Laboratori di ricerca
La ricerca del Dipartimento di Chimica è organizzata, più che per gruppi, su linee di ricerca e laboratori di ricerca ben strutturati ed equipaggiati.
Storicamente l'aggregazione in gruppi è presente più per settori disciplinari che non per attività di ricerca. Questo anche per la natura estremamente multidisciplinare e trasversale delle competenze della Chimica e per la capacità dei ricercatori di rispondere sempre a stimoli e richieste del mondo accademico ed esterno.
Abbiamo, quindi, scelto di presentare la ricerca del Dipartimento attraverso le sue linee di ricerca attive, mostrando tutte le tematiche di ricerca del Dipartimento su diversi livelli, sia in un contesto nazionale che internazionale.
La principale attività del laboratorio è focalizzata sulla realizzazione di metodi analitici validati al fine di determinare componenti desiderati o indesiderati, naturali o sintetici, in matrici ambientali (aria, acqua, suolo) alimentari, biologiche e farmaceutiche. Dopo opportuno campionamento, viene preventivamente ottimizzato e sviluppato il clean-up del campione in relazione alla complessità e alla natura della matrice. Le successive analisi strumentali, in accordo alle caratteristiche chimico-fisiche degli analiti da identificare e/o quantificare, spaziano dall'uso della gascromatografia accoppiata al FID e alla spettrometria di massa, alla HPLC classica e UPLC abbinate a rivelatori tradizionali (UV, DAD, Fluorimetrici) a quelli di spettrometria di massa tandem. Completa la panoramica delle tecniche separative l’elettroforesi capillare, in diverse modalità di lavoro, abbinata al rivelatore UV-diode array.
Il laboratorio svolge attività di ricerca e supporto tecnico-scientifico nel campo dell’analisi elementare di matrici complesse di natura ambientale, alimentare e biologica con lo scopo di sviluppare metodi analitici affidabili, rapidi, a basso costo e applicabili in studi di monitoraggio ambientale, di biomonitoraggio e della qualità e sicurezza alimentare. La determinazione analitica per la caratterizzazione elementare qualitativa e quantitativa delle matrici considerate è effettuata tramite l’uso di diverse tecniche analitiche strumentali: spettroscopia di emissione al plasma con rivelazione ottica e di massa (ICP-OES e ICP-MS, rispettivamente), spettroscopia di assorbimento atomico con fornetto di grafite (GF-AAS), spettroscopia di assorbimento atomico con analizzatore automatico del mercurio (Automatic Solid/Liquid Mercury Analyzer, AMA) e spettroscopia di fluorescenza atomica (AFS). Il laboratorio dispone, inoltre, di un forno a microonde per la preparazione dei campioni, di un cromatografo ionico e di uno spettrofotometro UV-VIS.
Sviluppo ed utilizzo di metodologie innovative per la preparazione di materiali di tipo polimerico, anche di dimensioni nanometriche, per applicazioni biotecnologiche sostenibili in campo ambientale e biomedico (estrazione con solventi green di sostanze bioattive e biopolimeri da biomasse, incluse quelle di scarto).
- Biofabbricazione di idrogeli peptidici nano e microstrutturati per applicazioni biotecnologiche
- Green Solvents nell'estrazione selettiva di molecole bioattive e biopolimeri da matrici vegetali e cellule microbiche
- Tecnologie microfluidiche nella nanofabbricazione di materiali innovativi per applicazioni nella immobilizzazione di enzimi, farmaci ed acidi nucleici
Laboratorio di caratterizzazione mediante tecniche chimico-fisiche di materiali nanostrutturati.
Sviluppo e applicazione di metodologie integrate avanzate per lo studio di sistemi disordinati di elevato interesse fondamentale ed applicativo, come ad espio liquidi ionici, solventi eutettici profondi (DES) o i reticoli metallorganici (MOF). Tali metodologie integrano prevalentemente la spettroscopia di Assorbimento dei raggi X con diversi metodi teorici quali la Dinamica Molecolare e i calcoli ab initio.
Nel laboratorio si effettuano studi di reattività catalitica solido-gas in reattori a letto fisso connessi a linee in flusso termo-controllate dotate di gas-cromatografo per analisi di reagenti e prodotti, studi di caratterizzazione di superficie mediante spettroscopia FTIR in situ in linee da vuoto, e studi di intermedi di reazione mediante spettroscopia FTIR-Operando (cella termo-controllata per analisi GC-FTIR in flusso in condizioni di reazione).
Sviluppo di metodologie estrattive e separative in linea con i dettami della Green Chemistry applicabili ai diversi settori della Chimica Analitica (ambientale, alimentare, clinico e farmaceutico). Sviluppo di nuovi materiali adsorbenti e solventi ecocompatibili per la realizzazione di tecniche estrattive miniaturizzate. Tecniche microfluidiche (nano-HPLC, elettroforesi capillare, elettrocromatografia) e sviluppo di strategie di riciclo per una chimica ecosostenibile.
La nostra ricerca è incentrata sull'applicazione degli strumenti offerti dalla chimica supramolecolare per lo sviluppo di catalizzatori dotati di selettività inedita e di carburanti (fuels) chimici per il funzionamento di macchine molecolari.
Obiettivo del gruppo è lo studio dei processi di riconoscimento molecolare che utilizzano le interazioni deboli, non covalenti, per formare complessi di tipo host-guest. Tra i sistemi studiati e utilizzati come recettori vi sono i complessi formati da metalli e basi di Schiff (per es. i sistemi salofen-metallo) atti a riconoscerenumerose specie, tra cui gli anioni, tramite interazioni acido-base di Lewis. Il riconoscimento viene studiato sia in solventi organici che in acqua, al fine di sviluppare sistemi di monitoraggio per i substrati che funzionano da guest.
Nei laboratori di chimica computazionale, l’attività di ricerca si svolge al computer e attraverso l’uso di macchine dedicate al supercalcolo sia italiane che europee. L’attività di ricerca del Prof. E. Bodo è rivolta allo studio della struttura, della dinamica e delle proprietà di materiali come i liquidi ionici. Il gruppo inoltre utilizza tecniche computazionali per lo studio e l’analisi di processi spettroscopici molecolari. Infine, nello stesso gruppo ci si occupa anche di modellazione di reazioni chimiche rilevanti per il mezzo interstellare.
Strutture supramolecolari costituite da molecole anfifiliche di natura biologica trovano importanti applicazioni nelle nanoscienze in ambiti sia biomedici (trasporto e rilascio di molecole attive, ingegneria tissutale, etc) sia puramente tecnologici (optoelettronica, crescita e stabilizzazione di nanomateriali, etc.). Obiettivo della ricerca del laboratorio è sintetizzare molecole anfifiliche usando precursori di origine biologica quali amminoacidi, zuccheri e sali biliari per poi studiarne l'autoassociazione, allo stato puro o in miscela con polimeri o lipidi, insieme a possibili applicazioni nanotecnologiche. Particolare interesse è rivolto all’individuazione di antibiotici e di sistemi per incapsulamento, trasporto e rilascio controllato di farmaci.
In questo laboratorio si studiano sperimentalmente la dinamica delle reazioni chimiche a livello molecolare, quali processi di fotodissociazione, reazioni bimolecolari e pirolisi a “flash”. Si identificano i canali primari di reazione, le loro abbondanze relative e si ottengono informazioni sulle superfici di energia potenziale su cui evolvono tali processi. Il nostro interesse è rivolto principalmente allo studio di sistemi molecolari (anche transienti quali radicali liberi) di interesse nella chimica dell’atmosfera terrestre e degli spazi interstellari, dei processi di combustione e di elettroliti per batterie al litio.
L’implementazione di dispositivi sempre più efficienti per l’accumulo e la conversione dell’energia richiede lo sviluppo di materiali funzionali innovativi e l’ottimizzazione delle componenti elettrodiche ed elettrolitiche già esistenti, in risposta alla crescente richiesta energetica e in un’ottica di sostenibilità economica ed ambientale. In questo contesto, il laboratorio ENAM propone un approccio sperimentale che va dalla sintesi dei materiali alla loro applicazione in dispositivi prototipo (batterie, celle a combustibile ed elettrolizzatori), passando attraverso una vasta gamma di caratterizzazioni chimico-fisiche ed elettrochimiche. Di recente interesse è inoltre l’applicazione di metodi elettrochimici allo studio di manufatti metallici nel campo dei beni culturali e lo sviluppo di materiali e procedure per la rimozione dei prodotti di corrosione.
Sintesi e studio di sistemi conduttori/semiconduttori da adottare come materiali elettrodici/strati funzionali in dispositivi fotoelettrochimici e fotovoltaici per la conversione dell'energia solare in energia elettrica e chimica.
- Design di complessi metallici con ligandi macrociclici coniugati e caratterizzazione delle proprietà fotofisiche
- Sistemi fotoelettrochimici per la produzione di energia elettrica e prodotti di interesse energetico
- Sviluppo di elettrodi modificati con enzimi e liquidi ionici per applicazioni analitiche volte alla identificazione e caratterizzazione degli oli di oliva
Il gruppo di ricerca è composto dalla Prof.ssa Patrizia Gentili e dalla Dott.ssa Francesca d'Acunzo dell'Istituto per i Sistemi Biologici del CNR, e si avvale del contributo di Dottorandi in Scienze Chimiche. Diverse collaborazioni sono in atto con altro personale del Dipartimento e non.
La sintesi di nuovi composti organici anche polimerici e lo studio delle loro proprietà si basa su un rigoroso approccio chimico organico fisico, frutto di una profonda esperienza dello studio dei meccanismi di reazione. Gli strumenti a disposizione sono GC, GC-Massa, HPLC, GPC, spettrofotometri, spettrometro NMR, piccola strumentazione per misure di voltammetria ciclica e per lo studio di reazioni fotochimiche via NMR con la metodologia ex situ ed in situ basata su sorgenti LED.
Caratterizzazione chimico-fisica e meccanica di materiali polimerici tramite tecniche di calorimetria differenziale a scansione, termogravimetria, spettroscopia FTIR a temperatura variabile, analisi meccanica sforzo-deformazione e dinamo-meccanica, misura di angolo di contatto.
Il laboratorio ha come scopo quello di sviluppare metodologie analitiche avanzate basate sulla cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa a bassa ad alta risoluzione (con analizzatori di tipo Orbitrap) per la determinazione di composti in matrici agroalimentari, biologiche e ambientali. In particolare, vengono sviluppati metodi di arricchimento e purificazione di specifiche classi di composti mediante l'utilizzo di fasi stazionarie e materiali innovativi. Una vasta parte della ricerca è poi dedicata alle scienze omiche e alla identificazione di classi di composti quali i lipidi, i polifenoli, i peptidi e i cannabinoidi tramite software bioinformatici dedicati.
Sviluppo di metodi analitici mediante l'impiego di enzimi in forma libera o immobilizzata. L'immobilizzazione del biocatalizzatore, presentando notevoli vantaggi rispetto agli enzimi liberi è particolarmente idonea per la risoluzione di problemi in campo alimentare e ambientale.
Il laboratorio è equipaggiato per la preparazione di molecole a basso/medio peso molecolare nuove attraverso procedure originali di sintesi asimmetrica. E’ dotato delle tradizionali apparecchiature per la sintesi organica, che permettono l’esecuzione di esperimenti in un ampio intervallo di temperature (-100°C< T < 200 °C) e condizioni sperimentali. E’ dotato anche di strumentazione HPLC con fasi fisse chirali per l’analisi dell’eccesso enantiomerico di miscele scalemiche e di un polarimetro per la misura del potere ottico rotatorio. L’attività di ricerca svolta presso il laboratorio si sviluppa nell’individuazione e applicazione di nuovi ed efficienti metodi di sintesi asimmetrica per l’ottenimento di prodotti naturali e intermedi non noti ad elevato impatto biologico e/o farmacologico aventi frammenti carbo- ed eterociclici aromatici.
Sviluppo di nuovi approcci analitici, mediante tecniche accoppiate, tese alla caratterizzazione di analiti di interesse forense o bioanalitico. Particolare impulso viene dato alla messa a punto e validazione di metodiche portatili per determinazioni in-loco.
Simulazioni di dinamica molecolare e di calcoli quanto-meccanici per caratterizzare sistemi molecolari complessi attraverso un approccio integrato di tipo teorico-computazionale.
Per la parte computazionale, si avvale di 4 workstation dotate di GPU dedicate alle simulazioni di Dinamica Molecolare ed a calcoli quanto-meccanici.
Per l'archiviazione dei dati, il laboratorio è dotato di 4 unità NAS che complessivamente sono in grado di contenere circa 20 Tb.
Il laboratorio progetta coniugati ibridi di ispirazione biologica per ottenere materiali nanostrutturati biocompatibili per applicazioni in nanomedicina. L’attività che si svolge nel laboratorio è diretta, quindi, alla sintesi di polimeri, peptidi, polisaccaridi e loro nuovi coniugati ibridi ed alla caratterizzazione strutturale e biologica dei nanomateriali che si ottengono per associazione spontanea in solvente acquoso. Il laboratorio è dotato di strumentazioni come Dynamic e Static Light Scattering, dicroismo circolare, HPLC e GPC, viscosimetria e reologia, fluorimetria. Per le caratterizzazione morfologica e biologica dei materiali ci si avvale della strumentazione di Sapienza e di collaborazioni esterne (microscopie elettroniche TEM e SEM, AFM).
Il laboratorio si occupa di sviluppare materiali polimerici biocompatibili e/o biodegradabili, e compositi applicabili nel settore medico, biotecnologico ed ambientale. In particolare, l’attività scientifica del gruppo di ricerca afferente al laboratorio è diretta alla sintesi, alla modifica e alla caratterizzazione, in termini di proprietà strutturali, morfologiche, termiche, meccaniche e biologiche, di polimeri sia di sintesi che naturali. Le applicazioni di tali materiali riguardano l’ingegneria tissutale, il rilascio controllato di farmaci, la realizzazione di dispositivi medici e la preparazione di biocatalizzatori supportati su matrici polimeriche da impiegare nel risanamento ambientale. Il laboratorio è dotato delle principali strumentazioni per la caratterizzazione dei materiali sotto il profilo fisico-meccanico mentre ci si avvale di collaborazioni, sia all’interno della Sapienza che presso altre istituzioni, per la caratterizzazione biologica dei materiali.
L’attività svolta nel laboratorio si inserisce nell’ambito del settore di ricerca riguardante lo studio di processi radicalici e di trasferimento elettronico e in particolare dello studio delle proprietà e della reattività di radicali e radicali ioni e del loro ruolo in ossidazioni chimiche, enzimatiche e biomimetiche. L’attività è Incentrata sullo studio di vari aspetti riguardanti la struttura e la reattività di radicali all’ossigeno (amminossil e alcossil radicali) e di radicali cationi di composti alchilaromatici, ammine aromatiche, solfuri e solfossidi aromatici. Una particolare attenzione è rivolta allo studio del ruolo che tali specie giocano in processi ossidativi promossi da ossidanti chimici, enzimatici e biomimetici (metalloporfirine come modelli sintetici delle emoproteine e complessi di ferro-noneme come modelli di ossigenasi noneme).
Vengono studiate le caratteristiche superficiali (composizione chimica, struttura elettronica) di materiali elettroattivi che trovano applicazione in dispositivi avanzati come semiconduttori e metalli per batterie, celle solari, sensori, supercapacitori, materiali a base di grafene. Si utilizzano metodi elettrochimici, spettroscopici (XPS, UPS) e microscopici (AFM). Si preparano anche superfici funzionalizzate con molecole organiche e organometalliche per applicazioni in elettronica molecolare in condizioni di atmosfera controllata, grazie all'uso di dry-box e linea di Schlenck.
Il laboratorio, avvalendosi della tecnica ifenata cromatografia liquida-spettrometria di massa a bassa e alta risoluzione, si occupa dello sviluppo e della successiva applicazione di metodi analitici per la determinazione di contaminanti, di origine sia antropica sia naturale, in matrici alimentari e ambientali. Particolare attenzione è dedicata ai contaminanti ambientali di emergente preoccupazione e i loro eventuali prodotti di trasformazione.
Sviluppo di strategie semplici per la sintesi di prodotti naturali bioattivi, studio di alcuni aspetti delle reazioni utilizzate e lo sviluppo di metodologie per la soluzione di problemi sintetici specifici. Vengono inoltre perseguiti obiettivi di interesse farmaceutico. L'attività viene portata avanti anche attraverso collaborazioni con membri della comunità scientifica di Sapienza, di enti di ricerca, e di aziende.
Progettazione, la sintesi, la caratterizzazione chimico-fisica generale e lo studio delle proprietà fotofisiche e fotochimiche di nuovi macrocicli tetrapirrolici di tipo porfirazinico, mono- e multinucleari aventi innovative caratteristiche strutturali che conferiscono potenzialità di applicazione in campo biochimico/biomedico.
Il laboratorio si occupa della sintesi, caratterizzazione e studio della stabilità di materiali inorganici e ibridi, in particolar modo di materiali di interesse per applicazioni in conversione fotovoltaica dell'energia solare.
Attualmente la ricerca è focalizzata su tre linee principali: 1. Individuazione di nuovi sistemi perovskitici ibridi metallo alogenuro con cationi organici ad elevata coniugazione per applicazioni fotovoltaiche e in dispositivi luminescenti; 2. Studio della stabilità termica e termodinamica di perovskiti ibride metallo alogenuro altamente performanti in dispositivi fotovoltaici; 3. Studio di ossidi semiconduttori per la realizzazione di eterogiunzioni per celle a Si.
Il laboratorio si occupa di sintesi organica. Gli studi sintetici effettuati coprono diverse classi di composti, da quelli bioattivi di origine naturale a quelli ideati sulla base di determinate caratteristiche chimico-fisiche o biologiche richieste (liquidi ionici, molecole chirali, molecole bioattive).
Il laboratorio è servito da diversi strumenti: HPLC analitico e semipreparativo (rivelatore UV e RID), GC-MS, IR/ATR.
Sintesi di nuove molecole polifunzionali da impiegare come building blocks nella preparazione di materiali "intelligenti". Le sintesi attuate sfruttano come materiali di partenza molecole naturali ampiamente disponibili a basso costo, possibilmente dotate di chiralità definite, che vengono trasformate, attraverso reazioni il più possibile ecosostenibili, in composti organici dotati di proprietà interessanti per lo sviluppo di materiali.
L’attività di ricerca svolta presso il laboratorio rientra nell’ambito della chimica sostenibile. In particolare, le tematiche di ricerca principali riguardano: i) ottimizzazione di processi sintetici multi-step per la sintesi stereoselettiva di molecole complesse con potenziale applicazione farmaceutica. A tal fine, vengono studiate reazioni sequenziali domino/one-pot organocatalizzate, le quali semplificano le procedure sintetiche e permettono di ridurre i costi e l’impatto ambientale delle metodologie; ii) in collaborazione con il laboratorio della Prof. Marta Feroci (SBAI, Sapienza) viene studiata la Sintesi di composti organici di interesse industriale e farmaceutico per via elettrochimica; iii) Sintesi di Carbon-Quantum-Dots (CDs), chirali o non chirali, per via elettrochimica o solvotermica e loro applicazioni come catalizzatori, sonsori fluorescenti e veicoli di principi attivi
Studio di nuovi sistemi porfirinici, caratterizzati dalla presenza di funzionalità chirali, come residui amminoacidici conformazionalmente bloccati (D- ed L-prolina). In particolare ne vengono studiate le caratteristiche di auto-aggregazione, in soluzione ed in fase solida, allo scopo di mettere in luce le importanti correlazioni tra caratteristiche strutturali (morfologia) e proprietà (chiralità supramolecolare) dei sistemi macroscopici ottenuti.
The main research activity carried out in the laboratory is based on the Knudsen Effusion Mass Spectrometry (KEMS) technique, aimed at a) investigating the evaporation/decomposition processes of solid and liquid materials under close-to-equilibrium conditions and determining the pertinent thermodynamic properties; b) identifying new molecules in inorganic vapors produced at high temperature (up to 2000 °C) and determining their dissociation/atomization energies by the thermochemical analysis of gaseous equilibria which they are involved in.
In ambito chimico-analitico, i metodi spettroscopici, in particolare le spettroscopie nella regione infrarossa (MIR e NIR) permettono una caratterizzazione efficiente, rapida e non-distruttiva/non-invasiva di molte matrici, anche complesse. In questo contesto, di particolare importanza è la possibilità di elaborare i segnali strumentali raccolti con queste tecniche attraverso modelli matematico-statistici che permettano di estrarre la maggior parte dell'informazione presente (chemiometria). Ed è proprio su questo binomio che si concentra l'attività di ricerca del laboratorio: infatti, da un lato è orientata verso lo sviluppo di metodi analitici di caratterizzazione di matrici complesse attraverso tecniche spettroscopiche di diversa natura, anche integrate tra loro, e dall'altro si focalizza sulla messa a punto di strategie chemiometriche in grado di dare risposte adeguate ai quesiti posti dalle specifiche problematiche in esame, anche, ove necessario, ideando e proponendo nuovi modelli e/o algoritmi.
Il Laboratorio SMD è dedicato allo studio strutturale ed alla caratterizzazione chimico-fisica di sistemi disordinati, come liquidi molecolari, liquidi ionici, DES (solventi eutettici), elettroliti liquidi, soluzioni di sali organici e inorganici, e, più in generale, di sistemi amorfi come polimeri e vetri.
L'attività di ricerca del gruppo di Strutturistica Chimica Diffrattometrica è principalmente dedicata alla Chimica Supramolecolare delle nucleobasi. Allo stato solido le basi canoniche, non canoniche ed epigenetiche del DNA/RNA possono essere riconosciute in modo specifico e selettivo dai derivati ammino sostituiti della piridina e della pirimidina (sistemi semplificati come modello delle basi puriniche) mediante formazione competitiva/sinergica di legami intermolecolari idrogeno e alogeno, con numerose e importanti ricadute nell'ambito delle discipline biomolecolari (DNA sintetico; PAM recognition mechanism: v. Structural Basis for the Canonical and Non-canonical PAM Recognition by CRISPR-Cpf1) e farmaceutiche (farmaci anticancro) e nella Chimica dei materiali (supercomputer a DNA). Inoltre è di particolare interesse per la Chimica prebiotica (sul perchè sia stato predisposto in natura l'accoppiamento delle nucleobasi secondo la schema A:T/U e G:C). Questa ricerca si avvale dell'approccio combinato delle tecniche di diffrazione di RX da cristallo singolo e da polveri, di calcoli teorici ab initio e di dinamica molecolare, di microscopia AFM e di misure termodinamiche.__
L'attività di sviluppo di processi innovativi mira alla valorizzazione di rifiuti e scarti per l'ottenimento di materie prime secondarie ad alto valore aggiunto da re-immettere nel ciclo produttivo (economia circolare).
- Bioadsorbimento: rimozione di metalli pesanti da soluzioni acquose mediante biomasse
- Bioproduzione di fine chemical mediante coltivazioni microalgali
- Sviluppo di processi idrometallurgici per l'up-cycling di rifiuti tecnologici mediante produzione di materiali nanostrutturati ad alto valore aggiunto
Studio di soluzioni acquose all'equilibrio di diversi sistemi, con grande varietà di tecniche analitiche e procedimenti sperimentali. La concentrazione di reagenti è variata e all'equilibrio è misurato il maggior numero di parametri.
Per ottenere risultati termodinamici è adottato il metodo “mezzo ionico costante”, che consente di mantenere costanti i coefficienti di attività.
Laboratorio di ricerca focalizzato sullo studio di materiali e processi chimico fisici per le tecnologie di produzione/accumulo/conversione di energia e vettori energetici. Sviluppo e implementazioni di tecniche sperimentali avanzate basate sulla microscopia vibrazionale accoppiata ai metodi elettrochimici.
- Elettrodi metallici alcalini in ambiente aprotico per batterie metalliche ricaricabili
- Mesomateriali nanostrutturati per applicazioni in sistemi di accumulo/conversione di energia
- Batterie ricaricabili: dai processi elementari alle prestazioni di nuove tecnologie
- Struttura e disordine di ossidi metallici misti: una nuova generazione di elettrodi positivi per batterie ricaricabili
Studio della sintesi e della caratterizzazione spettroscopica e strutturale di nanoparticelle metalliche funzionalizzate, di polimeri nanostrutturati e loro compositi funzionalizzati. In particolare, vengono preparate nanoparticelle metalliche funzionalizzate con tioli organici o organometallici, nanoparticelle polimeriche a base di poliacrilati, poliacetileni e metallo-poliini. Approccio bottom up per la preparazione di nanomateriali per applicazioni in optoelettronica e nanomedicina.
Nel laboratorio vengono messe a punto formulazioni per lo sviluppo di sistemi nanocompartimentalizzati biocompatibili a base polimerica (sia commerciali che di sintesi) per la veicolazione di specie farmacologicamente attive come farmaci, acidi nucleici e proteine, anche in coformulazione con tensioattivi naturali.
Per la loro caratterizzazione ci si avvale sia di tecniche di scattering (DLS, SAXS, potenziale zeta) sia di tecniche spettroscopiche (UV-Vis-NIR, fluorescenza).
Il laboratorio svolge un’intensa attività di ricerca nell’ambito dello sviluppo di processi e prodotti sostenibili per il risanamento e la protezione dell’ambiente. In particolare, l’attività si concentra sia su metodi e tecnologie di bonifica e recupero di aree contaminate che sulla valorizzazione di acque reflue e rifiuti organici in bioenergia e bioprodotti, in un’ottica di economia circolare, impiegando principi e metodologie propri dell’ingegneria chimica e delle biotecnologie industriali ed ambientali.
A tal fine, il laboratorio dispone di reattori chimici e biologici di differenti tipologie (PFR, CSTR, SBR, colonne impaccate, etc.) e scale (dalla scala di laboratorio alla micro-pilota), nonché di una vasta gamma di attrezzature analitiche (GC, TOC, IC, UV-Vis, RGD) per il monitoraggio dei principali parametri di processo. L’attività si estende frequentemente alla scala pilota e dimostrativa con applicazioni di campo e si svolge di solito nell’ambito di progetti europei e/o in collaborazione con aziende.
- Processi bioelettrochimici finalizzati alla produzione di composti di interesse dal trattamento di matrici di scarto
- Processi di biorisanamento elettrochimicamente assistito
- Produzione di biomateriali da risorse rinnovabili
- Processi combinati, chimico-fisici e biologici, per la bonifica sostenibile di acque di falda contaminate
Sintesi in fase solida di peptidi e coniugati a base peptidica (peptide-Sali biliari, lipopeptidi e peptide-polimero).
Caratterizzazione dei coniugati mediante spettroscopia NMR e spettrometria di massa ESI-MS e MALDI-TOF.
Preparazioni di soluzioni (prevalentemente acquose) per la caratterizzazione chimico-fisica e strutturale mediante SAXS, DLS, microscopia a forza atomica, microscopie elettroniche FESEM e TEM, spettroscopia di assorbimento, di dicroismo circolare e di fluorescenza.