Polo IMS

POLO IMS (IMAGING METABOLICO STRUTTURALE)

Poli IMS. Polo di Imaging Metabolico e Strutturale

Presso il Centro di Biotecnologie è attivo il Polo di Imaging Metabolico e Strutturale (Polo IMS), costituito da una Imaging Facility su Materiali Sperimentali e da una Sezione dedicata ai materiali ed alle opere d’arte. L’Imaging di opere d’Arte e di altri Materiali offre la possibilità di studiare in maniera dettagliata le componenti strutturali di un oggetto, fornendo utili informazioni sulla sua struttura e tecnica di realizzazione. L’Imaging Facility, invece, grazie all’ausilio di apparecchiature di diagnostica per immagini, consente di eseguire attività di formazione e ricerca sperimentale, poichè è divenuto un potente mezzo di analisi in differenti campi di studio.

L’Imaging su Materiali Sperimentali ha conseguito notevoli progressi nel campo dell’imaging ottico, TC, PET, SPECT, RM, ultrasuoni, offrendo nuove possibilità nell’imaging combinato anatomico, funzionale e molecolare. Il Polo IMS è dotato dei seguenti strumenti di diagnostica per immagini:

MICROMRI, MICROCT, RX DIGITALE, MICROPET e MICRO – US e dispone di personale qualificato quali Radiologi, Biologi, Medici, Veterinari, Biotecnologi ed Informatici. Il Polo IMS inoltre ha presentato la propria candidatura per l’inserimento all’interno dell’ESFRI, nell’ambito dell’European Strategic Roadmap for Researche Infrastructure, ed è rientrato per le sue competenze, tra le priorità identificate nella prima fase di sviluppo.

PROGRAMMI DI RICERCA

Presso il Polo IMS è possibile sviluppare le seguenti linee di ricerca:

imaging oncologico
neuroimaging funzionale e strutturale
imaging di materiali sperimentali transgenici
imaging metabolico
imaging cellulare e molecolare
imaging cardiovascolare
analisi e processamento immagini

Micro-MRI: 7T Bruker Biospec

Lo scanner 7 Tesla della Bruker Biospec è un sistema d’imaging equipaggiato con differenti sets di gradienti specifici per le applicazioni in vivo (< 50 micron). Il sistema della BioSpec è anche equipaggiato per applicazioni in spettroscopia (1H).

Questo strumento possiede anche un sistema di gating/monitoraggio respiratorio e cardiaco, per limitare gli effetti negativi del movimento sulla qualità dell’immagine. Questo aspetto è critico per l’imaging su materiali sperimentali con un’alta frequenza cardiaca e respiratoria.

Le applicazioni:

Imaging Anatomico: RM ad alta risoluzione di materiali in vivo ed ex-vivo – protocolli d’imaging specifici per distretti anatomici particolari.
Imaging Funzionale e Fisiologico: Nuovi protocolli e applicazioni sviluppate per specifiche esigenze – Attuali applicazioni: Angiografia (RMA), Valutazione Dinamica del Contrast Enhancement (DCE), Imaging di Diffusione e Perfusione, pH imaging, Imaging funzionale in RM (fMRI).
Spettroscopia in Risonanza Magnetica: Spetroscopia 1D e 2D ad alta risoluzione, 1H -Spettroscopia in vivo di un singolo voxel, o MultiVoxel.

Micro-CT: GE eXplore Locus

Lo scanner GE eXplore Locus è un sistema per la tomografia computerizzata a raggi X, capace di effettuare studi d’imaging su piccoli materiali in vivo o ex vivo. Il sistema Locus utilizza un detector di raggi X da 35-80 kV e 0-500 mA e ha tre impostazioni di risoluzione isotropica (27, 45 e 90 micron) con un diametro del campo di vista (FOV) superiore ad 80 mm. Il sistema Locus utilizza una CCD con 10 micron quadri x pixel ed un’area attiva di 100 mm x 50 mm. Il periodo di acquisizione dati varia dai 5 ai 60 minuti, a seconda del protocollo di studio utilizzato, con una sensibilità dell’ordine del milliMolare.

Imaging delle strutture ossee e dei tessuti molli.
Imaging oncologico.
Caratterizzazione fenotipica di malattia in animali transgenici.

Mediante l’impiego di mezzi di contrasto:

Studio della motilità intestinale, delle patologie epatiche e della vascolarizzazione d’organo.

Micro-Pet: Inveon Siemens

Il sistema microPET Inveon della Siemens, è uno scanner per tomografia ad emissione di positroni con una risoluzione spaziale massima inferiore ad 1 mm e la possibilità di associare allo scanner PET il modulo microTC e microSPECT per un imaging integrato di altissima qualità. Le applicazioni:

Imaging funzionale ed oncologico con 18F-FDG
Marcatura cellulare
Metabolismo epato-biliare
Valutazione di nuovi radio farmaci diagnostici o di ligandi recettoriali
Imaging dell’espressione di un gene reporter.

I più comuni emettitori di positroni utilizzati sono: carbonio-11, fluoro-18 and iodio-124 con una emivita di 20 min, 2 ore e 4 giorni, rispettivamente.

Micro-US: Vevo 2100 VisualSonics

Il sistema d’Imaging ad alta risoluzione della Vevo 2100 VisualSonics, permette la visualizzazione, la conferma e la misura di strutture anatomiche e funzioni emodinamiche, in studi d’imaging non invasivi, su piccoli materiali in vivo e ex vivo.

B-mode (2D e 3D), power Doppler (2D e 3D), M-mode, e pulsed-Doppler imaging mode sono disponibili per l’analisi anatomica, cardiaca e di flusso, rispettivamente. Le alte frequenze in cui lavora il 2100 (20-55MHz), permettono di ottenere una risoluzione spaziale inferiore ai 30 microns; attualmente la risoluzione spaziale più alta raggiungibile con l’imaging in tempo reale.

Le applicazioni:

Misurazione della velocità di flusso sanguigna e della cinetica dei tessuti.
L’utilizzo di micro – e nano – bolle rivestite e riempite di gas come mezzo di contrasto ecografico, permette di migliorare significativamente la sensibilità dell’imaging e misurare il flusso in vasi di 20-30 micron di diametro.
È anche possibile attaccare ligandi o anticorpi al rivestimento, rendendo il mezzo di contrasto specifico e capace di legarsi selettivamente a citotipi o processi (ad es., angiogenesi o infiammazione).
È possibile inoltre eseguire analisi quantitative e qualitative su questo tipo di immagini.

Radiologia: Multigraf F AGFA

L’apparecchio polivalente per radiodiagnostica generale Multigraph, è dotato di braccio rotante a 360° sul piano coronale, e tollera un peso massimo di circa 150 Kg. Lo strumento è pertanto adatto a soddisfare esigenze di imaging su diverse tipologie di materiali sperimentali.

Le applicazioni: