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alla Macro Area: METROLOGIA & SPETTROSCOPIAalla Linea di Ricerca: Imaging & Manipolazioni Biologiche e Biomediche
Investigazione ottica della fisiologia cardiaca

In questa ricerca sviluppiamo approcci ottici innovativi per sondare e controllare simultaneamente determinanti cruciali della funzione cardiaca. Deflettori ultraveloci sono utilizzati per scansionare rapidamente fasci laser attraverso il campione, eseguendo misurazioni ottiche multiplex di potenziale d'azione e di rilascio calcio da più siti all'interno delle cellule e tessuti cardiaci con risoluzioni temporali del millisecondo e spaziale submicrometriche. La stessa modalità di scansione è utilizzata anche per effettuare un’induzione locale del rilascio calcio e/o un’attivazione elettrica locale attraverso l’utilizzo di caged compounds e canali ionici foto-attivabili. La relazione spazio-temporale tra potenziale di azione e rilascio calcio (accoppiamento eccitazione-contrazione, ECC) sono investigati a diversi livelli gerarchici, da singoli cardiomiociti isolati al tessuto cardiaco intatto. Perturbazioni di rilascio calcio ed elettriche saranno introdotte simulando eventi aritmogenici, e il loro impatto sulla fisiologia cardiaca saranno esplorati. Lo sviluppo e l'applicazione di queste metodologie ottiche forniranno nuove conoscenze sulle malattie cardiache e rappresenteranno un nuovo approccio per lo studio della fisiologia del cuore.


Registrazione multi-punto del Ca2+ e voltaggio.
Personale INO:

Dipendenti: Sacconi Leonardo, Ferrantini Irene

Ricercatori Associati: Pavone Francesco Saverio, Scardigli Marina

Assegnisti/Dottorandi/Borsisti: Cannazzaro Samantha

UOS/Laboratorio INO:
Sezione INO di Sesto Fiorentino presso il LENS

Applicant Areas: Scienze della Vita & Salute

Finanziamento da Progetti:
- Title: Monitoraggio e prevenzione delle morti improvvise cardiache giovanili in Toscana (Acronym: ToRSADE)
- Title: Nuove metodologie ottiche per lo studio dell'attività elettrica del cuore intatto (Acronym: HEARTMAP)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) Electrical defects of the transverse-axial tubular system in cardiac diseases su Journal Of Physiology-london (2017) di Crocini C., Ferrantini C., Coppini R., Sacconi L. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
2) Optogenetics design of mechanistically-based stimulation patterns for cardiac defibrillation su Scientific Reports (2016) di oltre 10 autori inclusi: Sacconi Leonardo, Pavone Francesco Saverio (Articolo su Rivista JCR/ISI)
3) Defects in T-tubular electrical activity underlie local alterations of calcium release in heart failure su Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America (2014) di Crocini C., Coppini R., Ferrantini C., Yan P., Loew L.M., Tesi C., Cerbai E., Poggesi C., Pavone F.S., Sacconi L. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
4) Action potential propagation in transverse-axial tubular system is impaired in heart failure su Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America (2012) di Sacconi L., Ferrantini C., Lotti J., Coppini R., Yan P., Loew L.M., Tesi C., Cerbai E., Poggesi C., Pavone FS. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
5) Quantitative assessment of passive electrical properties of the cardiac T-tubular system by FRAP microscopy su Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America (2017) di oltre 10 autori inclusi: Silvestri Ludovico, Scardigli Marina, Sacconi Leonardo, Pavone Francesco Saverio (Articolo su Rivista JCR/ISI)
Altri Prodotti della Ricerca associati: 3

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