SENSO
Descrizione
SE.N.SO Sensore strutturato per Stress Ossidativo
Il progetto SEN.SO si basa sullo sviluppo di un sensore elettrochimico nanostrutturato in grado di quantificare l’acqua ossigenata presente nei terreni di coltura di cellule dell’apparato respiratorio. L’acqua ossigenata viene rilasciata dalle cellule in base ai livelli di stress ossidativo a cui essa sono sottoposte. Ambienti altamente stressanti, generano un elevata quantità di specie dette “reactive oxygen species” (ROS) che risultano essere pericolose per le cellule stesse in quanto sono in grado di danneggiarle. Tra i ROS, l’acqua ossigenata rappresenta la specie più stabile e quindi più facile da rilevare. Per questo motivo, tramite il progetto SEN.SO si vuole sviluppare in sensore in grado di quantificare tale specie per monitorare lo stress ossidativo prodotte da cellulle accresciute in vitro. Oggi, tale monitoraggio, viene effettuato utilizzando tecniche da laboratorio come la spettroscopia o la citometria a flusso. Tali tecniche, nonostante risultino altamente selettive e sensitive, presentano svariate problematiche in quanto risultano costose, difficili da effettuare, non possono essere effettuate in real-time o in-situ e, soprattutto, richiedono il prelievo del campione che quindi, post analisi, non può più essere manipolato. Il sensore che si vuole sviluppare nel progetto SEN.SO, invece, presenta, oltre ad elevata sensitività e selettività garantite dalla presenza di nanostrutture (quali nanowires o nanoparticelle), altre importanti proprietà quali il basso costo, la semplicità di utilizzo e la possibilità di lavorare in continuo e direttamente nel pozzetto di coltura delle cellule. Questo permetterebbe quindi non solo di sviluppare un dispositivo economico e di facile utilizzo ma anche la possibilità di monitorare lo stress ossidativo direttamente nel terreno di coltura con conseguente possibilità di monitorare in real-time lo stress ossidativo generato dalle cellule quando vengono sottoposte anche a diversi stimoli in grado di aumentare/diminuire la generazione dei ROS.
Parole chiave
sensore elettrochimico, stress ossidativo, acqua ossigenata
Description
The project SEN.SO is based on the development of a nanostructured electrochemical sensor to quantify hydrogen peroxide concentration in cellular media. Hydrogen peroxide is released from cells depending on the oxidative stress to which it is subjected. Highly stressful environments generate a high amount of species called "reactive oxygen species" (ROS) which are dangerous for the cells. Among ROS, hydrogen peroxide is the most stable specie and therefore easier to detect. For this reason, with the SEN.SO project we want to develop a sensor able to quantify this chemical to monitor in vitro the oxidative stress. Today, such monitoring is done using laboratory techniques such as spectroscopy or flow cytometry. These techniques, despite being highly selective and sensitive, present various problems as they are expensive, difficult to carry out, cannot be carried out in real-time or in-situ and require the sampling of the sample which therefore, post analysis, does not it can no longer be manipulated. The sensor to be developed in the SEN.SO project, on the other hand, has, in addition to high sensitivity and selectivity guaranteed by the presence of nanostructures (such as nanowires or nanoparticles), other important properties such as low cost, ease of use and the possibility of working in real-time and in situ. This would therefore allow not only to develop an cheap and easy-to-use device but also the possibility of monitoring oxidative stress directly in the culture medium with the consequent possibility of monitoring the oxidative stress generated by different stimuli that are able to increase/decrease the ROS generation.
Key words
electrochemical sensors, oxidative stress, hydrogen peroxide