Studio degli effetti termici e non termici delle radiazioni non ionizzanti (campi elettromagnetici) sui sistemi biologici (in particolare, cancerogenesi sperimentale, sistema nervoso, epigenetica), dosimetria e valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici per le basse ed alte frequenze, sviluppo di tecnologie per terapie cliniche non-invasive o mini-invasive.

a) Ipertermia a microonde.

L’ipertermia è una tecnica (tipicamente non invasiva) di trattamento terapeutico dei tumori, utilizzata da diversi anni in oncologia medica in combinazione con chirurgia, chemioterapia e/o radioterapia. La tecnica prevede una distribuzione accurata di calore nella zona da trattare mediante la focalizzazione dell’energia del campo elettromagnetico. L’obiettivo è ottenere nel tumore un incremento di temperatura fino a 41–45 °C per circa 60 minuti. In tal modo è possibile incrementare l’efficacia degli agenti chemio- e radio-terapici sfruttando l’azione sensibilizzante del calore sulle cellule tumorali.

b) Termoablazione a microonde

La termoablazione a microonde è una tecnica mini-invasiva utilizzata per il trattamento locale di tumori. La tecnica prevede il riscaldamento della lesione da trattare (con dimensioni tipicamente fino a circa 3−4 cm) a temperature superiori a 50−60 °C per alcuni minuti, in modo da produrre una necrosi coagulativa (ablazione). Il riscaldamento è indotto dall’assorbimento da parte del tessuto dell’energia elettromagnetica irradiata da un’antenna a microonde (tipicamente a forma di ago) che viene introdotta nel corpo per via percutanea fino a raggiungere la zona da trattare. La termoablazione possiede i vantaggi caratteristici delle procedure mini-invasive ovvero: tempi di degenza e di recupero molto brevi, riduzione del grado di anestesia e del dolore post-intervento, minori rischi di complicanze.

c) Elettroterapia

L’elettroterapia è una tecnologia basata sull’applicazione di campi elettrici impulsati ultra-brevi e di elevata intensità attraverso elettrodi, con cui è possibile rendere permeabile la membrana delle cellule per la veicolazione in situ di farmaci o vaccini. È una tecnica mini-invasiva attualmente utilizzata in campo oncologico per il trattamento locale di lesioni tumorali. Inoltre sono in fase di studio applicazioni innovative in grado di bersagliare selettivamente cellule tumorali staminali ritenute responsabili della crescita tumorale e delle ricadute della malattia attraverso l’applicazione di opportuni protocolli d’impulsi.

Il crescente sviluppo e la diffusione di tecnologie basate sui campi elettromagnetici apre interessanti prospettive per applicazioni biomediche negli ambiti della diagnostica e della terapia clinica. L'ENEA dispone delle competenze multidisciplinari e di alta specializzazione necessarie allo sviluppo, l'ottimizzazione e il controllo di qualità di nuovi prodotti e protocolli: dalla modellistica in silico fino alla sperimentazione pre-clinica.
Nello specifico, l'ENEA dispone di una piattaforma integrata (modelli in silico e sistemi sperimentali) per lo sviluppo tecnologico, la modellistica e l’analisi predittiva e il collaudo di dispositivi elettromagnetici per applicazioni biomediche.

Sviluppo e collaudo di dispositivi elettromagnetici per applicazioni biomediche;

Supporto alla definizione di protocolli clinici e piani di trattamento;

Modellistica in silico e analisi predittiva;

Sperimentazione pre-clinica;

Misure e controlli non distruttivi;

Controlli di qualità.

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