STRUMENTI MEDICALI AD ALTA TECNOLOGIA

(HTMT - Hi Tech Medical Tools)

Studio degli effetti delle radiazioni ionizzanti sull’insorgenza di tumori e patologie non neoplastiche, sviluppo e applicazione di tecniche di dosimetria biologica per la valutazione della dose assorbita a seguito di esposizioni accidentali o terapeutiche. 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 mini-invasive in oncologia interventistica.

Il monitoraggio dei segni vitali, di fondamentale importanza nella pratica medica, assume in realtà interesse anche per altri mercati, che ne stanno valutando le potenzialità e l'adozione. Il “Fitness” ad esempio, ovvero uno stile di vita sano legato allo svolgimento di attività fisica. Le nuove tecnologie consentono di verificare il livello di attività svolto e la qualità. L'automotive è un altro mercato che può trarre beneficio, monitorando lo stato del guidatore al fine di prevenire situazioni di rischio che potrebbero insorgere a causa di una condizione fisica non perfetta, dovuta a stress, stanchezza, livello alcolico, malessere. Anche in ambito militare è facile immaginare una moltitudine di situazioni in cui il monitoraggio dei segni vitali può essere fondamentale. Il posto di lavoro offre pure delle opportunità, non solo per quanto riguarda il monitoraggio in ambienti ostili, ma anche ad esempio nell'ambito di programmi di assistenza sanitaria a livello corporate. 

La protonterapia una tecnica oncologica radioterapica di precisione che consente di effettuare trattamenti più efficaci e meno tossici sui tumori complessi che ad oggi non si possono trattare con gli interventi convenzionali. Grazie alle proprietà fisiche dei protoni, la protonterapia permette, rispetto alla radioterapia tradizionale con fotoni, di rilasciare la dose con estrema precisione sul tessuto tumorale e, conseguentemente, di irradiare il cancro con una dose più elevata, riducendo l’esposizione e quindi i danni radio indotti sui tessuti normali. Il trattamento viene utilizzato per diverse patologie, in particolare è fortemente indicato per i tumori situati vicino a organi vitali o in aree particolarmente sensibili alla tossicità dei raggi fotonici, come quelli del cervello o della spina dorsale, oppure neoplasie a geometria complessa, come quelli del distretto testa-collo, o ancora tutte quelle che sviluppano radioresistenza, cioè non rispondono più alla radioterapia, ma soprattutto per i tumori pediatrici. Tutti casi che non hanno attualmente altre opzioni di cura.

 Sviluppare soluzioni e tecnologie di automazione per migliorare le condizioni di vita delle persone grazie alle tecnologie di mobilità e i sistemi di ausilio alla persona (sistemi tecnologici e informativi qualificati, sistemi sensoriali, sistemi di interfaccia neurale). 

L’ingegneria tissutale si è evoluta dal campo dello sviluppo del biomateriale e si riferisce alla pratica di combinare scaffold , cellule e molecole biologicamente attive in tessuti funzionali. L’obiettivo dell’ingegneria dei tessuti è quello di assemblare costrutti funzionali che ripristinano, mantengono o migliorano i tessuti danneggiati o interi organi.

ENEA svolge da più di trenta anni, presso il Centro Ricerca di Frascati, attività di ricerca e sviluppo nel campo della superconduttività applicata.
Le principali linee riguardano lo studio e lo sviluppo di materiali superconduttori ad alta (YBCO e BiSCCO) e bassa (NbTi e Nb3Sn) temperatura critica di transizione, lo sviluppo e la caratterizzazione di dispositivi, fili e cavi superconduttori, la progettazione di conduttori e magneti superconduttori per applicazioni di larga scala ad alti campi magnetici, nonché attività sperimentali per lo studio della stabilità e dei limiti operativi di prototipi di conduttori ed avvolgimenti.
Le numerose collaborazioni fra i nostri laboratori e l’Industria Italiana hanno significativamente contribuito allo sviluppo delle competenze necessarie per la produzione di fili e cavi superconduttori ed a potenziare le capacità di fabbricazione dei magneti superconduttori.

Nuove metodologie per il trattamento dei tumori mediante lo sviluppo di dispositivi biomedicali sempre più mirati, l’utilizzo di molecole radio-sensibilizzanti e l’identificazione di geni predittivi della risposta al trattamento. Sviluppo di rivelatori per Medical Imaging. Supporto di simulazioni Monte Carlo con l’utilizzo della piattaforma Geant4 (per la "simulazione del passaggio di particelle attraverso la materia) per applicazioni mediche.

Studio dei meccanismi di regolazione della risposta immunitaria per l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici e la caratterizzazione delle alterazioni responsabili delle malattie immuno-mediate (autoimmuni, allergiche, infiammatorie). Attraverso l’utilizzo integrato di modelli in vitro ed in vivo e di piattaforme biotecnologiche, vengono sviluppati protocolli sperimentali e strumenti immunoterapeutici innovativi per la terapia del cancro, lo sviluppo di vaccini (genetici o proteici) e la diagnosi e il trattamento delle patologie croniche infiammatorie.

La radioprotezione è necessaria in tutte quelle attività mediche, industriali e di ricerca che richiedono l’impiego di radiazioni ionizzanti e si fonda sulla capacità di determinare sperimentalmente i campi di radiazione e le corrispondenti dosi rilasciate all’uomo e all’ambiente e di valutarne, tramite modelli, i rischi. L’Istituto di Radioprotezione ENEA (IRP) rappresenta una realtà unica nel panorama nazionale per professionalità, risorse strumentali e prestazioni tecniche fornite. IRP opera all’interno dell’ENEA per assicurare la sorveglianza fisica di radioprotezione per tutte le attività con rischi da radiazioni ionizzanti, svolge un serie di attività in ambito nazionale e internazionale e fornisce servizi anche a utenti esterni, tra cui Pubbliche Amministrazioni, Enti di ricerca, industrie e aziende private.