Chimica Analitica. Coordinatore: Ferri

Le attività di ricerca del gruppo riguardano lo sviluppo di metodi bioanalitici, luminescenti e non, e saggi chemiluminescenti applicabili in matrici complesse per l'analisi di componenti e contaminanti in campioni alimentari, ambientali e farmaceutici; saggi biotossicologici e di monitoraggio ambientale.

Temi di ricerca del gruppo

Il gruppo di Chimica Analitica offre competenze per lo sviluppo di metodi analitici per matrici complesse (alimentari, ambientali e farmaceutiche) basati su processi bio e chemiluminescenti spesso combinati a varie tecniche analitiche.

Chemiluminescenza (CL): emissione luminosa prodotta durante processi di ossidazione di substrati organici. L’accoppiamento di reazioni permette il dosaggio di numerosi substrati, enzimi, cofattori. Misura delle attività pro e anti ossidante (specie radicaliche, antiossidanti): un saggio CL basato sulla ossidazione del luminolo catalizzata da perossidasi è stato sviluppato su micropiastra e applicato all'analisi di varie matrici alimentari. Una diversa applicazione è la misura delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) presenti nel particolato atmosferico. Tracce di esplosivi a base di perossidi come TATP (triacetone triperossido) e HMTD (Hexamethylene triperossido diamine) sono state rivelate sulla base della stessa reazione in un saggio per strumenti portatili.

Bioluminescenza(BL): La luminescenza in vivo è un indicatore sensibile della tossicità di xenobiotici. Impiegando ceppi diversi di batteri BL sono stati sviluppati saggi per composti tossici: metalli pesanti (mercurio e piombo), BTEX (benzene, toluene, etilbenzene, xilene), idrocarburi in sistemi di biorisanamento e antibiotici, fra gli altri. I batteri, facilmente liofilizzati, conservati e trasportati, hanno permesso lo sviluppo di sistemi di monitoraggio automatico con controllo a distanza. I componenti isolati dei sistemi BL sono stati utilizzati per analisi in vitro dell'ATP, impiegate per la rapida quantificazione della carica batterica in fanghi da impianti di depurazione, sulle superfici in aziende alimentari, nell’aria di ambienti ad alta frequentazione.

Altri metodi analitici: Tests di biotossicità con microalghe. Il test è particolarmente applicato a xenobiotici che vengono dispersi in acqua, come fitofarmaci e inquinanti emergenti. La tossicità di metalli pesanti, la capacità di bioaccumulazione e/o risanamento sono state testate impiegando microalghe verdi di acqua dolce e marine e una diatomea marina e valutando la tossicità residua con saggi BL batterici. Contaminazione ambientale, 1) pesticidi: Un metodo di estrazione e determinazione multiresiduale di pesticidi con gascromatografia è stato sviluppato ed applicato a svariati campioni ambientali incluse le api e i loro prodotti in quanto bioindicatori impiegati nel monitoraggio ambientale. 2) radionuclidi: corrette procedure per la determinazione e il monitoraggio del tipo e quantità di nuclidi instabili in campioni diversi (terreni, vegetali, funghi, api) sono state sviluppate in collaborazione con enti locali per la protezione del territorio. Scienze forensi: sono stati sviluppati metodi immunologici per la rivelazione di esplosivi, un test ELISA con rivelazione CL, per misure in laboratorio, e un saggio LFIA colorimetrico per l'analisi in situ di tracce di TNT.

Membri del Laboratorio

Luca BOLELLI

Posizioni di internato

(Lo studente dovrà prendere contatti indicativamente 3 mesi prima dell’inizio della tesi)

TESI COMPILATIVE

1-2 posti. Periodo indicativo di elaborazione tesi: 3-4 mesi.

TESI SPERIMENTALI

1-2 posti disponibili. Periodo indicativo di elaborazione tesi: almeno 6 mesi

- Temi di ricerca: Applicazioni di metodi analitici in campo alimentare, ambientale, clinico e forense. ES: Determinazione della capacità antiossidante di matrici complesse tramite saggi chemiluminescenti; Analisi bioluminescenti di microorganismi in campioni ambientali e in aerosol. Analisi mediante batteri bioluminescenti ("ingegnerizzati" e non) o alghe, di campioni ambientali e derivati da biorisanamento di terreni contaminati

- Sedi di svolgimento: Bologna e zone limitrofe se il lavoro viene svolto presso altri laboratori o aziende come: Laboratorio STANTE (Bologna), ARPA (Bologna), GRANAROLO SpA (Granarolo), HERA (Sasso Marconi), GREIT Analytical Laboratories (Bologna) CAMST (Villanova di Castenaso)

Posti disponibili ALL’ESTERO: Tramite bando Erasmus:2-4, Fuori bando Erasmus: 1-2

Periodo indicativo di elaborazione tesi: 6 – 9 mesi

Pubblicazioni significative

Girotti S., Ghini S., Maiolini E., Bolelli L. and Ferri E.N. (2013). “Trace analysis of pollutants by use of honeybees, immunoassays, and chemiluminescence detection”. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 405(2-3), 555–571.

Giannetto, M., Maiolini, E., Ferri E.N., Girotti S., Mori G. and Careri M. (2013). “Competitive Amperometric Immunosensor Based on Covalent Linking of Haptens to Dendrimer-functionalized Nanogold Substrate for the Determination of 2,4,6-trinitrotoluene”. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 405(2-3): 737-743.

Maiolini, E., Ferri, E., Pitasi, A.L., Montoya, A., Di Giovanni, M., Errani, E. and Girotti S. (2014). “Bisphenol A determination in baby bottles by chemiluminescence enzyme-linked immunosorbent assay, lateral flow immunoassay and liquid chromatography tandem mass spectrometry”. Analyst, 139: 318–324.

Romolo, F.S., Ferri, E., Mirasoli, M., D’Elia, M., Ripani, L., Peluso, G., Risoluti, R., Maiolini, E. and Girotti S. (2015). “Field detection capability of immunochemical assays during criminal investigations involving the use of TNT”. Forensic Science International, 246: 25-30.

Bolelli, L., Ferri; E.N. and Girotti, S. (2016). “The management and exploitation of naturally light-emitting bacteria as a flexible analytical tool: A tutorial". Analytica Chimica Acta, 934: 22-35.

Contatti

  • Stefano Girotti

    Professore Alma Mater

    Alma Mater Studiorum - Università di Bologna

    Via Zamboni 33

    Bologna (BO)

    stefano.girotti@unibo.it