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Progetto SENSOGM - SENSOGM Project

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Presentazione

1. Principali obiettivi del progetto SENSOGM

Scopo generale del progetto è lo sviluppo di metodi innovativi di tracciabilità e quantificazione di organismi (piante) (PGM) e microrganismi (MGM) geneticamente modificati nell’ambiente per la salvaguardia di sementi e piante d’interesse del territorio toscano.

Obiettivi specifici sono:

1. Produzione di organismi transgenici modello e produzione di target molecolari per la loro identificazione.
2. Messa a punto di sensori ottici: un biosensore basato sulla risonanza plasmonica di superficie per immagini (SPRi); un biosensore colorimetrico basato sull’impiego di nanoparticelle plasmoniche; una piattaforma di spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS) basata su substrati ibridi argento/grafene.
3. Applicazione dei sensori sviluppati a campioni reali.

2. Obiettivi operativi e attività impiegate

• Obiettivo operativo 001. Partner responsabile: Dipartimento di Biologia, Università di Firenze. (poster pdf)
  

BIO realizza i modelli biologici producendo piante e microrganismi transgenici che verranno utilizzati come benchmark per la validazione delle piattaforme sensoristiche del progetto (responsabile Dott.ssa Patrizia Bogani) attraverso le seguenti attività:

A1.1: Produzione di piante transgeniche modello in vitro; clonaggio di geni e trasformazione di microorganismi con opportuni vettori;
A1.2: caratterizzazione molecolare dei trasformanti con metodi standard (PCR e Real time PCR);
A1.3: Disegno di primer per la sintesi di sonde molecolari (biorecettori) da utilizzare nello sviluppo di biosensori.

La caratterizzazione molecolare dei modelli biologici sviluppati permetterà l’individuazione di recettori da immobilizzare sui sensori sviluppati dagli altri partner di progetto.
All’individuazione dei recettori proteici partecipa attivamente Giotto Biotech s.r.l.

• Obiettivo operativo 002. Partner responsabile: Dipartimento di Chimica “Ugo Schiff”, Università di Firenze.

Chimica si occupa della messa a punto del biosensore SPRi  (responsabile Prof.ssa Maria Minunni) attraverso le seguenti attività:

A2.1: Messa a punto e ingegnerizzazione dei substrati per SPRi.
A2.2: Studio dei parametri analitici del sistema in soluzioni standard;
A2.3: Ottimizzazione del biosensore per applicazione alle matrici reali.

I biorecettori e i campioni reali sono rispettivamente individuati e forniti da da BIO; Ecobioservices and Researches (EBSR) partecipa all’ingegnerizzazione del Kit di modificazione per la quantificazione di OGM mediante SPRi; Giotto Biotech partecipa alla preparazione di recettori di natura proteica idonei all’ingegnerizzazione del kit di modificazione.

• Obiettivo operativo 003: Partner responsabile Istituto di Fisica applicata “Nello Carrara”, CNR (IFAC).

IFAC si occupa della messa a punto del sensore colorimetrico (responsabile Dr. Fulvio Ratto) attraverso le seguenti attività:

A3.1: Messa a punto del materiale (sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle d’oro cilindriche e immobilizzzione di recettori specifici) e del sistema di readout;
A3.2: Studio dei parametri analitici del sistema in soluzioni standard;
A3.3: Ottimizzazione del biosensore per applicazioni alle matrici reali.

I biorecettori e i campioni reali sono rispettivamente individuati e forniti da da BIO; Actis si occupa dello sviluppo di dispositivi di readout ottico per il biosensore colorimetrico; EBSR si occupa di ingegnerizzazione del biosensore colorimetrico per il trattamento delle matrici reali; Giotto Biotech si occupa della produzione di recettori di natura proteica da immobilizzare sulle particelle d’oro.

• Obiettivo operativo 004: Partner responsabile Istituto di Fisica applicata “Nello Carrara”, CNR (IFAC).

IFAC si occupa della messa a punto della Piattaforma SERS (responsabile Dr. Paolo Matteini) attraverso le seguenti attività:

A4.1: M essa a punto di substrati SERS ibridi Ag/grafene e loro ingegnerizzazione;
A4.2: Studio dei parametri analitici del sistema in soluzioni standard;
A4.3: Ottimizzazione del sensore per applicazioni alle matrici reali.

I campioni reali (acidi nucleici transgenici e non) sono forniti da BIO; Giotto Biotech partecipa con la produzione di estratti proteici transgenici e non; Nanesa partecipa alla fabbricazione e caratterizzazione di substrati ibridi argento/grafene.

• Obiettivo operativo 005: Partner responsabile ACTIS Active Sensors s.r.l

ACTIS (responsabile Dr. Stefano Frosini) è il soggetto capofila e si occupa del progetto attraverso le seguenti attività:

A5.1: Coordinamento e rendicontazione tecnico-amministrativa;
A5.2: Gestione della proprietà intellettuale e disseminazione.

La rendicontazione economica verrà espletata da ACTIS che per questa attività si avvarrà del supporto tecnico fornito dalla segreteria tecnico-scientifica di IFAC-CNR.

3. Risultati attesi

1. Realizzazione di un modello in vitro di piante e microrganismi transgenici come prova di principio e sviluppo di sonde (sequenze di DNA transgeniche e/o prodotti proteici) da usare come marcatori di tracciabilità.
2. Produzione di un Kit per la modificazione di substrati per l’analisi di OGM mediante SPRi;
3. Produzione di materiali e dispositivi di readout per la rivelazione colorimetrica di OGM;
4. Produzione di substrati validati per l’analisi di OGM mediante SERS.