Descrizione del modulo "Metodologie, nanoparticelle e nutraceutici in nanomedicina (PM.P05.002.001)"

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  • Descrizione del modulo "Metodologie, nanoparticelle e nutraceutici in nanomedicina (PM.P05.002.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Sviluppo di nuove metodologie sintetiche per la preparazione di lipidi e polimeri. Associazione di nutraceutici a nanoparticelle per migliorarne le proprietà di stabilità e solubilità in mezzi acquosi in seguito all'estrazione dagli alimenti. Sviluppo e caratterizzazione di nuovi reticoli polimerici per applicazioni biomediche. Sviluppo di dispositivi per il controllo ambientale della contaminazione radioattiva e chimica di aria, suolo e acqua. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Nanoparticelle per la veicolazione controllata di farmaci e mezzi di contrasto e per la rivelazione di markers biologici. Saranno associati a nanoparticelle anche nutraceutici, per garantirne stabilità e biodisponibilità controllata. Infatti, l'instabilità, l'insolubilità in acqua e la scarsa disponibilità in alcuni bersagli fisiologici di molti nutraceutici estratti dagli alimenti hanno impedito di sfruttarne in profilassi e terapia proprietà fisiologiche, come capacità antiossidanti e antiinfiammatorie, stimolo mentale e modulazione neurologica. Sviluppo di dispositivi in grado di rilevare ex-vivo markers tumorali e pathogeni. (literal)
Competenze
  • Competenze generali in: Chimica organica-fisica e meccanicistica Chimica analitica Chimica delle separazioni Spettrometria e rilassometria NMR ed NMR portabile Spettrometria di massa Chimica supramolecolare Sintesi organica ed organo-metallica Chimica dei colloidi Competenze specifiche nei seguenti campi: Sintesi di lipidi Sintesi di polimeri Catalisi metallica in fase omogenea Chimica fisica di aggregati molecolari (micelle, monostrati, liposomi) Spettroscopia NMR ad alto campo per la determinazione strutturale di molecole e macromolecole in soluzione. Catalisi enzimatica Studio di reazioni radicaliche e a trasferimento di elettrone Determinazione di proprieta' chimico-fisiche di sostanze organiche Studio di interazioni host-guest \"Molecular modeling\" mediante calcoli ab-initio, di meccanica molecolare e di dinamica molecolare Spettroscopie di assorbimento e fluorescenza (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Sintesi di lipidi e di polimeri ad elevata funzionalizzazione, quali nuovi prodotti di interesse commerciale per il mercato dei materiali su scala nanometrica Formulazione di nanoparticelle lipidiche, polimeriche, metalliche e di silice per la veicolazione di farmaci, nutraceutici, DNA e agenti di contrasto Formulazione di nanoparticelle lipidiche, polimeriche, metalliche e di silice per la rivelazione di determinati marcatori biologici. Reticoli polimerici per applicazioni biomediche Monitoraggio degli effetti dei processi produttivi sugli alimenti (literal)
Tecnologie
  • Ottimizzazione delle caratteristiche di stabilità e di specificità per il bersaglio fisiologico di nanoparticelle lipidiche, polimeriche, metalliche e di silice, mediante interventi sistematici sulla struttra molecolare dei monomeri e sulla composizione della formulazione. Ottimizzazione delle proprietà di complessazione delle nanoparticelle nei confronti di determinati principi attivi, mediante interventi sistematici sulla formulazione e sul protocollo di associazione. (literal)
Obiettivi
  • Sintesi di sistemi polimerici idrosolubili Sintesi di gligolipidi e di lipidi di tipo dipolare Formulazione di nanoparticelle lipidiche, polimeriche, di silice, d'oro Comprensione dei parametri che controllano le proprietà chimico-fisiche di nanoparticelle Controllo delle caratteristiche chimico-fisiche e biologiche di nanoparticelle Determinazione degli effetti delle radiazioni ionizzanti sul packaging alimentare e sugli alimenti Sviluppo di dispositivi per il controllo ambientale da contaminazione radioattiva e chimica (literal)
Stato dell'arte
  • Negli ultimi 10-15 anni lo sviluppo di sistemi nanometrici ha contribuito a progressi importanti delle scienze biomediche. Inoltre, la capacità di manipolare sistemi dal livello molecolare a quello nanometrico ha concorso allo sviluppo tecnologico in generale, con applicazioni prima insperate. È infatti la convergenza delle nanotecnologie, dello sviluppo di nuove tecnologie e dei progressi in biologia e nelle scienze biomediche che ha aperto nuove prospettive nelle discipline scientifiche che hanno come obiettivo il miglioramento e il controllo della qualità della vita. Si aprono nuove possibilità nella diagnostica e in terapia con lo sviluppo di specifici sistemi di veicolazione di farmaci e agenti diagnostici da affiancare ad apparecchiature come quelle per MRI, SPECT e PET. Convergenze analoghe contribuiscono allo sviluppo di metodologie e tecnologie per il controllo dell'ambiente e per la produzione, conservazione e controllo degli alimenti. Inoltre, nuove metodologie separative e identificative hanno permesso di individuare negli alimenti metaboliti con una funzione benefica sulla salute umana (nutraceutici), sia in termini di prevenzione che propriamente terapeutici. (literal)
Tecniche di indagine
  • Studio delle funzioni, delle proprietà chimico-fisiche e biologiche di nanoparticelle con varie tecniche (spettroscopie di assorbimento e fluorescenza, NMR, LLS, diffrazione di raggi-X, microscopia confocale, microscopia elettronica, calorimetria differenziale) e attraverso determinati saggi biologici. Studio strutturale di molecole, macromolecole e biomateriali. (literal)
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