I progetti MINING e COMBO: la fibra ottica come sonda della salute del cervello

Progetti:

ERC MINING

Catturare le dinamiche dell'attività cerebrale nelle sue molteplici componenti è una sfida fondamentale per le interfacce neurali, decifrando la complessa segnalazione elettrica e chimica scambiata dai diversi costituenti del tessuto cerebrale.

MINING aspira a generare una nuova classe di endoscopi neurali multifunzionali, in grado di attivare e rilevare la segnalazione elettrica e molecolare con risoluzione cellulare in vivo in un volume cerebrale. Il risultato sarà la capacità senza precedenti di correlare molteplici tipi di segnali nello stesso volume, con risoluzione spaziale e temporale in profondità. I ​​limiti dell'attuale stato dell'arte saranno superati sfruttando le interazioni luce-materia in metasuperfici ibride metallo-dielettriche e la loro integrazione sinergica con transistor elettrochimici organici.

PNRR COMBO propone una tecnologia per il monitoraggio multifunzionale di sistemi brain-on-chip (BOC) ad alta risoluzione spazio-temporale. Le tecnologie di bioprinting e organ-on-chip saranno integrate sinergicamente, ideando nuovi approcci per ospitare sistemi ottici avanzati per spettroscopia vibrazionale basata su fibre, imaging funzionale volumetrico e registrazioni elettrofisiologiche. Ciò comporta l'utilizzo di fibre ottiche affusolate, in grado di estrarre informazioni molecolari tramite spettroscopia Raman.