1. Di cosa si occupa la tematica di ricerca?
Questa tematica viene sviluppata in riferimento alla sintesi e alla implementazione in sistemi avanzati di materiali sia chimici (organici/inorganici) che biologici per due specifici ambiti di applicazione. In particolare, (i) la prevenzione che si esplica nella identificazione di nuove soluzioni per monitoraggio e nella sensoristica (anche del tipo lab-on-a-chip) per l’identificazione e l’abbattimento degli inquinanti ambientali, atmosferici e delle acque, chimici e microbiologici; (ii) la cura, che si esplica nella comprensione e modulazione dei meccanismi di comunicazione intracellulare (in particolare cellule neuronali), nell’ottimizzazione dei meccanismi trasporto di farmaci e rilascio controllato, nello studio della nanobiomeccanica tra interfacce biologiche e non, e nella implementazione di 3D printing per la medicina rigenerativa.
2. Con quali strumenti?
– Sensori per la comunicazione cellulare bidirezionale con dispositivi a base organica
– Metodologie (bio)sensoristiche avanzate di interesse clinico e ambientale per la sorveglianza e riconoscimento precoce di minacce alla salute umana, per sicurezza alimentare e per studi di tossicità basate su sistemi integrati multifunzionali e miniaturizzati adattabili al machine learning e a strumenti di data-driven.
– Materiali avanzati del tipo ad elevata area superficiale funzionalizzati per il filtraggio/purificazione dell’aria/acqua
– Sistemi ibridi come nanostrutturati ed eterociclici per il drug delivery e applicazioni biomediche
– Terapia fotodinamica dei tumori e terapia fotodinamica antibatterica
– Multi-scale modelling di sistemi biologici complessi
– Processi estrattivi green di bioprodotti e nutraceutici da scarti agroalimentari e formulazioni di bioprodotti con proprietà antibatteriche, antiinfiammatorie, antitumorali e neuroprotettive
3. Quali sono gli obiettivi – impatto nella vita quotidiana?
Gli obiettivi di questa tematica sono molteplici ed ampio spettro, che hanno un diretto impatto sul benessere dell’individuo e dei cittadini in termini di diagnostica personalizzata e terapia di malattie croniche e degenerative. Di seguito si riporta una lista rappresentativa ma non esaustiva dei programmi di lavoro di ricerca fondamentale e di ricerca finalizzata a riguardo
– Comprensione dei meccanismi fondamentali di malattie neuronali degenerative, studiando in particolare il ruolo degli astrociti nei processi di comunicazione neuronali
– (Bio)sensori per la rivelazione di parametri fisiologici in liquidi biologici, per la rilevazione di contaminanti per la sicurezza alimentare e per la riduzione dell’inquinamento ambientale (indoor ed outdoor) basati sullo sviluppo di materiali e dispositivi innovativi flessibili, biocompatibili e multifunzionali
– Materiali ecocompatibili per la rimozione inquinanti atmosferici e dalle acque irrigue, per la disinfezione degli ambienti
– Sistemi smart biocompatibili per drug-delivery e rilascio controllato di farmaci, nanosistemi per la teranostica, idrogel per iniezioni intratumorali e intraarticolari in ambito tumorale, neurodegenerativo ed osteoarticolare.
– Realizzazione di piattaforme integrate in ambito medico/sanitario
– Automazione dei processi, automazione del processo di sviluppo di nuovi farmaci e trattamenti per scopi mirati