L’impiego di campi elettromagnetici (EM) come strumento di neuromodulazione non invasiva è oggetto di crescente interesse per il trattamento di patologie neurodegenerative come la malattia di Alzheimer. Tuttavia, l'attuale letteratura scientifica presenta risultati spesso non confrontabili a causa dell'eterogeneità dei protocolli sperimentali. Una criticità rilevante riguarda la corretta caratterizzazione dell’esposizione: limitarsi a indicare i parametri della sorgente senza quantificare l’energia effettivamente assorbita dai campioni (Specific Absorption Rate - SAR) pregiudica la riproducibilità biologica dei dati: la risposta biologica è legata, infatti, alla distribuzione spaziale del campo e all’energia effettivamente assorbita dal campione. Il presente lavoro di tesi si pone l’obiettivo di indagare gli effetti dei campi elettromagnetici su modelli cellulari in vitro di Alzheimer. L'intera analisi sfrutta il supporto di simulazioni condotte in CST Studio Suite, strumento essenziale per simulare la distribuzione dei campi elettromagnetici e quantificare il valore di SAR a cui le cellule sono effettivamente sottoposte. Lo studio prevede la definizione di un modello numerico per mappare il campo elettromagnetico all'interno di una cella GTEM e calcolare il SAR puntuale in provette Eppendorf contenenti modelli cellulari in vitro; ciò permette di valutare come le proprietà dielettriche della soluzione e il posizionamento geometrico del campione influenzino la stabilità e l'uniformità dell'assorbimento energetico. L'approccio metodologico intende dimostrare come la dosimetria numerica sia uno strumento essenziale per la standardizzazione dei protocolli. I risultati dell'analisi mirano a fornire i parametri necessari per correlare lo stimolo fisico alla risposta cellulare, permettendo di ottimizzare i tempi e le modalità di esposizione. Questo approccio metodologico pone le basi per lo sviluppo di terapie elettromagnetiche mirate e ripetibili, necessarie per validare l'efficacia clinica dei campi EM nel contrastare il declino cognitivo.

SITI ESPOSITIVI IN CELLA GTEM PER LA VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI SU COLTURE CELLULARI IN VITRO

ATTOLICO, MARIANGELA
2025/2026

Abstract

L’impiego di campi elettromagnetici (EM) come strumento di neuromodulazione non invasiva è oggetto di crescente interesse per il trattamento di patologie neurodegenerative come la malattia di Alzheimer. Tuttavia, l'attuale letteratura scientifica presenta risultati spesso non confrontabili a causa dell'eterogeneità dei protocolli sperimentali. Una criticità rilevante riguarda la corretta caratterizzazione dell’esposizione: limitarsi a indicare i parametri della sorgente senza quantificare l’energia effettivamente assorbita dai campioni (Specific Absorption Rate - SAR) pregiudica la riproducibilità biologica dei dati: la risposta biologica è legata, infatti, alla distribuzione spaziale del campo e all’energia effettivamente assorbita dal campione. Il presente lavoro di tesi si pone l’obiettivo di indagare gli effetti dei campi elettromagnetici su modelli cellulari in vitro di Alzheimer. L'intera analisi sfrutta il supporto di simulazioni condotte in CST Studio Suite, strumento essenziale per simulare la distribuzione dei campi elettromagnetici e quantificare il valore di SAR a cui le cellule sono effettivamente sottoposte. Lo studio prevede la definizione di un modello numerico per mappare il campo elettromagnetico all'interno di una cella GTEM e calcolare il SAR puntuale in provette Eppendorf contenenti modelli cellulari in vitro; ciò permette di valutare come le proprietà dielettriche della soluzione e il posizionamento geometrico del campione influenzino la stabilità e l'uniformità dell'assorbimento energetico. L'approccio metodologico intende dimostrare come la dosimetria numerica sia uno strumento essenziale per la standardizzazione dei protocolli. I risultati dell'analisi mirano a fornire i parametri necessari per correlare lo stimolo fisico alla risposta cellulare, permettendo di ottimizzare i tempi e le modalità di esposizione. Questo approccio metodologico pone le basi per lo sviluppo di terapie elettromagnetiche mirate e ripetibili, necessarie per validare l'efficacia clinica dei campi EM nel contrastare il declino cognitivo.
2025
GTEM CELL EXPOSURE SYSTEMS FOR EVALUATING THE EFFECTS OF ELECTROMAGNETIC FIELDS ON IN VITRO CELL CULTURES
dosimetria in vitro
cella GTEM
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