Dispositivo impiantabile per il trattamento del Glioblastoma con tecnica QMR: studio del sistema capacitivo di trasmissione del segnale

This paper is the product of a three-month (150 hours) curricular internship at Telea S.r.l. Electronic Engineering in Sandrigo (VI), a manufacturer of biomedical devices. The operation of Telea EE biomedical devices is based on Quantic Molceular Risonance (QMR) technology, patented by Eng. Gianantonio Pozzato CEO of the company. In recent years, QMR technology, thanks to using non-ionizing fields at high frequencies, has proved to be highly effective as a therapy for glioblastoma multiforme, one of the most widespread and aggressive astrocytic neoplasms. An important in vitro study has shown how the use of the QMR signal, alone, or in combination with chemotherapy with temozolomide (TMZ), an anticancer agent, can slow the growth of the cell colony with a reduction in proliferation up to 80%. During the internship period, I could study the transcutaneous energy transfer capacitive implantable device in the brain, for the delivery of the QMR in development designed by Telea EE. The focus of the paper is the investigation on the electrode-skin capacitive system, with particular attention to the electrical behavior of the skin. Three different pig skin samples were used in the laboratory tests. The test aimed to simulate the implantable device's operation, to conduct a careful analysis of the power of the specific skin sample. The results obtained from these tests allow us to decree a predominance of resistive type in the tissues crossed by the QMR signal. The combination of this important result with the ability of the QMR signal not to overheat biological tissues offers promising prospects for developing an effective and innovative new anticancer therapy.

Il presente elaborato è il prodotto di un periodo di tirocinio curricolare di tre mesi (150 ore) presso l’azienda Telea S.r.l. Electronic Engineering a Sandrigo (VI), produttrice di dispositivi biomedicali. Il funzionamento dei dispositivi medicali, fabbricati da Telea EE, si basa sull’utilizzo della tecnologia Quantic Molceular Risonance (QMR), brevettata dall’Ing. Gianantonio Pozzato, amministratore delegato dell’azienda. In particolare, negli ultimi anni, la tecnologia QMR grazie all’impiego di campi non ionizzanti ad alte frequenze, si è rivelata essere molto efficace come terapia del glioblastoma multiforme, una delle neoplasie astrocitarie più diffuse e aggressive. Un importante studio in vitro ha dimostrato, infatti, come l’utilizzo del segnale QMR, da solo, o in combinazione alla chemioterapia con l’agente antitumorale temozolomide (TMZ), possa rallentare la crescita della colonia cellulare con una riduzione della proliferazione fino all’80%. Durante il periodo di tirocinio è stata svolta un’analisi sul trasferimento energetico transcutaneo capacitivo del dispositivo impiantabile nel cervello, in fase di sviluppo e progettato da Telea EE. Tale dispositivo impiantabile è stato ideato per l’erogazione della QMR per il trattamento del glioblastoma multiforme. Il focus principale dell’elaborato è l’indagine svolta sul sistema capacitivo elettrodo-pelle; con particolare attenzione al comportamento elettrico della pelle, ovvero la sua caratterizzazione elettronica. Sono state condotte prove in laboratorio, in prima persona, su tre campioni differenti di pelle di maiale. Le prove sono state svolte con l’obiettivo di simulare il funzionamento del dispositivo impiantabile, ai fini di realizzare un’attenta analisi della potenza a carico sullo specifico campione di pelle. I risultati ottenuti da tali prove permettono di decretare una predominanza di tipo resistivo nei tessuti attraversati dal segnale QMR. La combinazione di questo importante risultato, con la capacità del segnale QMR di non surriscaldare i tessuti biologici offre nuove prospettive promettenti per lo sviluppo di una nuova terapia antitumorale efficace e innovativa.