I ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle in grado di penetrare nella retina neurale e fornire mRNA alle cellule dei fotorecettori il cui corretto funzionamento rende possibile la visione.

Gli scienziati dell’Oregon State University College of Pharmacy hanno dimostrato in modelli animali la possibilità di utilizzare nanoparticelle lipidiche e RNA messaggero, la tecnologia alla base dei vaccini COVID-19, per trattare la cecità associata a una rara condizione genetica.

Lo studio è stato pubblicato oggi (11 gennaio 2023) sulla rivista I progressi della scienza. È stato guidato dal professore associato di scienze farmaceutiche dell’OSU Gaurav Sahay, dallo studente di dottorato dell’Oregon State Marco Herrera-Barrera e dall’assistente professore di oftalmologia dell’Oregon Health & Science University Renee Ryals.

Gli scienziati hanno superato quella che era stata la principale limitazione dell’utilizzo di nanoparticelle lipidiche, o LNP, per trasportare materiale genetico ai fini della terapia della vista, facendole raggiungere la parte posteriore dell’occhio, dove si trova la retina.

I lipidi sono acidi grassi e composti organici simili tra cui molti oli e cere naturali. Le nanoparticelle sono minuscoli pezzi di materiale di dimensioni variabili da uno a 100 miliardesimi di metro. L’RNA messaggero fornisce istruzioni alle cellule per produrre una particolare proteina.

Con i vaccini contro il coronavirus, l’mRNA trasportato dagli LNP istruisce le cellule a creare un pezzo innocuo della proteina spike del virus, che innesca una risposta immunitaria dal corpo. Come terapia per la compromissione della vista derivante dalla degenerazione retinica ereditaria, o IRD, l’mRNA istruirebbe le cellule dei fotorecettori – difettose a causa di una mutazione genetica – a produrre le proteine ​​necessarie per la vista.

L’IRD comprende un gruppo di disturbi di varia gravità e prevalenza che colpiscono una persona su poche migliaia in tutto il mondo.

Gli scienziati hanno dimostrato, in una ricerca che ha coinvolto topi e primati non umani, che gli LNP dotati di peptidi erano in grado di passare attraverso le barriere negli occhi e raggiungere la retina neurale, dove la luce viene trasformata in segnali elettrici che il cervello converte in immagini.

“Abbiamo identificato un nuovo set di peptidi che possono raggiungere la parte posteriore dell’occhio”, ha detto Sahay. “Abbiamo usato questi peptidi per agire come codici postali per consegnare nanoparticelle che trasportano materiali genetici all’indirizzo previsto all’interno dell’occhio”.

“I peptidi che abbiamo scoperto possono essere usati come ligandi mirati direttamente coniugati a RNA silenzianti, piccole molecole per terapie o come sonde di imaging”, ha aggiunto Herrera-Barrera.

Sahay e Ryals hanno ricevuto una sovvenzione di 3,2 milioni di dollari dal National Eye Institute per continuare a studiare la promessa delle nanoparticelle lipidiche nel trattamento della cecità ereditaria. Condurranno la ricerca sull’uso degli LNP per fornire uno strumento di editing genetico che potrebbe eliminare i geni cattivi nelle cellule dei fotorecettori e sostituirli con geni correttamente funzionanti.

La ricerca mira a sviluppare soluzioni per le limitazioni associate all’attuale principale mezzo di consegna per l’editing genetico: un tipo di virus noto come virus adeno-associato o AAV.

“L’AAV ha una capacità di confezionamento limitata rispetto agli LNP e può provocare una risposta del sistema immunitario”, ha affermato Sahay. “Inoltre, non funziona in modo fantastico nel continuare a esprimere gli enzimi che lo strumento di modifica utilizza come forbici molecolari per eseguire tagli nel DNA da modificare. Speriamo di utilizzare ciò che abbiamo appreso finora sugli LNP per sviluppare un sistema di consegna dell’editor di geni migliorato”.

Riferimento: “Le nanoparticelle lipidiche guidate da peptidi forniscono mRNA alla retina neurale di roditori e primati non umani” 11 gennaio 2023, I progressi della scienza.
DOI: 10.1126/sciadv.add4623

Lo studio LNP guidato dai peptidi è stato finanziato dal National Institutes of Health. Hanno partecipato alla ricerca per l’Oregon State anche i docenti del College of Pharmacy Oleh Taratula e Conroy Sun, i ricercatori post-dottorato Milan Gautam e Mohit Gupta, gli studenti di dottorato Antony Jozic e Madeleine Landry, l’assistente di ricerca Chris Acosta e lo studente universitario Nick Jacomino, uno studente di bioingegneria al College di Ingegneria che si è laureata nel 2020.

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Scienze & AmbientePuoi già acquistare una pistola intelligente con riconoscimento del volto e delle...

Puoi già acquistare una pistola intelligente con riconoscimento del volto e delle impronte digitali

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Se un’impronta digitale non è abbastanza sicura, basta aggiungerla riconoscimento facciale alla tua pistola. E puoi già acquistare questo tipo di pistola intelligente.

La pistola intelligente Biofire.  Credito immagine: Biofire

La pistola intelligente Biofire. Credito immagine: Biofire

Una startup statunitense con sede in Colorado chiamata Biofire affermazioni di aver prodotto la prima pistola che integra contemporaneamente due misure biometriche di autenticazione dell’utente: impronta digitale e riconoscimento facciale. E la società afferma anche che la sua pistola intelligente biometrica è pronta per il mercato.

Di recente, Biofire ha iniziato ad accettare preordini per quest’arma da fuoco, che utilizza la tecnologia di riconoscimento facciale e di verifica delle impronte digitali.

Il fondatore e CEO di Biofire, Kai Kloepfer, ha sottolineato che il concetto di pistola intelligente, un’arma da fuoco che funziona esclusivamente per il suo proprietario, è semplice e non controverso. Tuttavia, la vera sfida sta nel creare una pistola intelligente che funzioni in modo coerente e affidabile per l’utente autorizzato, impedendo a chiunque altro di utilizzarla, mantenendo allo stesso tempo le migliori caratteristiche di sicurezza.

Kloepfer, 26 anni, ha spiegato che la sua motivazione per esplorare come la tecnologia potrebbe migliorare la sicurezza delle armi derivava da un tragico evento nel 2012, quando un uomo armato ha ucciso 12 persone e ne ha ferite numerose altre.

Il fondatore ha studiato brevemente al MIT, ma ben presto ha preso la decisione di andarsene e dedicare la sua attenzione a Biofire. Ora, la sua azienda è cresciuta fino a includere 40 dipendenti e ha ricevuto 30 milioni di dollari in finanziamenti di capitale di rischio.

Il sensore di riconoscimento facciale 3D è installato sul retro della pistola.

Il sensore di riconoscimento facciale 3D è installato sul retro della pistola. Credito immagine: Biofire

Il team di Kloepfer ha intrapreso la progettazione e la produzione di numerosi prototipi, unendo le tradizionali tecniche di armaiolo con l’elettronica all’avanguardia. Conducono tutte le loro attività di ricerca, sviluppo e test presso la loro sede situata fuori Denver.

L’ultimo modello di Biofire, che è ora disponibile per il preordine, ricorda una pistola semiautomatica convenzionale da 9 mm con un tocco di estetica futuristica. Posizionato sull’impugnatura della pistola è un sensore di impronte digitali compatto, perfettamente allineato con il dito medio dell’utente quando impugna l’arma. Inoltre, un sensore di riconoscimento facciale 3D si trova nella parte posteriore. Il controllo del fuoco è elettronico.

Quando una persona autorizzata prende in mano l’arma, il mirino e il dorso dell’arma si illuminano di luci verdi, indicando l’avvenuto riconoscimento della persona e il successivo sblocco dell’arma. Riposizionando la pistola si disattivano le luci.




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