica, in vivo, all'interno del corpo del paziente. La tecnologia Lab-On-Fiber (letteralmente laboratori su fibra), di cui il Polo di Optoelettronica e NanoFotonica del Cerict è tra i pionieri a livello internazionale, ha permesso alle fibre ottiche di diventare molto di più che un 'semplice' canale di trasmissione su cui far passare informazione a bassa attenuazione e alta velocità. Il connubio tra fibre ottiche e nanotecnologie, alla base della tecnologia Lab-On-Fiber, ha reso infatti la fibra un probe multifunzionale in grado di assolvere diversi compiti, con una particolare vocazione rivolta ad applicazioni in ambito biomedicale. La fibra ottica, infatti, grazie all'integrazione di opportuni biomateriali definiti su scala micro e nano metrica, può essere ingegnerizzata per diventare un biosensore, uno strumento di riconoscimento molecolare ad alta risoluzione, oppure una sonda in grado di rilasciare farmaci in maniera controllata grazie ad impulsi luminosi. Sfruttando le proprietà intrinseche della fibra in termini di dimensioni (diametro di centinaia di micron), flessibilità, leggerezza, biocompatibiltà, quest'ultima può essere integrata all'interno di aghi per uso medicale e portata a operare direttamente in vivo, all'interno del corpo umano. Questo approccio estremamente innovativo, e mai proposto prima, è alla base della presente proposta progettuale, che sarà principalmente rivolta allo sviluppo di tre sonde multifunzionali in fibra ottica: (i) una sonda per il rilevamento e la quantizzazione di biomarcatori (biopsia liquida), (ii) una sonda per il riconoscimento molecolare ad alta risoluzione basata su tecnologia SERS, e (iii) una sonda per il rilascio controllato di farmaco attivato da luce. Le prime due servono per diagnosi clinica e preclinica, l'ultima è principalmente rivolta alla terapia basata su approccio selettivo di tipo drug delivery. Le sonde in fibra ottica sviluppate saranno integrate prima singolarmente all'interno di aghi medici (tecnologia Lab In Needle), ma verrà anche condotto uno studio di fattibilità per consentire l'integrazione delle tre sonde all'interno dello stesso ago (Hospital On Needle), realizzando uno strumento teranostico ultra innovativo, unico nel suo genere, il quale, operando direttamente in vivo, potrebbe rivoluzionare le modalità di diagnosi e terapia attualmente utilizzate. Nell'ambito di questo progetto i dispositivi saranno opportunamente ingegnerizzati e testati per due casi di studio specifici, ossia il tumore al seno e al fegato (per cui è prevista anche una validazione anche su modello murino).

Essendo il tema del progetto, lo sviluppo di nuove piattaforme tecnologiche a cui sono associati approcci e protocolli terapeutici/diagnostici rivolti alla medicina personalizzata e oncologia di precisione, il progetto ricalca alla perfezione le traiettorie tecnologiche definite nel RIS3 volte alla definizione di "Technology Platform for new diagnostic and therapeutic approaches against cancer".

Il partenariato (piattaforma tecnologica) che lavorerà a questo progetto possiede tutto il know-how e l'esperienza per centrare l'ambizioso obiettivo che la ricerca in ambito oncologico impone. Il team di R&S è fortemente multidisciplinare con competenze che spaziano dall'optoelettronica e la fotonica fino ad arrivare alla medicina, passando per la chimica molecolare e la scienza dei materiali. Il mix tra ricerca 'accademica' rappresentata dagli Enti di Ricerca coinvolti e la ricerca più industriale tipica delle aziende, farà sì che i dispostivi saranno sviluppati tenendo presente anche la loro concreta applicazione a scenari di reale interesse, senza dimenticare l'impatto sul mercato. Il raggiungimento dell'obiettivo avrà un impatto non solo dal punto di vista della salute dei pazienti (obiettivo primario del progetto) ma anche per il sistema sanitario regionale e nazionale, offendo:

• La possibilità per la piattaforma tecnologica proponente di candidarsi come riferimento per la comunità scientifica e industriale operante nel settore della ricerca oncologica per quanto concerne lo sviluppo della tecnologia Hospital in Needle, per la diagnosi e la terapia.
• Opportunità di crescita per le imprese locali coinvolte nel progetto che potranno derivare da collaborazioni internazionali con altre imprese oppure dalla possibilità di usufruire di competenze aggiuntive.
• Possibilità di generare un indotto e favorire lo sviluppo di nuove attività imprenditoriali e startup (es. produzione di nuovi bio-recettori, nuovi dispositivi per biosensing e drug delivery).
• Creazione di nuove expertise e opportunità di lavoro altamente specializzato in diversi settori spendibili non solo a livello locale e nazionale, ma anche internazionale. 

• CeRICT - Centro Regionale Information and Communication Technology s.c.r.l
• BIOPOX s.r.l
• TECNO BIOS s.r.l
• Teoresi Group S.p.A

• CeRICT - Centro Regionale Information and Communication Technology s.c.r.l
• BIOPOX s.r.l
• TECNO BIOS s.r.l
• Teoresi Group S.p.A

Il presente progetto ha come obiettivo lo sviluppo di una Infrastruttura di Ricerca Nazionale in grado di sviluppare Ricerca Scientifica di Eccellenza per la lotta alle patologie oncologiche, utilizzando come tecnologia abilitante l'Optoelettronica e la Nano fotonica.
Supportata dallo sviluppo crescente e continuo delle nanotecnologie, la nano-bio-fotonica negli ultimi decenni ha portato ad una vera e propria rivoluzione tecnologica nel settore healthcare. La capacità unica della luce di interagire con la materia su scala nanometrica, può essere sfruttata per eseguire analisi di processi a livello molecolare, favorendo da un lato una maggiore comprensione dell’origine delle malattie (per la prevenzione e la diagnosi) e dall'altro fornendo nuovi approcci e tecniche per il trattamento delle malattie stesse. L'integrazione su scala nanometrica dei componenti e dispositivi bio-fotonici consente di effettuare rivelazioni e misure in maniera veloce, sensibile e accurata e risulta particolarmente utile per applicazioni point-of-care.
La suddetta proposta nasce per dar corpo alla convinzione che la tecnologia avanzata e l’innovazione possano costituire una vera spinta propulsiva per la lotta alle patologie oncologiche.
Il Centro di Nanofotonica e Optoelettronica per la Salute dell’uomo (C-NOS) che si intende sviluppare, mira a diventare un'IR dall’elevato potenziale tecnologico e scientifico, in grado di promuovere e governare la qualità scientifica e la qualità tecnologica.
Avvalendosi di un team di ricercatori di eccellenza, un buon “mix” tra giovani e brillanti ricercatori nei vari ambiti di interesse dell'IR ed esperti ricercatori di livello internazionale, il C-NOS è pensato come un IR dall’alto potenziale tecnologico e scientifico, in grado di dialogare con le più qualificate strutture nazionali e internazionali di ricerca in campo oncologico, con il preciso compito di produrre innovazione ed in grado di:

• incentivare la ricerca di eccellenza per la lotta alle patologie oncologiche in aree strategiche importanti,
• promuovere le attività culturali, la ricerca scientifica, lo sviluppo tecnologico, sia nella prospettiva dell'avanzamento della conoscenza che del servizio alla comunità locale;
• esplorare frontiere innovative del sapere con particolare riguardo agli approcci interdisciplinari e alla dimensione applicativa;
• consentire l'apertura internazionale della Campania, tramite collaborazioni e attività di scambio con realtà di ricerca nazionali ed internazionali;
• diffondere innovazione, coinvolgendo la comunità e l'economia locale;
• rafforzare la collaborazione fra enti locali e istituti di ricerca internazionali, fornire formazione di alto livello al proprio personale di ricerca, agli studenti, ai visitatori ed al personale coinvolto;
• generare proprietà intellettuali che promuoveranno lo sharing di dati con la comunità scientifica o il trasferimento tecnologico.

L'IR di nano-bio-fotonica, grazie alla qualità della tecnologia che intende sviluppare e sfruttando la dotazione di attrezzature e strumentazioni di ultimissima generazione, oltre a garantire la ricerca di eccellenza, costituirà uno strumento essenziale per:

• dare impulso all'innovazione e al trasferimento tecnologico sotto forma di licensing di brevetti e di accordi di partenariato con aziende operanti in campo bio-medicale, che a sua volta promuoverà:
  
  • Lo sviluppo di proprietà intellettuali in comproprietà con la Regione Campania, la sua protezione e trasferimento a realtà produttive in grado di trasformarle in beni con un valore durevole;
  • Il co-sviluppo di prodotti, tecnologie e metodologie e la creazione di nuove realtà produttive, quali start-up e spin-off;
  • La nascita ed il diretto coinvolgimento di imprese di tipo " knowledge-based" nel processo di realizzazione e di progettazione dell’innovazione per la risoluzione o gestione di problematiche nel campo della salute umana ed in generale negli ambiti di intervento in cui la nanofotonica trova interesse;
  • L'erogazione di una serie di servizi ad un’utenza internazionale in grado di garantire l'autofinanziamento di tutta l'infrastruttura.

• CeRICT - Centro Regionale Information and Communication Technology s.c.r.l
• Teoresi Group S.p.A
• R BIo Trasfer

• CeRICT - Centro Regionale Information and Communication Technology s.c.r.l
• Teoresi Group S.p.A
• R BIo Trasfer

L’obiettivo generale del seguente progetto è di sviluppare soluzioni di monitoraggio multi-parametrico innovative interamente in tecnologia optoelettroniche con particolare enfasi ai dispositivi in fibra ottica per il rilevamento di parametri di interesse in ambiente marino e per applicazioni medicali.

Nel corso degli ultimi vent’anni, si è assistito a due vere e proprie rivoluzioni tecnologiche legate allo sviluppo dell’industria dell’optoelettronica e di quella delle comunicazioni in fibra ottica. L’industria optoelettronica ha permesso lo sviluppo di prodotti come lettori CD, stampanti laser, scanner dei codici a barre e puntatori laser. L’industria delle comunicazioni su fibra ottica ha letteralmente rivoluzionato l’industria delle telecomunicazioni, consentendo prestazioni più elevate e collegamenti più affidabili con costi inferiori. L'immediata conseguenza è stata un considerevole aumento delle prestazioni dei optoelettronici ed in particolare dei sensori in fibra ottica tanto che hanno spesso sostituito sensori tradizionali per le misure di accelerazione, campo elettrico e magnetico, temperatura, pressione, acustiche, vibrazioni, posizione lineare ed angolare, tensione, umidità, viscosità, chimiche ed in molte altre applicazioni sensoristiche. Sulla base di queste osservazioni, l'obiettivo della presente proposta è la messa a punto di una piattaforma tecnologica interamente basata su tecnologia optoelettronica per il monitoraggio di alcuni parametri opportunamente selezionati come target del progetto per diverse applicazioni. In particolare, saranno progettati e sviluppati sensori optoelettronici, sia come unità singole che integrati in sistemi di rilevamento multiparametrici, con attenzione alle seguenti applicazioni.

Monitoraggio in ambiente marino ed in particolare misura di grandezze fisiche per il monitoraggio dello stato delle acque del mare. La Direttiva quadro 2008/56/CE sulla strategia per l’ambiente marino impone agli Stati Membri di mettere in atto un programma di misure che richiedono un monitoraggio efficace e continuativo delle condizioni di salute delle acque costiere. In questo contesto, il presente progetto vuole dimostrare le potenzialità della tecnologia optoelettronica ed in particolare dei dispositivi in fibra ottica nella realizzazione di nuovi sistemi di sensori.

In particolare si studieranno metodologie di impiego in ambiente marino di sensori in fibra ottica per Rilevazione del traffico marittimo mediante sensori opto-acustici passivi;  monitoraggio di parametri statici come temperatura e monitoraggio acustico a basse frequenze.

Misura di parametri biomedici. Questo progetto di ricerca mira ad estendere l’ambito applicativo dei biosensori in fibra ottica nel campo delle analisi diagnostiche e a dimostrare che l’impiego dei biosensori in fibra ottica può portare vantaggi industriali, commerciali e scientifici in termini di miniaturizzazione dei dispositivi, riduzione della quantità di reagenti impiegati, accuratezza e ripetitività delle misure, rapidità nella disponibilità dei risultati. Il progetto si focalizza sulla misurazione dei livelli sierici di vitamina D mediante sensori innovativi in fibra ottica. In questo progetto si vuole realizzare un dimostratore di laboratorio di rilevazione basato sull’uso di biosensori in fibra ottica, specializzato per il dosaggio della vitamina D.

• TOP-IN Scarl – CAPOFILA
• Migma SRL
• Enviroconsult  SRL
• Centro Regionale Information Communication Technology
• Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Sezione di Napoli “Osservatorio Vesuviano”
• ENEA
• Consiglio Nazionale delle Ricerche – (sede di Napoli):
• Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali (IPCB), Napoli, Campania.
• Istituto per l'Ambiente Marino Costiero (IAMC), di Napoli e con la Sezione di Capo Granitola, Campania.
• Istituto di Biostrutture e Bioimmagini (IBB), Napoli, Campania.
• Istituto per la Microelettronica e Microsistemi (IMM), Pozzuoli, Campania.

• Dipartimento di Medicina clinica e Chirurgia, Università di Napoli Federico II,
• Polo di Optoelettronica con i seguenti dipartimenti:
• Dipartimento di Ingegneria, Università del Sannio,
• Dipartimento di Ingegneria (ex Dipartimento per le Tecnologie), Università di Napoli “Parthenope”.