La Bioingegnerizzazione di proteine, per far esprimere alle cellule nervose, in risposta a stimoli chimici, proteine chiave in grado di contrastare processi neurodegenerativi, tumorali, nonché i disturbi dell’umore.

La stampa 3D con materiali biocompatibili, per lo studio dei processi di “drug delivery” al Sistema Nervoso Centrale.

La biopsia liquida, procedura non invasiva basata sull’analisi molecolare delle proteine e dell’RNA contenuti all’interno degli esosomi, vescicole extracellulari che svolgono un ruolo critico nella comunicazione “a distanza” tra le cellule dell’organismo. Questa rappresenta una risorsa fondamentale per la comprensione della patogenesi di diverse malattie neurodegenerative e oncologiche e per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per tumori cerebrali come il medulloblastoma e il glioblastoma e analizzata attraverso piattaforme “lab-on-chip".

Gli organoidi da cellule staminali tumorali derivate da pazienti oncologici, una tecnologia emergente basata sulla crescita tridimensionale di cellule neoplastiche in coltura in grado di riprodurre, in tempi brevi e a costi sostenibili, molte delle caratteristiche del tumore da cui derivano per l'ottimizzazione dei farmaci chemioterapici.

Le cellule staminali pluripotenti indotte, cellule staminali con un elevato potere differenziativo neurogenico, che possono essere generate a partire da fibroblasti dei pazienti mediante un processo di riprogrammazione. Queste cellule consentono di ottenere neuroni che conservano l’impronta genetica ed epigenetica del paziente e rappresentano pertanto un importante modello di studio a scopo diagnostico e terapeutico per le malattie neurodegenerative.

Integrazione sistematica delle moderne tecniche di neuroimaging nello studio pre-operatorio per l’individuazione di aree critiche cerebrali e per la mappatura delle aree cerebrali durante la resezione tumorale e la neurofisiologia intraoperatoria utilizzata con lo scopo di massimizzare la resezione rispettando la funzione neurologica.

Le Tecniche non invasive di stimolazione cerebrale (NIBS), quali la “stimolazione magnetica transcranica” (TMS) e la “stimolazione transcranica con corrente diretta” (tDCS) per la modulazione dei circuiti neurali con finalità diagnostiche e riabilitative. Queste ricerche integrano studi preclinici e clinici con l’obiettivo di acquisire una conoscenza approfondita dei meccanismi neurofisiologici che regolano i circuiti neurali e che sono, al tempo stesso, bersagli specifici degli interventi di neuromodulazione.

L’Intelligenza Artificiale (AI) applicata all’analisi di dati sperimentali multistrutturati provenienti da imaging di cellule, tessuti o pazienti per indagare il metabolismo del glucosio e dei lipidi, l'omeostasi redox e i processi autofagici su scala submicrometrica con imaging metabolico, anche mediante l’utilizzo di “wearable” e sensori nell’intero organismo.