Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Satandford University, EEUU, entre 2007 i 2009. Els darrers anys, hi ha hagut un avanç espectacular en la tecnologia aplicada a l’anàlisi del genoma i del proteoma (microarrays, PCR quantitativa real time, electroforesis dos dimensions, espectroscòpia de masses, etc.) permetent la resolució de mostres complexes i la detecció quantitativa de diferents gens i proteïnes en un sol experiment. A més a més, la seva importància radica en la capacitat d’identificar potencials dianes terapèutiques i possibles fàrmacs, així com la seva aplicació en el disseny i desenvolupament de noves eines de diagnòstic. L’aplicabilitat de les tècniques actuals, però, està limitada al nivell al que el teixit pot ser disseccionat. Si bé donen valuosa informació sobre expressió de gens i proteïnes implicades en una malaltia o en resposta a un fàrmac per exemple, en cap cas, s’obté una informació in situ ni es pot obtenir informació espacial o una resolució temporal, així com tampoc s’obté informació de sistemes in vivo. L’objectiu d’aquest projecte és desenvolupar i validar un nou microscopi, d’alta resolució, ultrasensible i de fàcil ús, que permeti tant la detecció de metabòlits, gens o proteïnes a la cèl•lula viva en temps real com l’estudi de la seva funció. Obtenint així una descripció detallada de les interaccions entre proteïnes/gens que es donen dins la cèl•lula. Aquest microscopi serà un instrument sensible, selectiu, ràpid, robust, automatitzat i de cost moderat que realitzarà processos de cribatge d’alt rendiment (High throughput screening) genètics, mèdics, químics i farmacèutics (per aplicacions diagnòstiques i de identificació i selecció de compostos actius) de manera més eficient. Per poder realitzar aquest objectius el microscopi farà ús de les més noves tecnologies: 1)la microscopia òptica i d’imatge, per millorar la visualització espaial i la sensibilitat de l’imatge; 2) la utilització de nous mètodes de detecció incloent els més moderns avanços en nanopartícules; 3) la creació de mètodes informàtics per adquirir, emmagatzemar i processar les imatges obtingudes.

Report for the scientific sojourn at the Standford University, USA, from 2007 to 2009. The overall objective of this proposal is the establishment of an innovative, automated screening instrument for high-throughput and high-content screens. The project will allow standardized, robust, automated, ultrasensitive, high-resolution analysis of RNAs, proteins and other cellular components at cellular and subcellular resolution. The generic technology for toponome analysis will be widely applicable in biomedical research and commercially relevant. Such an instrument is urgently needed by the genome research community as to the availability of complete genome sequences for biomedical research and the upcoming numerous opportunities for high-throughput and high-content assays at a genome-wide scale. Detailed knowledge of the tissues and cells that express particular genes is mandatory. While microarrays provide general information on gene expression patterns, both their resolution and accuracy are inherently limited to the level at which tissues can be dissected. Therefore innovative instruments must allow in situ localisation of genes and proteins at high speed and with high spatial and temporal resolution at high-throughput. The main goal of the proposed effort is to develop an innovative screening platform suitable for high-throughput and high-content cell-based assays and to demonstrate its suitability for high resolution in situ techniques. This instrument, will not only provide the basis for intelligent and efficient high-content screens, it is also designed for low cost genetic, medical, chemical and pharmaceutical screens. The integration of novel technologies into a common platform concept, the development of efficient cell-based screens, and the demonstration of the feasibility of this approach will constitute a significant competitive advantage for these SMEs and, ultimately, for the European Pharmaceutical and AgroBiotech Industry.