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martedì 28 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Nano-Scale Straws for Non-destructive Monitoring o...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Nano-Scale Straws for Non-destructive Monitoring o...: Nano-Scale Straws for Non-destructive Monitoring of a Cell’s Interior / Cannucce con dimensioni nane per il monitoraggio non distruttivo d...

Nano-Scale Straws for Non-destructive Monitoring of a Cell’s Interior / Cannucce con dimensioni nane per il monitoraggio non distruttivo dell'interno di una cellula.

Nano-Scale Straws for Non-destructive Monitoring of a Cell’s Interior / Cannucce con dimensioni nane per il monitoraggio non distruttivo dell'interno di una cellula.



Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa




Scanning Electron Microscopy images of cardiac cells grown on nanostraws. The nanostraws are not broken off by the beating of the cardiomyocytes but instead bend to accommodate the stress. Note that the cells are dehydrated during the microscopy preparation process so that the images are not indicative of cell morphology in culture. Instead, these images show that nanostraws survive after culture with beating cardiomyocytes.

Acquisizione di immagini microscopia elettronica cellule cardiache coltivate su nanostrisce. Le nanostrisce non sono interrotte dal battito dei cardiomiociti, ma invece si piegano per accogliere lo sforzo. Si noti che le cellule sono disidratate durante il processo di preparazione per la microscopia in modo che le immagini non siano indicativi di morfologia cellulare in coltura. Invece, queste immagini dimostrano che le nanostrisce sopravvono dopo la coltura con cardiomiociti pulsanti.

Routine lab work to examine a host of biological parameters often depends on destructively lysing, or bursting, cells to release their contents for measurement. While this simple technique has been used for decades, it creates a constraint on protocol design because a given cell can only be analyzed once (when lysed) in a snapshot-like manner. A new technique developed at Stanford University enables researchers to non-destructively sample a cell’s interior, thus allowing for dynamic monitoring of the same cell over multiple time-points.

Inspired by natural gates (gap junctions) that allow cells to exchange substances, the Stanford team built an array of nano-scale hollow tubes 600 times thinner than a human hair. Cells grown on this Nanostraw Extraction (NEX) platform are subjected to a momentary electrical current, freeing some of the cellular contents to diffuse out and through the nanostraws for collection and analysis by standard lab techniques, such as ELISA or PCR. Coupling a transient current with these nanostraws allows the researchers to take multiple snapshots of a cell’s interior without killing it.
The Stanford team tested the NEX platform on cell lines and human stem-cell derived heart and brain cells for up to 20 days, showing that it did not alter cell survival or morphology. Demonstrating the versatility of NEX sampling, the investigators measured levels of constant and dynamic fluorescent proteins over multiple days, showing high correlation with measurements from conventional lysis techniques. Notably, NEX can sample all regions of a cell’s cytoplasm, is consistent with lysis controls for measuring functional proteins and mRNA levels, and its function is unaffected by a dynamic culture such as beating heart cells.
Although the researchers have demonstrated an ability to interrogate biological parameters at a single-cell level by manipulating the area containing nanostraws, the platform necessitates an additional step to concentrate or amplify the extracted proteins and RNA – a step that will hopefully be eliminated as more sensitive assay technologies are developed. In the meantime, the NEX platform promises to revolutionize dynamic assays, such as those studying stem cell development or transient drug responses.
ITALIANO
Il lavoro di laboratorio di routine per esaminare una serie di parametri biologici dipende spesso da lisi distruttiva, o di scoppio, per fare in modo che le cellule  rilascino il loro contenuto per la misurazione. Mentre questa semplice tecnica è stata utilizzata per decenni, si crea un vincolo sul protocollo di progettazione poiché una data cellula può essere analizzato solo una volta (quando è lisata) in maniera istantanea. Una nuova tecnica sviluppata alla Stanford University consente ai ricercatori il campionamento non distruttivo all' interno di una cellula, consentendo così il monitoraggio dinamico della stessa cella su più punti temporali.

Ispirato da ingressi naturali che permettono alle cellule di scambiare le sostanze, il gruppo di Stanford ha costruito una serie di tubi cavi in nano-scala, 600 volte più sottili di un capello umano. Le cellule coltivate su questa piattaforma Nanostraw Extraction (NEX) sono sottoposti ad una corrente elettrica momentanea, liberando alcuni dei contenuti cellulari per diffonderli fuori e per la raccolta attraverso le nanostrisce e l'analisi mediante tecniche di laboratorio standard, come ELISA o PCR. L'accoppiamento di una corrente transitoria con queste nanostrisce permette ai ricercatori di prendere più istantanee di interni di una cellula senza ucciderla.

Il gruppo di Stanford ha testato la piattaforma NEX su linee cellulari e cellule staminali di cellule umane derivate di cuore e cervello per un massimo di 20 giorni, dimostrando che essa non ha alterato la sopravvivenza delle cellule e la loro morfologia. A dimostrazione della versatilità di campionamento NEX, i ricercatori hanno misurato i livelli di proteine ​​fluorescenti costanti e dinamici su più giorni, che mostra un'elevata correlazione con le misure da tecniche di lisi convenzionali. In particolare, NEX può indagare tutte le regioni del citoplasma di una cellula, è coerente con i comandi di lisi per la misurazione delle proteine ​​funzionali e i livelli di mRNA, e la sua funzione non è influenzata da una cultura dinamica come le cellule cuore pulsante.

Anche se i ricercatori hanno dimostrato la capacità di analizzare i parametri biologici a livello di singola cellula, manipolando l'area che contiene le nanostrice, la piattaforma richiede un ulteriore passaggio di concentrazione o amplificazione delle proteine ​​e dell'RNA estratto - un passo che si spera possa essere eliminato grazie alle più sensibili tecnologie di analisi che si sono sviluppate. Nel frattempo, la piattaforma NEX promette di rivoluzionare i test dinamici, come quelli dello studio dello sviluppo di cellule staminali o le risposte farmacologiche transitori.
Da:
http://www.medgadget.com/2017/02/nano-scale-straws-non-destructive-monitoring-cells-interior.html

lunedì 27 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Compact hydrogen storage gets a boost / Lo stoccag...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Compact hydrogen storage gets a boost / Lo stoccag...: Compact hydrogen storage gets a boost / Lo stoccaggio di idrogeno compatto riceve una spinta. Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa ...

Compact hydrogen storage gets a boost / Lo stoccaggio di idrogeno compatto riceve una spinta.

Compact hydrogen storage gets a boost / Lo stoccaggio di idrogeno compatto riceve una spinta.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa


An international team of researchers has used nano-engineering to speed up the charge and recharge cycle of compact, solid-state hydrogen storage materials.
Solid metal hydrides are seen as a potential fuel source for powering hydrogen vehicles, but are usually limited by slow hydrogen uptake and release. But scientists from Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), working with colleagues from Sandia National Laboratories, Thailand’s Mahidol University, and the National Institute of Standards and Technology, have developed a technique to overcome this.
The researchers found that nanoconfinement – infiltrating the metal hydride within a matrix of another material such as carbon – can have the effect of shortening the diffusion pathways for hydrogen, making the hydride a more efficient fuel source. Using a high-capacity lithium nitride (Li3N) hydrogen storage system under nanoconfinement, they also discovered that internal ‘nano-interfaces’ could alter the phases produced when the material is cycled, further boosting performance. The research is reported in the journal Advanced Materials Interfaces.
“The key is to get rid of the undesirable intermediate phases, which slow down the material’s performance as they are formed or consumed,” said Brandon Wood, an LLNL materials scientist and lead author of the paper. “If you can do that, then the storage capacity kinetics dramatically improve and the thermodynamic requirements to achieve full recharge become far more reasonable.”
“In this material, the nano-interfaces do just that, as long as the nanoconfined particles are small enough. It’s really a new paradigm for hydrogen storage, since it means that the reactions can be changed by engineering internal microstructures.”
According to the team, the discovery that interfaces can play a pivotal role in hydrogen storage materials is not hugely surprising, as engineers have been exploring the same phenomenon in battery electrodes for a few years.
“There is a direct analogy between hydrogen storage reactions and solid-state reactions in battery electrode materials,” said Tae Wook Heo, another LLNL co-author on the study. “People have been thinking about the role of interfaces in batteries for some time, and our work suggests that some of the same strategies being pursued in the battery community could also be applied to hydrogen storage.”

ITALIANO

Un gruppo internazionale di ricercatori ha utilizzato la nano-ingegneria per accelerare la carica e ricarica del ciclo, a stato solido di materiali per lo stoccaggio dell'idrogeno compatti.
Gli idruri metallici solidi sono visti come fonte di energia potenziale per l'alimentazione di veicoli a idrogeno, ma sono in genere limitati dalla diffusione di idrogeno lenta e dal rilascio. Ma gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in collaborazione con i colleghi di Sandia Laboratori Nazionali, Università di Mahidol di Thailandia, e il National Institute of Standards and Technology, hanno sviluppato una tecnica per superare questo ostacolo.
I ricercatori hanno scoperto che il nanoconfinamento - infiltrare l'idruro di metallo in una matrice di un altro materiale come il carbonio - può avere l'effetto di accorciare i percorsi di diffusione per l'idrogeno, rendendo l'idruro una fonte di combustibile più efficiente. Utilizzando un sistema di stoccaggio dell'idrogeno ad alta capacità del litio nitruro (Li3N) sotto nanoconfinamento, hanno anche scoperto che le "nano-interfacce 'interni potrebbero alterare le fasi prodotte quando il materiale è in movimento, aumentando ulteriormente le prestazioni. La ricerca è riportato sulla rivista Advanced Materials interfacce.
"La chiave è quella di sbarazzarsi delle fasi intermedie indesiderabili, che rallentano le prestazioni del materiale quando sono formate o consumate", ha detto Brandon Wood, uno scienziato dei materiali LLNL e autore principale dello studio. "Se si può fare questo, allora la cinetica di capacità di archiviazione può notevolmente migliorare ed i requisiti termodinamici per raggiungere la piena ricarica può diventare molto più ragionevole."
"In questo materiale, le nano-interfacce fanno proprio questo, finché le particelle nanoconfinate sono abbastanza piccole. E' davvero un nuova sorpresa per lo stoccaggio dell'idrogeno, perché significa che le reazioni possono essere modificate dall'ingegneria delle microstrutture interne ".
Secondo il gruppo, la scoperta che le interfacce possono svolgere un ruolo fondamentale in materiali di stoccaggio dell'idrogeno non è estremamente sorprendente, in quanto gli ingegneri hanno esplorato lo stesso fenomeno in elettrodi della batteria per alcuni anni.
"C'è un'analogia diretta tra le reazioni di stoccaggio dell'idrogeno e delle reazioni a stato solido in materiali per elettrodi della batteria", ha dichiarato Tae Wook Heo, un'altra LLNL co-autore dello studio. "Le persone hanno pensato al ruolo delle interfacce nelle batterie per qualche tempo, e il nostro lavoro suggerisce che alcune delle stesse strategie perseguite nella comunità della batteria potrebbero essere applicato anche per lo stoccaggio dell'idrogeno."

Da:

https://www.theengineer.co.uk/compact-hydrogen-storage-gets-a-boost/?cmpid=tenews_3144892

domenica 26 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: IL “GENIO” ITALIANO… NONOSTANTE TUTTO…NON E’ MORTO...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: IL “GENIO” ITALIANO… NONOSTANTE TUTTO…NON E’ MORTO...: IL “GENIO” ITALIANO… NONOSTANTE TUTTO…NON E’ MORTO ! All’interno intervista esclusiva al Dott. Giuseppe Cotellessa di ENEA. di :...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: PROPOSTA DI VERIFICA SPERIMENTALE DEI LIMITI DELLA...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: PROPOSTA DI VERIFICA SPERIMENTALE DEI LIMITI DELLA...: PROPOSTA DI VERIFICA SPERIMENTALE DEI LIMITI DELLA FISICA DI NEWTON: FAR RAGGIUNGERE VELOCITA' NOTEVOLI V AGLI OGGETTI CON MASSA M PICCO...

PROPOSTA DI VERIFICA SPERIMENTALE DEI LIMITI DELLA FISICA DI NEWTON: FAR RAGGIUNGERE VELOCITA' NOTEVOLI V AGLI OGGETTI CON MASSA M PICCOLA PER DIMOSTRARE L'ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA.

PROPOSTA DI VERIFICA SPERIMENTALE DEI LIMITI DELLA FISICA DI NEWTON: FAR RAGGIUNGERE VELOCITA' NOTEVOLI V AGLI OGGETTI CON MASSA M PICCOLA PER DIMOSTRARE L'ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA.

Dott. Giuseppe Cotellessa






A seguire in interessante video divulgativo che introduce il tema seppure nell’ambito consolidato dell’aerospaziale.



In base all'intuizione del Dott. Giuseppe Cotellessa, per la simmetria del sistema delle equazioni di Maxwell valide per il CAMPO elettro-magnetico, dovrebbe essere valida nel campo meccanico una forza equivalente alla Forza di Lorentz da denominare forza rotazionale indotta pari a:
 1) Fr=mvω
dove:
 m è la massa del corpo
v è la velocità tangenziale del corpo
ω è la velocità angolare del corpo.
Questa forza si dovrebbe manifestare a livello astronomico, dal momento che sia Il Sole, come i pianeti ed i loro satelliti ruotano intorno al proprio asse; la forza rotazionale indotta si manifesta dal momento che la loro massa è notevole.
Questa forza dovrebbe manifestarsi anche con i corpi con piccola massa a velocità v elevate.
Ma sulla Terra per l'esistenza della intensa forza di gravità, degli attriti e della resistenza del mezzo non è agevole far raggiungere velocità elevatissime, pari a frazione della velocità della luce c, ai corpi anche con piccole masse:
L'ambiente ideale per effettuare questo tipo di verifica è il vuoto dello spazio.
Infatti, sulla Terra, un veicolo per muoversi esercita una forza su un corpo esterno, sia esso il terreno solido, l'acqua del mare, o anche l'aria. Come le ruote di un'automobile esercitano una spinta contro la superficie stradale, così fanno i remi di una barca contro l'acqua e l'elica di un aeroplano contro l'aria.
Ma un veicolo nello spazio vuoto non ha nulla intorno a sè contro cui esercitare una spinta e per muoversi deve utilizzare un altro metodo: deve disfarsi di una parte della propria massa lanciandola alla massima velocità possibile in direzione opposta a quella verso cui intende muoversi.
E' quella che si chiama comunemente propulsione a reazione: il veicolo espelle massa ad alta velocità dietro di sè e per reazione si muove nella direzione opposta.
Un aereo a reazione funziona proprio in questo modo, solo che una gran parte della massa che emette ad alta velocità, l'aria, l'aereo la prende dall'ambiente esterno; ciò gli consente sì una grande autonomia, ma è anche la sua principale limitazione perchè, a meno di portarsi dietro una grande scorta di aria, nello spazio il motore di un aereo a reazione non funzionerebbe. Nello spazio infatti non c'è possibilità di approvvigionarsi di massa da emettere e tutta quella che serve per muoversi deve averla con sè. 
C'è da dire che se nello spazio non c'è aria da prendere e da utilizzare per muoversi, in compenso non c'è neppure attrito.
Un veicolo nello spazio, una volta raggiunta la velocità richiesta, la mantiene senza bisogno di ulteriori spinte; gliene serviranno se vorrà rallentare, accelerare o cambiare direzione.
E' ben noto infatti che i satelliti artificiali, una volta lanciati, continuano a ruotare intorno a noi senza bisogno di motori, e solo quelli più vicini alla Terra richiedono ogni tanto un pò di spinta per mantenersi in quota.
Ma oltre alle piccole spinte, i veicoli spaziali hanno spesso necessità di cambiare assetto o modificare la propria rotta, per eseguire i compiti per i quali sono stati costruiti.
Ecco dunque la necessità di motori in grado di sostenere le spinte necessarie, in grado cioè di emettere nella direzione voluta quantità ben determinate di massa alla massima velocità possibile.
E' questo il modo di funzionare dei razzi che lanciano dietro di sè ad altissima velocità i gas prodotti dalla reazione fra il comburente ed il combustibile che portano nei propi serbatoi, generalmente ossigeno e idrogeno liquidi.
A parità di massa emessa, più alta è la velocità di emissione, maggiore sarà l'impulso della spinta che risulta pari alla quantità di moto della massa emessa.
I razzi ad ossigeno ed idrogeno liquidi sono in genere utilizzati per i razzi vettore che devono superare la gravità terrestre per portare in orbita i satelliti: in questo modo essi producono spinte elevatissime consumando tutto il propellente in pochi minuti.
All'inizio la spinta di questi razzi vettori è appena sufficiente a sollevare il razzo che inizia a muoversi lentamente, poi, mano a mano  che consuma combustibile e la massa complessiva del razzo si riduce, la sua velocità aumenta rapidamente fino a consentirgli di portarsi in orbita. 
I veicoli spaziali, una volta in orbita, richiedono per muoversi un tipo di spinta assai diversa: in generale molto meno intensa però molto più duratura, ma il problema rimane lo stesso: bisogna avere a bordo una grande quantità di massa da lanciare e si devono impiegare tecniche capaci di emetterla nella direzione e nella misura giusta e alla massima velocità possibile: a parità si spinta più è alta la velocità di emissione e meno massa sarà necessario consumare.
Infatti la spinta è il risultato del prodotto massa emessa x velocità di emissione.
La velocità di emissione della massa è dunque il parametro principale da cui dipende l'efficienza del sistema di propulsione: sono stati sviluppati molti tipi di motori, sia di tipo classico come i motori chimici e quelli fluidodinamici, sia di nuova generazione come quelli elettrici.
Questi ultimi, più propriamente noti come motori ionici, si basano su un semplice principio: la massa da emettere, generalmente gas (ma può essere anche un solido come il cesio) viene dapprima ionizzata cioè caricata elettricamente, poi accelerata mediante una serie di griglie disposte nella direzione di emissione e portate ad un elevato potenziale elettrico: gli ioni emessi da questo tipo di motore raggiungono velocità dell'ordine di 30.000 m/s e quindi possono generare spinte considerevoli pur consumando poca massa.
Per accelerare gli ioni si consumerà molta energia elettrica ma questa, se si resta nel sistema solare, non è un grave problema perchè con i pannelli foto-voltaici è possibile captare dal Sole tutta l'energia necessaria.
I motori ionici sono un'innovazione relativamente recente e sono tuttora in fase sperimentale e non è ancora chiaro quale sia la migliore fra le numerose soluzioni tecnologiche, sia dal punto di vista dell'efficienza sia da quello dell'affidabilità.

sabato 25 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: New Way of Generating 3D Images May Prove Valuable...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: New Way of Generating 3D Images May Prove Valuable...: New Way of Generating 3D Images May Prove Valuable in Clinical Practice. The patent process ENEA RM2012A000637 can be very useful in this a...

New Way of Generating 3D Images May Prove Valuable in Clinical Practice. Nuovo modo di generazione di Immagini in 3D può rivelarsi prezioso nella pratica clinica.

New Way of Generating 3D Images May Prove Valuable in Clinical Practice. The patent process ENEA RM2012A000637 can be very useful in this application.Nuovo modo di generazione di Immagini in 3D può rivelarsi prezioso nella pratica clinica. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 può risultare molto utile in quest'applicazione. 



Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / 

Reported by Dr. Joseph Cotellessa





Doctors are some of the biggest consumers of 3D visualization because every CT and MRI scan is a volumetric data set. So far, viewing the data in 3D has typically required a special set of glasses or meant that the person had to keep the eyes within a small space within which the 3D effect is visible. Now researchers in Japan have come up with a completely new type of 3D display that consists of liquid, but relies on lasers to create an image.
The display is essentially a glass cylinder filled with a high viscosity liquid. Lasers outside the liquid vessel are used to focus light beams where visible content should appear. When properly focused, the lasers generate tiny bubbles within the liquid. Doing this fast enough, an entire image can be created out of the bubbles. Since the liquid is very viscous, the bubbles tend to stay around longer than if it would be water.
To colorize the scene, light beams that can change color are applied to the bubbles, both illuminating and coloring the image. The image can be seen from any angle and the display itself has no wires or power components to have to think about.
The technology is still in a very early stage and requires expensive components. Nevertheless, there’s obviously a great deal of room for improvement on image quality and cost.
Here’s a quick demonstration of the proof-of-principle 3D bubble display:

ITALIANO
I medici sono alcuni dei più grandi consumatori di visualizzazione in 3D, perché ogni TC e RM di scansione è un insieme di dati volumetrici. Finora,per  consultare i dati in 3D è tipicamente richiesto un insieme di occhiali speciali o far sì che la persona ha dovuto tenere gli occhi su un piccolo spazio all'interno del quale l'effetto 3D è visibile. Ora i ricercatori in Giappone hanno messo a punto un nuovo tipo di display 3D che consiste di liquido, ma si basa su laser per creare un'immagine.
Il display è essenzialmente un cilindro di vetro riempito con un liquido ad alta viscosità. I laser di fuori del vaso liquido vengono utilizzati per mettere a fuoco fasci di luce in cui dovrebbe comparire il contenuto visibile. Se correttamente focalizzati, i laser generano piccole bolle all'interno del liquido. In questo modo abbastanza veloce, l'intera immagine può essere creato dalle bolle. Dato che il liquido è molto viscoso, le bolle tendono a rimanere a lungo rispetto al tempo richiesto se il liquido fosse d'acqua.
Per colorare la scena, fasci di luce che possono cambiare colore vengono applicati alle bolle, sia illuminante e colorare l'immagine. L'immagine può essere vista da qualsiasi angolazione e il display stesso non ha fili o componenti di potenza per avere da preoccuparsi.
La tecnologia è ancora in una fase molto precoce e richiede componenti costosi. Tuttavia, c'è ovviamente una grande quantità di possibilità per il miglioramento della qualità delle immagini e dei costi.
Da:
http://www.medgadget.com/2017/02/new-way-generating-3d-images-may-prove-valuable-clinical-practice.html

venerdì 24 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Stanford team builds artificial synapse / Grupp di...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Stanford team builds artificial synapse / Grupp di...: Stanford team builds artificial synapse / Gruppo di Stanford costruisce sinapsi artificiale. Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotell...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: New Technique for Cheaper, More Efficient Single C...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: New Technique for Cheaper, More Efficient Single C...: New Technique for Cheaper, More Efficient Single Cell Sequencing /  Nuova tecnica più economica, più efficiente per il sequenziamento del...

Stanford team builds artificial synapse / Gruppo di Stanford costruisce sinapsi artificiale.


Stanford team builds artificial synapse / Gruppo di Stanford costruisce sinapsi artificiale.



Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

(Credit: Manel Torralba via flickr)

Researchers from Stanford University have created an artificial synapse made from organic materials, a development with potential for advanced computing and brain-machine technologies.
When we learn, electric signals are sent around the brain via synapses, creating neural pathways. Less energy is required each time a path is travelled, as the route becomes more defined. This essentially makes learning and memory part of the same process. Reported in the journal Nature Materials, the Stanford device attempts to mimic this behaviour, co-locating processing and memory, and using much less energy than traditional computing while doing so.
The artificial synapse consists of two thin, flexible films with three terminals, connected by a salt-water electrolyte. The device works as a transistor, with one of the terminals controlling the flow of electricity between the other two. By discharging and recharging it repeatedly, the researchers were able to ‘train’ the synapse, and were able to predict within one per cent of uncertainty what voltage was required to get the synapse to a specific electrical state and keep it there.
“It works like a real synapse but it’s an organic electronic device that can be engineered,” said Alberto Salleo, associate professor of materials science and engineering at Stanford and senior author of the paper.
“It’s an entirely new family of devices because this type of architecture has not been shown before. For many key metrics, it also performs better than anything that’s been done before with inorganics.”
Salleo and his team have only built one artificial synapse, but researchers at Sandia National Laboratories were able to use 15,000 measurements from experiments on that synapse to simulate how an array of them would work in a neural network. The simulated array was able to identify handwritten digits between 0 and 9 with between 93 to 97 per cent accuracy. This type of visual task is something that traditional computing generally struggles with.
“More and more, the kinds of tasks that we expect our computing devices to do require computing that mimics the brain because using traditional computing to perform these tasks is becoming really power hungry,” said Sandia’s A Alec Talin, the paper’s other senior author. “We’ve demonstrated a device that’s ideal for running these type of algorithms and that consumes a lot less power.”
Where digital transistors can be in only two states, such as 0 and 1, the researchers successfully programmed 500 states in the artificial synapse. In switching from one state to another they used about one-tenth as much energy as a state-of-the-art computing system needs in order to move data from the processing unit to the memory.
According to the researchers, the organic nature of the device also means it could be compatible with our own neurons, opening up the possibility of brain-machine interfaces.

ITALIANO

I ricercatori della Stanford University hanno creato una sinapsi artificiale a base di materiali organici, uno sviluppo con un potenziale di tecnologie di calcolo e lo sviluppo di cervello-macchina avanzate.
Quando impariamo, i segnali elettrici vengono inviati in tutto il cervello attraverso le sinapsi, creando percorsi neurali. Meno energia è necessaria ogni volta che un percorso è stato già efettuato, come il percorso diventa più definito. Ciò rende sostanzialmente effettivo apprendimento e la memoria parte dello stesso processo. Riportato sulla rivista Nature Materials, il dispositivo di Stanford tenta di imitare questo comportamento, l'elaborazione e la memoria di co-localizzazione, e l'utilizzo di molta meno energia rispetto al calcolo tradizionale.
La sinapsi artificiale è costituita da due pellicole flessibili sottili con tre terminali, collegati da un elettrolita di acqua salata. Il dispositivo funziona come un transistor, con uno dei terminali che controllano il flusso di energia elettrica tra gli altri due. Scaricando e ricaricando ripetutamente, i ricercatori sono stati in grado di generare un 'treno' sinapsi, e sono stati in grado di prevedere entro l'uno per cento di incertezza che tensione sia stato necessaria per ottenere la sinapsi a uno stato elettrico specifico e tenerlo lì.
"Funziona come una vera sinapsi, ma è un dispositivo elettronico organico che può essere ingegnerizzato", ha dichiarato Alberto Salleo, professore associato di scienza dei materiali e ingegneria presso la Stanford e senior autore dell'articolo.
"E 'una famiglia completamente nuova di dispositivi, perché questo tipo di architettura non è stato mostrata prima. Per molti parametri chiave, esegue anche meglio di tutto ciò che è stato fatto prima con sostanze inorganiche ".
Salleo e il suo gruppo hanno costruito una sola sinapsi artificiale, ma i ricercatori Sandia National Laboratories sono stati in grado di utilizzare 15.000 misurazioni da esperimenti su quella sinapsi per simulare come una serie  avrebbe funzionato in una rete neurale. L'array simulato è stato in grado di identificare le cifre scritte a mano da 0 a 9 con tra il 93 al 97 per cento di  precisione. Questo tipo di compito visivo è qualcosa che l'informatica tradizionale sta cercando di ottenere.
"Sempre di più, i tipi di attività che ci aspettiamo dai nostri dispositivi di elaborazione per richieste di calcolo che simula il cervello perché l'utilizzo di calcolo tradizionale per eseguire queste attività richiedono molta potenza di calcolo", ha detto di Sandia A Alec Talin, altro autore maggiore dell'articolo. "Abbiamo dimostrato un dispositivo che è ideale per l'esecuzione di questo tipo di algoritmi e che consuma molta meno energia."
Dove transistor digitali possono essere solo in due stati, come 0 e 1, i ricercatori hanno programmato con successo 500 Stati della sinapsi artificiale. Nel passaggio da uno stato all'altro hanno usato circa un decimo dell'energia di un sistema informatico che ha bisogno per spostare i dati dall'unità di elaborazione alla memoria.
Secondo i ricercatori, la natura organica del dispositivo significa anche che potrebbe essere compatibile con i nostri neuroni, aprendo la possibilità di interfacce cervello-macchina.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/stanford-team-builds-artificial-synapse/?cmpid=tenews_3136133

New Technique for Cheaper, More Efficient Single Cell Sequencing / Nuova tecnica più economica, più efficiente per il sequenziamento delle singole cellule.

New Technique for Cheaper, More Efficient Single Cell SequencingNuova tecnica più economica, più efficiente per il sequenziamento delle singole cellule.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa /  Reported by Dr. Joseph Cotellessa




Each point in this illustration is a single cell genome sequenced from a pancreatic tumor. The four different colors represent non-cancer cells (green) and three different genetically distinct cancer cell types present within the same tumor. (OHSU)

Ogni punto in questa illustrazione è un singolo genoma della cellula sequenziato da un tumore pancreatico. I quattro colori differenti rappresentano cellule non tumorali (verde) e tre diversi tipi di cellule di cancro geneticamente distinte presenti all'interno dello stesso tumore.


Single-cell sequencing has shown a lot of promise in identifying genetic differences between cells in a given tissue sample. It is particularly useful for understanding heterogeneity and evolution in resected tumors, and is increasingly used for improving precision medicine approaches. Unfortunately, conventional methods are cost-prohibitive, thus they restrict the cell numbers that can be assessed and are therefore not widely used. A new technique, dubbed SCI-seq (single-cell combinatorial indexed sequencing), developed at the Oregon Health & Science University (OHSU) was used to generate libraries for samples much larger than possible with previous technologies (by about two orders of magnitude), and at a fraction of the price.

One application of single-cell sequencing is for the detection of copy-number variations (CNVs), the number of times a given gene segment is repeated in a cell. CNV plays a role in generating diversity in a species, but is also observed within adjacent tissues and many CNVs are associated with cancers. SCI-seq allows for efficient detection of CNVs by combining two methods of barcoding a cell before sequencing. The nuclei of cells from a given sample are isolated and targeted with transposases (enzymes to insert DNA) for the addition of the first barcode. This is followed by a second step that uses PCR to add a second barcode, optimizing the number of nuclei to reduce uncertainty and duplications in barcoded identities.
By using this two-tier strategy, the research team was able to precisely interrogate CNVs from large samples, applying this technique to the analysis of cultured cells and primate brain tissue samples. They went on to demonstrate its use for analyzing the heterogeneity of a human pancreatic tumor sample, observing populations delineating healthy tissues and three distinct tumor clusters. Single-cell interrogations of tumor heterogeneity of this type reveal key mutations shared across the tumor, as well as the prevalence of other druggable targets, uncovering potential drug combinations that offer the best chances at complete elimination. The authors of this study have expressed an interest in collaborating with colleagues at OHSU to bring this technique to the clinic and impact patients’ lives.

ITALIANO

Il sequenziamento unicellulare ha mostrato molte promesse per identificare differenze genetiche tra le cellule in un dato campione di tessuto. È particolarmente utile per comprendere l'eterogeneità e l'evoluzione nei tumori resecati, ed è sempre utilizzato per migliorare una medicina di precisione. Purtroppo, i metodi convenzionali hanno un costo proibitivo, così si limita il numero di cellule che possono essere valutate e sono, pertanto, non ampiamente utilizzate. Una nuova tecnica, chiamata SCI-ss ( sequenziamento combinatorio indicizzato per singola cellula ), sviluppato presso l'Oregon Health & Science University (OHSU) è stato utilizzato per generare le librerie per i campioni molto più grandi di quanto risulta possibile con le tecnologie precedenti (di circa due ordini di grandezza) , e ad una frazione del prezzo.

Una applicazione di sequenziamento per una singola cellula è per la rilevazione delle variazioni di copie-numeriche (CNV), il numero di volte che un dato segmento di gene viene ripetuto in una cella. CNV svolge un ruolo nella generazione di diversità in specie, ma si osserva anche nei tessuti adiacenti e molte CNV sono associate a tumori. SCI-ss permette il rilevamento efficace di CNV dalla combinazione di due metodi di codici a barre di una cellula prima del sequenziamento. I nuclei di cellule da un dato campione sono isolati e gestibili con trasposasi (enzimi inserire DNA) per l'aggiunta del primo codice a barre. Questa è seguita da una seconda fase che utilizza PCR per aggiungere un secondo codice a barre, ottimizzando il numero di nuclei per ridurre l'incertezza e le duplicazioni in identità del codice a barre.
Utilizzando questa strategia a due livelli, il gruppo di ricerca è stato in grado di valutare proprio CNV da grandi campioni, con l'applicazione di questa tecnica per l'analisi di cellule in coltura e campioni di tessuto cerebrale dei primati. Hanno continuato a dimostrare il suo utilizzo per analizzare l'eterogeneità di un campione di tumore pancreatico umano, osservando le popolazioni delineando i tessuti sani e tre gruppi distinti tumorali . L'eterogeneità di tumore delle singole cellule questo tipo rivela mutazioni chiave comune di tutti i tumori, nonché la prevalenza di altri obiettivi sensibili all'uso dei farmaci, scoprendo combinazioni di farmaci potenziali che offrono le migliori possibilità con completa eliminazione delle cellule tumorali. Gli autori di questo studio hanno espresso interesse a collaborare con i colleghi presso OHSU per portare questa tecnica nell'uso della clinica e per avere impatto con i pazienti.

Da:

http://www.medgadget.com/2017/02/new-technique-cheaper-efficient-single-cell-sequencing.html





giovedì 23 febbraio 2017

Brevettata tecnologia ENEA per la produzione di vaccini genetici utili nella prevenzione di infezioni e cura dei tumori


Brevettata tecnologia ENEA per la produzione di vaccini genetici utili nella prevenzione di infezioni e cura dei tumoriPatented technology for the production of genetic vaccines useful in the prevention of infections and treatment of tumors.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa


Due ricercatrici del settore delle Tecnologie Biomediche e delle Biotecnologie dell’ENEA, insieme ad un ricercatore dell’Istituto nazionale Tumori Regina Elena, hanno depositato un brevetto che riguarda la fusione di una sequenza di DNA, derivata da una sequenza segnale di una proteina di fagiolo con una sequenza di DNA che codifica un antigene virale o tumorale. La fusione, che ha riguardato principalmente antigeni del virus del papilloma umano (HPV), quando somministrata come vaccino genetico in animali da laboratorio (in particolare mediante elettroporazione), è stata in grado di generare una risposta immunitaria basata su anticorpi rapida, robusta e duratura. Tale strategia vaccinale è quindi potenzialmente utile per prevenire le infezioni, comprese infezioni emergenti, riemergenti (es. SARS CoV; Zika; influenza) o correlate all’insorgenza di cancro (come quelle relative all’infezione con il virus del papilloma umano, HPV) che hanno un notevole impatto medico sulla popolazioneI vaccini genetici fanno parte della categoria dei cosiddetti ‘farmaci biologici’ in uso clinico già da qualche anno. Questi si basano sulla somministrazione, mediata da un vettore, della sequenza di DNA che codifica per un dato antigene (tumorale o derivato da un agente infettivo). Il vaccino genetico così ottenuto può essere iniettato direttamente nell'ospite, con un procedimento simile alle comuni tecniche di vaccinazione (ad es. per via intramuscolare): il plasmide utilizzerà i meccanismi cellulari dell'ospite per la produzione dell'antigene che a sua volta stimolerà nell'organismo una risposta immunitaria. L'identificazione di antigeni in grado di indurre una risposta immunitaria efficace rappresenta un punto chiave nella progettazione razionale dei vaccini genetici, sia preventivi (in grado cioè di indurre nell'ospite una risposta immunitaria, in particolare di tipo umorale, che neutralizza il patogeno prima che possa sviluppare la malattia), che terapeutici (ossia in grado di risolvere la malattia già in atto). successo di questa tecnologia è già sfociato nella commercializzazione di alcuni prodotti in campo veterinario e nella valutazione di alcuni prodotti della stessa categoria in trial clinici di fase avanzata. Allo stato attuale della ricerca, uno dei problemi principali da risolvere con vaccini genetici (sia preventivi che terapeutici) è la loro scarsa capacità di indurre una risposta immunitaria adeguata (produzione di anticorpi e/o risposte mediate da cellule). Con la presente invenzione gli autori hanno dimostrato per la prima volta che una sequenza segnale derivante da una proteina vegetale, fusa alla porzione N-terminale di antigeni di HPV funziona anche in cellule umane ed è in grado di guidare il processamento dell’antigene attraverso la via di secrezione . Questa ‘ridistribuzione’ dell’antigene, insieme al tipo di somministrazione adottata, ossia l’elettroporazione, ha determinato una rapida, robusta e duratura risposta immunitaria basata su anticorpi anche contro antigeni particolarmente ‘abili’ a sfuggire al controllo del sistema immunitario. In una strategia precedente, gli stessi inventori avevano progettato la fusione di un oncogene di HPV16 all'estremità N-terminale della sequenza codificante per una proteina di difesa vegetale mutata, un ‘carrier’ capace di generare risposte immunitarie citotossiche in grado di inibire la crescita di un tumore sperimentale per HPV La scoperta delle proprietà di tali sequenze di origine vegetale in grado di incrementare in un caso le risposte immunologiche mediate da cellule (utili nel caso di tumori) e dall’altro risposte mediate da anticorpi (utili nel caso di infezioni), insieme all’impiego di tecnologie a basso costo (vaccini a DNA) permette lo sviluppo di una piattaforma ‘verde’ che potrebbe essere generalmente valida per la generazione di nuovi vaccini profilattici e/o terapeutici efficaci. Le sequenze ad attività immuno-stimolante di origine vegetale sono inoltre più sicure di quelle di derivazione umana o batterica che potrebbero indurre reazioni secondarie reazioni crociate autoimmuni. 

ENGLISH

Two researchers of the Biomedical Technology sector and ENEA Biotechnology, together with a National Cancer Institute researcher Regina Elena, have filed a patent that covers the fusion of a DNA sequence, a signal sequence derived from a bean protein with a DNA sequence that encodes a viral or tumor antigen. The merger, which has mainly covered antigen of human papilloma virus (HPV), when administered as a genetic vaccine in laboratory animals (in particular by electroporation), was able to generate an immune-based rapid antibody response, robust and durable . Such a vaccination strategy is therefore potentially useful for preventing infections, including emerging infections, re-emerging (eg. SARS CoV; Zika; flu) or related to the onset of cancer (such as those related to infection with the human papilloma virus, HPV) which have a significant medical impact on the population. The genetic vaccines are part of the category of so-called 'biologics' in clinical use for some years. These are based on the administration, mediated by a vector, the DNA sequence coding for a given antigen (tumor or derived from an infectious agent). The genetic vaccine thus obtained can be directly injected into the host, with a procedure similar to common vaccination techniques (eg. Intramuscular): the plasmid will use the host's cellular mechanisms for producing the antigen which in turn It will stimulate an immune response in the body. The identification of antigens capable of inducing an effective immune response is a key point in the rational design of genetic vaccines, both preventive (ie able to induce in the host an immune response, especially the humoral type, which neutralizes the pathogen before that it can develop the disease), that therapeutic (ie able to resolve the disease already in place). success of this technology has already resulted in the marketing of certain products in the veterinary and the assessment of certain products in the same category in the advanced stages of clinical trials. At the current state of research, one of the main problems to be solved with genetic vaccines (both preventive and therapeutic) is their poor ability to induce an adequate immune response (production of antibodies and / or cell-mediated responses). With the present invention the authors have demonstrated for the first time that a signal sequence derived from a vegetable protein, fused to the N-terminal portion of the HPV antigens also works in human cells and is able to drive the antigen processing through the via secretion. This '' antigen redistribution, along with the type of administration adopted, namely electroporation, led to a rapid, robust and long-lasting immune response based on antibodies against antigens also very 'clever' to escape recognition by the immune system. In a previous strategy, the inventors had designed the fusion of an oncogene HPV16 at the N-terminal of the sequence coding for a mutated plant defense protein, a 'carrier' capable of generating cytotoxic immune responses can inhibit the growth of an experimental tumor HPV the discovery of the properties of those of vegetable origin sequences able to increase in a case the immunological responses mediated by cells (useful in the case of tumors) and other responses mediated by antibodies (useful in the case of infections ), together with the use of low cost technologies (DNA vaccines) allows the development of a 'green' platform that may be generally valid for the generation of new vaccines prophylactic and / or therapeutical effective. The sequences to immune-stimulating activity of vegetable origin are also more secure than those of human or bacterial origin, which could cause side reactions autoimmune cross reaction.

Da:

  http://industria.enea.it/news/2017/brevettata-tecnologia-per-la-produzione-di-vaccini-genetici-per-la-prevenzione-di-infezioni-e-cura-dei-tumori    

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Brevettata tecnologia per la produzione di vaccini...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Brevettata tecnologia per la produzione di vaccini...: Brevettata tecnologia per la produzione di vaccini genetici utili nella prevenzione di infezioni e cura dei tumori /  Patented technology...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: ENEA brevetta biofarmaco innovativo a basso costo ...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: ENEA brevetta biofarmaco innovativo a basso costo ...: ENEA brevetta biofarmaco innovativo a basso costo prodotto da piante per la cura dei linfomi /  ENEA patented innovative biopharmaceutical ...

Brevettata tecnologia per la produzione di vaccini genetici utili nella prevenzione di infezioni e cura dei tumori / Patented technology for the production of genetic vaccines useful in the prevention of infections and treatment of tumors.

Brevettata tecnologia per la produzione di vaccini genetici utili nella prevenzione di infezioni e cura dei tumoriPatented technology for the production of genetic vaccines useful in the prevention of infections and treatment of tumors.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa


Due ricercatrici del settore delle Tecnologie Biomediche e delle Biotecnologie dell’ENEA, insieme ad un ricercatore dell’Istituto nazionale Tumori Regina Elena, hanno depositato un brevetto che riguarda la fusione di una sequenza di DNA, derivata da una sequenza segnale di una proteina di fagiolo con una sequenza di DNA che codifica un antigene virale o tumorale. La fusione, che ha riguardato principalmente antigeni del virus del papilloma umano (HPV), quando somministrata come vaccino genetico in animali da laboratorio (in particolare mediante elettroporazione), è stata in grado di generare una risposta immunitaria basata su anticorpi rapida, robusta e duratura. Tale strategia vaccinale è quindi potenzialmente utile per prevenire le infezioni, comprese infezioni emergenti, riemergenti (es. SARS CoV; Zika; influenza) o correlate all’insorgenza di cancro (come quelle relative all’infezione con il virus del papilloma umano, HPV) che hanno un notevole impatto medico sulla popolazioneI vaccini genetici fanno parte della categoria dei cosiddetti ‘farmaci biologici’ in uso clinico già da qualche anno. Questi si basano sulla somministrazione, mediata da un vettore, della sequenza di DNA che codifica per un dato antigene (tumorale o derivato da un agente infettivo). Il vaccino genetico così ottenuto può essere iniettato direttamente nell'ospite, con un procedimento simile alle comuni tecniche di vaccinazione (ad es. per via intramuscolare): il plasmide utilizzerà i meccanismi cellulari dell'ospite per la produzione dell'antigene che a sua volta stimolerà nell'organismo una risposta immunitaria. L'identificazione di antigeni in grado di indurre una risposta immunitaria efficace rappresenta un punto chiave nella progettazione razionale dei vaccini genetici, sia preventivi (in grado cioè di indurre nell'ospite una risposta immunitaria, in particolare di tipo umorale, che neutralizza il patogeno prima che possa sviluppare la malattia), che terapeutici (ossia in grado di risolvere la malattia già in atto). successo di questa tecnologia è già sfociato nella commercializzazione di alcuni prodotti in campo veterinario e nella valutazione di alcuni prodotti della stessa categoria in trial clinici di fase avanzata. Allo stato attuale della ricerca, uno dei problemi principali da risolvere con vaccini genetici (sia preventivi che terapeutici) è la loro scarsa capacità di indurre una risposta immunitaria adeguata (produzione di anticorpi e/o risposte mediate da cellule). Con la presente invenzione gli autori hanno dimostrato per la prima volta che una sequenza segnale derivante da una proteina vegetale, fusa alla porzione N-terminale di antigeni di HPV funziona anche in cellule umane ed è in grado di guidare il processamento dell’antigene attraverso la via di secrezione . Questa ‘ridistribuzione’ dell’antigene, insieme al tipo di somministrazione adottata, ossia l’elettroporazione, ha determinato una rapida, robusta e duratura risposta immunitaria basata su anticorpi anche contro antigeni particolarmente ‘abili’ a sfuggire al controllo del sistema immunitario. In una strategia precedente, gli stessi inventori avevano progettato la fusione di un oncogene di HPV16 all'estremità N-terminale della sequenza codificante per una proteina di difesa vegetale mutata, un ‘carrier’ capace di generare risposte immunitarie citotossiche in grado di inibire la crescita di un tumore sperimentale per HPV La scoperta delle proprietà di tali sequenze di origine vegetale in grado di incrementare in un caso le risposte immunologiche mediate da cellule (utili nel caso di tumori) e dall’altro risposte mediate da anticorpi (utili nel caso di infezioni), insieme all’impiego di tecnologie a basso costo (vaccini a DNA) permette lo sviluppo di una piattaforma ‘verde’ che potrebbe essere generalmente valida per la generazione di nuovi vaccini profilattici e/o terapeutici efficaci. Le sequenze ad attività immuno-stimolante di origine vegetale sono inoltre più sicure di quelle di derivazione umana o batterica che potrebbero indurre reazioni secondarie reazioni crociate autoimmuni. 

ENGLISH

Two researchers of the Biomedical Technology sector and ENEA Biotechnology, together with a National Cancer Institute researcher Regina Elena, have filed a patent that covers the fusion of a DNA sequence, a signal sequence derived from a bean protein with a DNA sequence that encodes a viral or tumor antigen. The merger, which has mainly covered antigen of human papilloma virus (HPV), when administered as a genetic vaccine in laboratory animals (in particular by electroporation), was able to generate an immune-based rapid antibody response, robust and durable . Such a vaccination strategy is therefore potentially useful for preventing infections, including emerging infections, re-emerging (eg. SARS CoV; Zika; flu) or related to the onset of cancer (such as those related to infection with the human papilloma virus, HPV) which have a significant medical impact on the population. The genetic vaccines are part of the category of so-called 'biologics' in clinical use for some years. These are based on the administration, mediated by a vector, the DNA sequence coding for a given antigen (tumor or derived from an infectious agent). The genetic vaccine thus obtained can be directly injected into the host, with a procedure similar to common vaccination techniques (eg. Intramuscular): the plasmid will use the host's cellular mechanisms for producing the antigen which in turn It will stimulate an immune response in the body. The identification of antigens capable of inducing an effective immune response is a key point in the rational design of genetic vaccines, both preventive (ie able to induce in the host an immune response, especially the humoral type, which neutralizes the pathogen before that it can develop the disease), that therapeutic (ie able to resolve the disease already in place). success of this technology has already resulted in the marketing of certain products in the veterinary and the assessment of certain products in the same category in the advanced stages of clinical trials. At the current state of research, one of the main problems to be solved with genetic vaccines (both preventive and therapeutic) is their poor ability to induce an adequate immune response (production of antibodies and / or cell-mediated responses). With the present invention the authors have demonstrated for the first time that a signal sequence derived from a vegetable protein, fused to the N-terminal portion of the HPV antigens also works in human cells and is able to drive the antigen processing through the via secretion. This '' antigen redistribution, along with the type of administration adopted, namely electroporation, led to a rapid, robust and long-lasting immune response based on antibodies against antigens also very 'clever' to escape recognition by the immune system. In a previous strategy, the inventors had designed the fusion of an oncogene HPV16 at the N-terminal of the sequence coding for a mutated plant defense protein, a 'carrier' capable of generating cytotoxic immune responses can inhibit the growth of an experimental tumor HPV the discovery of the properties of those of vegetable origin sequences able to increase in a case the immunological responses mediated by cells (useful in the case of tumors) and other responses mediated by antibodies (useful in the case of infections ), together with the use of low cost technologies (DNA vaccines) allows the development of a 'green' platform that may be generally valid for the generation of new vaccines prophylactic and / or therapeutical effective. The sequences to immune-stimulating activity of vegetable origin are also more secure than those of human or bacterial origin, which could cause side reactions autoimmune cross reaction.

Da:

  http://industria.enea.it/news/2017/brevettata-tecnologia-per-la-produzione-di-vaccini-genetici-per-la-prevenzione-di-infezioni-e-cura-dei-tumori              

ENEA brevetta biofarmaco innovativo a basso costo prodotto da piante per la cura dei linfomi / ENEA patented innovative biopharmaceutical low cost product from plants for the treatment of lymphomas.

ENEA brevetta biofarmaco innovativo a basso costo prodotto da piante per la cura dei linfomi ENEA patented innovative biopharmaceutical low cost product from plants for the treatment of lymphomas.


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa


I ricercatori del settore delle Biotecnologie e dell’Immunologia ENEA hanno depositato un  brevetto che riguarda la produzione in pianta di un anticorpo monoclonale dotato di caratteristiche funzionali uniche ‘ingegnerizzato’ a partire dal RITUXIMAB, uno dei primi anticorpi monoclonali ad essere utilizzato con successo nella terapia del linfoma non-Hodgkin delle cellule B, nelle leucemie delle cellule B e in talune malattie autoimmuni.
La nuova molecola realizzata in ENEA è costituita da più strutture funzionali, ottenuta mediante la fusione delle sequenze di DNA di tre geni diversi, due codificanti le strutture dell’anticorpo anti-tumorale, il terzo codificante una citochina, l’interleuchina 2 (IL-2). La IL-2 è una molecola normalmente prodotta dai linfociti T ed agisce sulle medesime cellule T e su altre cellule del sistema immunitario, dette cellule NK (Natural Killer), potenziandone le funzioni.
Questo tipo di biofarmaco, chiamato “immunocitochina” per la presenza di una parte anticorpale e di una citochina, possiede caratteristiche uniche, ed è stato ottimizzato anche per la composizione degli zuccheri che “decorano” la struttura proteica. È in grado di assolvere due compiti contemporaneamente: da una parte riconoscere le cellule tumorali mediandone l’eliminazione e dall’altra portare la molecola ‘segnale’ (la IL-2) esclusivamente dove è più utile potenziare la risposta immunitaria per favorire la regressione del tumore.
Altro punto cardine dell’innovazione è l’impiego per la sintesi di piante complete come “biofabbrica” (nella foto) al posto di cellule animali, come avviene comunemente. Queste piante, grazie ad istruzioni genetiche fornite dai ricercatori in maniera transiente (temporanea), consentono la sintesi di un biofarmaco funzionale di nuova concezione in poche settimane e con buone rese. La procedura rivoluziona in qualche modo, la produzione degli anticorpi monoclonali per uso clinico, in quanto, attualmente, le aziende farmaceutiche utilizzano grandi fermentatori per colture cellulari di mammifero. Con Il sistema sviluppato presso il Laboratorio Biotecnologie dell’ENEA, questi prodotti farmaceutici vengono prodotti in serre controllate in tempi brevi (15 giorni per un ciclo completo di produzione).
L’uso non convenzionale delle piante può rappresentare una risposta efficiente e funzionale alla crescente domanda ed ai costi elevatissimi per dose di questi tipi di farmaci offrendo nuove opportunità e prospettive per la sintesi a basso costo di biofarmaceutici in pianta.

ENGLISH

Researchers at the Biotechnology industry and Immunology ENEA filed a patent that covers the plant in production of a monoclonal antibody with unique functional characteristics 'engineered' from RITUXIMAB, one of the first monoclonal antibody to be used successfully in therapy non-Hodgkin's B cell lymphoma, B-cell leukemias and certain autoimmune diseases.
The new molecule realized in ENEA consists of several functional structures, obtained by the fusion of DNA sequences of three different genes, two encoding the anti-tumor antibody structures, the third coding a cytokine, interleukin 2 (IL- 2). IL-2 is a molecule normally produced by T lymphocytes and acts on the same T cells and other cells of the immune system, called NK (Natural Killer), enhancing its functions.
This type of Biopharmaceutical, called "immunocitochina" for the presence of antibody and a part of a cytokine, possesses unique characteristics, and has also been optimized for the composition of the sugars that "decorate" the protein structure. It is able to perform two tasks simultaneously: on the one hand recognize the cancer cells, mediating the elimination and on the other to bring the 'signal' molecule (IL-2) only where it is most useful to strengthen the immune response to promote the regression of cancer.
Another pivot point innovation is the use for the synthesis of complete plants as "biofactory" (in the picture) in place of animal cells, as is commonly done. These plants, thanks to genetic instructions provided by transiently (temporary researchers), allow the synthesis of a functional Biopharmaceutical of new conception in a few weeks and with good yields. The procedure revolutionizes in some way, the production of monoclonal antibodies for clinical use, since, at present, pharmaceutical companies use large fermenters for mammalian cell culture. With the system developed at the Laboratory Biotechnology ENEA, these pharmaceuticals are produced in a short time controlled greenhouses (15 days for a full production cycle).
The unconventional use of plants can be an efficient and effective response to the growing demand and to high costs per dose of these types of drugs by offering new opportunities and perspectives for the synthesis low-cost biopharmaceutical plan.

Da:

http://industria.enea.it/news/2017/enea-brevetta-biofarmaco-innovativo-a-basso-costo-prodotto-da-piante-per-la-cura-dei-linfomi

mercoledì 22 febbraio 2017

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Project looks at human eye to sharpen sight of rob...

GENIO Italiano Giuseppe Cotellessa: Project looks at human eye to sharpen sight of rob...: Project looks at human eye to sharpen sight of robots and drones. The patent process ENEA RM2012A000637 is however better than the hu...

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APPROFONDIMENTO DEL SUPERAMENTO DEI LIMITI DELLA FISICA DI SIR ISAAC NEWTON

APPROFONDIMENTO DEL SUPERAMENTO DEI LIMITI DELLA FISICA DI SIR ISAAC NEWTON: L'ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA PER SPIEGARE IL CONTRIBUTO AL MOTO DI ROTAZIONE DEI COMPONENTI DEL SISTEMA SOLARE INTORNO AI LORO ASSI.

Dott. Giuseppe Cotellessa




Sir Isaac Newton ha introdotto il concetto di forza come prodotto della massa per l’accelerazione
        
        1)   F = ma

Questa grandezza vettoriale ha essenzialmente una direzione rettilinea.

Ha cercato di spiegare il moto di rotazione introducendo i concetti di:

Per un corpo puntiforme

Momento di una forza

           2)   M = Fr

Per un corpo esteso

Momento di una  forza:
        
3)      M = fb


d   dove

     f è la forza di una coppia

     b è il braccio fra la coppia di forze.


             4)      M = Iα

                       
            dove:

          I è il momento di inerzia:

                  α =dω /dt   
          
           α è l’accelerazione angolare rispetto al tempo

       ω è la velocità angolare


CONSIDERAZIONE SPERIMENTALE ALLA BASE DEL SUPERAMENTO DELLA FISICA DI ISAAC NEWTON

Copernico ha spiegato le tre leggi  del moto di rivoluzione dei pianeti intorno al Sole basandosi sulla fisica di Newton.




Le leggi di Newton non spiegano però l’origine del moto di rotazione dei pianeti, dei loro satelliti e del Sole intorno ai loro assi.






Per comprendere questo meccanismo bisogna ipotizzare che oltre alla esistenza della forza gravitazionale F = ma

Esiste la forza rotazionale indotta scoperta dal Dott. Giuseppe Cotellessa espressa come

       5) Fr = mv ω

dove:


 m è la massa di un corpo


v è la sua velocità tangenziale


ω è la sua velocità angolare

In modo che in analogia col sistema delle equazioni di Mawxell si possa scrivere:

6) Ftotale = m(a+v ω)

La forza rotazionale indotta si percepisce nei pianeti, nei loro satelliti e nel sole grazie alle loro enormi masse.

Per gli oggetti della vita quotidiana, a causa delle loro masse estremamente piccole, questa forza è impercettibile.

Perché questa forza diventi percettibile anche con corpi di massa piccola bisognerebbe fare esperimenti con elevatissime velocità dei corpi.

In questo caso la loro massa, per la teoria della relatività di Einstein, crescerebbe enormemente con la velocità e questa forza in condizioni di elevata velocità anche con corpi di massa piccola, diverrebbe notevole, dal momento che l’incremento della velocità farebbe incrementare notevolmente anche la massa del corpo.

ANALOGIA TRA VELOCITA’ ANGOLARE ω E CAMPO DI INDUZIONE MAGNETICA B

GENERAZIONE DI ω DOVUTA AL MOVIMENTO DI UN CORPO DI MASSA M CHE SI MUOVE DI MOTO RETTILINEO UNIFROME CON VELOCITA’ V

La forza rotazionale indotta

          7) Fr = mv ω


ha la stessa struttura della forza di Lorentz

         8) FL = q VB

In analogia al comportamento del campo elettromagnetico anche per il campo gravitazionale rotazionale si dovrebbe generare la velocità angolare ω per corpo di massa m quando si muove di moto rettilineo uniforme quando:


In analogia alla legge di Biot e Savart

           9)   B = (μ0/2π)*(i/r)

Si ha:

         10) ω = Ig/r

Dove Ig è la corrente gravitazionale

        11) Ig = M/t

Dove M è la massa di un corpo che muovendosi con velocità v provoca una variazione di massa in funzione del tempo come la corrente elettrica

       12) I =q/t

E’ da sottolineare che tutti componenti del sistema solare traslano nel loro insieme con velocità costante v.

Questo spostamento traslazionale continuo in gruppo nel cosmo dei componenti del sistema solare potrebbe generare il moto di rotazione con velocità angolare ω dei pianeti, dei loro satelliti e del Sole.

Il particolare questa velocità angolare è piccolissima per i pianeti senza satelliti ed elevata per i pianeti con i satelliti e per il Sole che considera i pianeti come suoi satelliti.

GENERAZIONE DI ω DOVUTA ALLA VARIAZIONE DEL FLUSSO DEL CAMPO GRAVITAZIONALE RISPETTO AL TEMPO.

 In analogia alla equazione del sistema di Maxwell per la generazione del campo magnetico

      13) B = d Φ(E)/dt

Dove Φ(E)  è il flusso del campo elettrico 

        14) Φ(E) =ES

dove:

E è il campo elettrico

S è la superficie attraversata dal campo elettrico.


Si ha :

        15) ω = dΦ(a) /dt

dove:

Φ(a) è il flusso del campo gravitazionale


        16) Φ(a) = aS

Dove:

 a è l’accelerazione di gravità


 S è la superficie attraversata dal campo gravitazionale a.



Questo contributo di ω che maggiora la velocità angolare ω dei pianeti con satelliti   dovrebbe essere in grado di spiegare il motivo per cui i pianeti con satelliti hanno maggiore velocità angolare ω rispetto ai pianeti senza satelliti del sistema solare.