Insegnamento, ricerca e traduzione nel Gloria Cube (GLC)
L'edificio di laboratorio e ricerca Gloria Cube (GLC) è un'attrazione architettonica nel quartiere universitario e allo stesso tempo un indirizzo dove l'insegnamento, la ricerca e il trasferimento del sapere - nelle immediate vicinanze dell'Ospedale universitario e dell'Università di Zurigo - sono incentrati sulla salute e sulla medicina.
Il Gloria Cube dell'ETH di Zurigo si trova sulla Gloriarank, nel quartiere universitario, ed è un moderno edificio per laboratori e ricerche. L'edificio a forma di cubo, con la sua caratteristica facciata in blocchi di vetro, ospita i laboratori e gli uffici di 16 gruppi di ricerca dei Dipartimenti di scienze e tecnologie della salute (HEST) e di ingegneria elettrotecnica e dell'informazione (ITET).
Situato nelle immediate vicinanze dell'Ospedale universitario di Zurigo (USZ) e dell'Università di Zurigo (UZH), l'edificio supporta anche la traduzione, ovvero il processo di trasferimento delle scoperte scientifiche in applicazioni mediche. A tal fine, l'ETH di Zurigo ha installato nell'edificio GLC una piattaforma tecnologica per gli studi clinici, la Digital Trial Intervention Platform.
L'edificio contiene anche sale per seminari e un innovativo centro di apprendimento: lo Skills Lab. Qui gli studenti di medicina possono acquisire e approfondire le competenze pratiche di base per la pratica medica quotidiana.
I gruppi di ricerca e i laboratori dell'edificio GLC sono:
Il laboratorio per Fisiologia umana e sportiva di Christina Spengler studia il funzionamento del corpo umano e l'interazione tra i suoi organi. L'obiettivo è mantenere e migliorare la salute, le prestazioni e la qualità della vita a tutti i livelli. A tal fine, il team sviluppa anche attrezzature e metodi, nonché strategie di allenamento personalizzate per ogni livello di forma fisica, dagli atleti ai pazienti in riabilitazione. I ricercatori trasmettono le loro conoscenze in corsi pratici con Chi siamo, ogni anno, a studenti di scienze della salute, scienze farmaceutiche e medicina.
Il laboratorio per Controllo neuronale del movimento Il gruppo di ricerca di Nicole Wenderoth studia come il cervello umano controlla il comportamento e si adatta in modo flessibile all'ambiente. Il gruppo è particolarmente interessato al modo in cui il cervello umano apprende e controlla nuovi movimenti e come recupera da lesioni o rallenta la degenerazione. Il gruppo utilizza i metodi più recenti, come la risonanza magnetica e la stimolazione cerebrale non invasiva, per studiare e influenzare l'attività cerebrale. Inoltre, il gruppo promuove l'ulteriore sviluppo delle tecnologie in innovazioni mediche.
Il laboratorio per Biomeccanica del movimento di Bill Taylor si concentra sulla comprensione dei modelli di movimento sani e malati del corpo umano. I ricercatori del team stanno studiando come il movimento sia correlato alle forze che agiscono nei muscoli e sulle articolazioni, nonché ai cambiamenti degenerativi associati che si verificano nelle lesioni e nelle malattie muscoloscheletriche. Attraverso lo sviluppo e l'applicazione mirati di sofisticate tecniche sperimentali e computazionali, il gruppo mira a supportare i medici nel processo decisionale clinico per ottenere migliori risultati di trattamento.
Il laboratorio per Tecnologia ortopedica di Stephen Ferguson Chi siamo studia le malattie dell'apparato muscolo-scheletrico che influiscono sulla salute individuale, sull'economia e sulla società. Si tratta di degenerazione discale, mal di schiena, fratture ossee e malattie articolari che limitano la mobilità. I ricercatori studiano il comportamento biomeccanico delle articolazioni e dei tessuti. Utilizzano tecnologie moderne, materiali innovativi e simulazioni al computer per migliorare la diagnosi, la prevenzione e il trattamento dei disturbi muscoloscheletrici.
Il laboratorio per Biomeccanica ossea Il gruppo di ricerca di Ralph Müller studia la struttura e il funzionamento delle ossa. Il gruppo combina approcci biologici e ingegneristici per creare modelli biomeccanici delle ossa a livello molecolare, cellulare e organico. Utilizza test biomeccanici, tessuti artificiali, imaging biomedico e simulazioni al computer per analizzare il tessuto muscoloscheletrico. Nel laboratorio del GLC vengono utilizzate apparecchiature di biofabbricazione e di imaging all'avanguardia per creare modelli ossei dettagliati e seguirne lo sviluppo. I risultati aprono la strada a nuovi trattamenti di medicina rigenerativa.
Gruppo di Xiao-Hua Qin per Ingegneria dei biomateriali esamina la biologia dell'osso umano nel laboratorio di biomeccanica ossea. L'osso è un organo vivente che si rimodella costantemente nel corso della vita. Il gruppo sviluppa modelli ossei umani in vitro microingegnerizzati in cui il tessuto osseo viene modellato in laboratorio utilizzando biomateriali innovativi. Questi modelli consentono di studiare le cause biologiche del rimodellamento osseo al di fuori del corpo. Le loro scoperte servono come base per nuovi approcci terapeutici nella medicina rigenerativa.
Il laboratorio per Tecnologia di riabilitazione Roger Gassert sta sviluppando nuove tecnologie per la riabilitazione di persone affette da disturbi neurologici (ad esempio ictus, morbo di Parkinson). Si concentra sul recupero delle menomazioni sensomotorie che riguardano le sensazioni (sensoriali) e la capacità di muovere i muscoli (motorie). I ricercatori utilizzano robot, tecnologia di sensori indossabili e neuroimaging per supportare le persone con lesioni neurologiche. Ad esempio, i pazienti imparano a muovere nuovamente la mano utilizzando un esoscheletro.
Il laboratorio Laboratorio per i sistemi sensomotori di Robert Riener sviluppa nuovi approcci terapeutici in cui i robot aiutano le persone con disabilità neuromuscolari a riacquistare la capacità di muoversi. Questi approcci di robotica riabilitativa comprendono sia terapie personalizzate per malattie e disabilità neurologiche sia dispositivi di supporto alla vita quotidiana. Il laboratorio si occupa anche di tecniche per studiare l'apprendimento del movimento e migliorare le prestazioni nello sport. Nelle strutture di laboratorio dell'edificio GLC, il gruppo testa esoscheletri per la terapia delle braccia, esoscheletri indossabili per il supporto del movimento, dispositivi di misurazione per gli sport di arrampicata e letti robotici per migliorare il sonno.
Il laboratorio per Laboratorio per i microsistemi medici guidato da Simone Schürle-Finke sviluppa sistemi diagnostici e terapeutici in ambito nano e micro. Da un lato, i ricercatori sviluppano strumenti con cui è possibile studiare i meccanismi delle malattie a livello cellulare e "in vitro", cioè al di fuori degli organismi viventi e in laboratori viventi. Inoltre, sviluppano micro e nanosistemi reattivi per la diagnosi o il trattamento minimamente invasivo delle malattie. Si tratta di minuscoli sistemi tecnologici adatti, ad esempio, alla diagnosi precoce delle malattie.
Il laboratorio per Meccanobiologia applicata di Viola Vogel utilizza le ultime scoperte della meccanobiologia molecolare per applicazioni mediche, con particolare attenzione alla medicina rigenerativa. Il gruppo studia come le cellule del corpo reagiscono a fattori fisici come le forze meccaniche e le proprietà dei materiali. Studia inoltre come queste forze modifichino i processi sani e patologici dell'organismo. Il gruppo utilizza anche i concetti della meccanobiologia per spiegare le possibili cause di malattie degenerative o tumori attualmente incurabili e legati all'infiammazione.
Il Gruppo di ricerca sul comportamento dei consumatori di Michael Siegrist studia il comportamento dei consumatori. Il gruppo studia la percezione, l'accettazione e il comportamento dei consumatori in relazione alle nuove tecnologie, al cibo e all'ambiente. Un'attenzione particolare è rivolta alle decisioni sui comportamenti sani e non sani dei consumatori. L'atteggiamento dei consumatori nei confronti delle nuove tecnologie alimentari (ad esempio, ingegneria genetica e nanotecnologie) influenza in ultima analisi l'accettazione da parte dei consumatori e le preoccupazioni dell'opinione pubblica.
Nel laboratorio di Risonanza magnetica Il gruppo Tecnologia e metodi di risonanza magnetica di Klaas Prüssmann si dedica al miglioramento della risonanza magnetica (MRI) per la ricerca biomedica e la sua applicazione in campo sanitario. La risonanza magnetica è una tecnica di imaging che fornisce una visione dell'interno del corpo. Le aree di interesse includono la risonanza magnetica ad alto campo per produrre immagini più chiare, la risonanza magnetica dinamica per evitare che i pazienti debbano rimanere fermi a lungo durante l'esame e sensori e software speciali che rendono le immagini di risonanza magnetica ancora più precise.
Nel laboratorio di Imaging biomedico Il gruppo di risonanza magnetica cardiovascolare di Sebastian Kozerke sviluppa nuovi approcci di imaging per migliorare la diagnosi e il trattamento delle malattie cardiovascolari. A tal fine, combina tecniche di imaging come la risonanza magnetica e la spettroscopia con la modellazione al computer e l'intelligenza artificiale. Il gruppo sta sviluppando un'applicazione per la risonanza magnetica a basso campo che è più semplice ed economica e rende l'imaging a risonanza magnetica accessibile ai pazienti cardiovascolari che in precedenza avevano scarso accesso a questo metodo di esame.
Nel laboratorio di Imaging a raggi X Il gruppo di Marco Stampanoni lavora su nuovi strumenti e metodi basati sui raggi X per l'esame non invasivo di campioni su diverse scale di lunghezza, dalle singole cellule all'uomo. Il gruppo sviluppa principalmente su strutture di sincrotrone all'avanguardia e trasferisce le nuove tecnologie a sorgenti di raggi X convenzionali. Nel laboratorio dell'edificio GLC, il gruppo ricerca nuovi metodi radiologici basati sui raggi X per una migliore diagnostica nelle applicazioni cliniche.
Il Unità di neuromodellazione traslazionale (TNU) di Klaas Enno Stephan utilizza sensori di ultima generazione per misurare i minuscoli campi magnetici che si generano durante l'attività neuronale nel cervello. L'uso di questi sensori - i cosiddetti magnetometri a pompa ottica (OPM) - rende conveniente la misurazione dell'attività cerebrale, in quanto il soggetto del test può muoversi liberamente. Il TNU sta anche sviluppando modelli matematici delle funzioni cerebrali - i cosiddetti saggi computazionali - che dovrebbero consentire un'individuazione più precisa delle malattie psichiatriche e psicosomatiche, nonché trattamenti personalizzati.
Il laboratorio per Biosensori e bioelettronica Il gruppo di Janos Vörös sviluppa nuovi biosensori elettronici per consentire la diagnostica direttamente nel punto di utilizzo e il sequenziamento di singole proteine. Il laboratorio conduce anche ricerche fondamentali nel campo della meccanobiologia e delle neuroscienze a cellula singola. Umwelt und Geomatik costruisce reti neuronali controllate su array di microelettrodi per capire come il cervello elabora e memorizza le informazioni. Utilizzano le conoscenze acquisite per creare modelli umani in vitro di malattie del sistema nervoso, in modo da poterle studiare al di fuori dell'organismo vivente.
Il Digital Trial Intervention Platform (dTIP) è una piattaforma tecnologica dell'ETH di Zurigo per la ricerca medica sull'uomo. La piattaforma mira a tradurre i risultati della ricerca in nuove soluzioni mediche. La piattaforma decide di mettere a disposizione dei ricercatori dell'ETH infrastrutture e competenze per testare nuovi approcci terapeutici in termini di efficacia, sicurezza e applicazione pratica. Il team dTIP supporta i ricercatori nella conduzione degli studi clinici, che devono essere conformi a rigorosi standard scientifici, nonché alle questioni normative relative alle condizioni quadro. La sede nell'edificio GLC decide due sale all'avanguardia per le sperimentazioni cliniche e spazi di laboratorio per la preparazione e il follow-up delle sperimentazioni cliniche. I servizi del dTIP comprendono anche la gestione dei progetti clinici, la gestione dei dati e la gestione completa degli studi in loco. Il comitato direttivo è presieduto da Jörg Goldhahn.
L'edificio del GLC ospita anche sale per le scienze della salute e la formazione medica: Oltre a sei sale per seminari, c'è un centro di apprendimento innovativo:
Il laboratorioLaboratorio di competenze l'ETH dall'estate 2023 offre agli studenti di medicina uno spazio di apprendimento e formazione orientato alla pratica. Qui possono imparare e migliorare le competenze mediche di base. Un esempio tipico è il corso introduttivo di ecografia della tiroide e del collo, che insegna l'uso della tecnologia a ultrasuoni. Altri corsi includono la venipuntura guidata da ultrasuoni, un corso di sutura e il posizionamento di cateteri periferici per somministrare infusioni endovenose nell'avambraccio o nella mano. Nella maggior parte dei corsi, gli studenti imparano con e da studenti esperti. Le aule del laboratorio di competenze del GLC sono dotate di attrezzature moderne, come lettini per i pazienti, apparecchi a ultrasuoni fissi, apparecchi a ultrasuoni mobili Butterfly IQ e altro materiale. Se necessario, è disponibile un'ulteriore sala per gli esami.