Nanobiotecnologie. Coordinatore: Zuccheri

Il gruppo impiega tecniche e concetti delle nanotecnologie al fine di caratterizzare la struttura ed il funzionamento di sistemi biologici (ultramicroscopia, tecniche di singola molecola, biosensori) e sfrutta le caratteristiche dei sistemi biologici per la progettazione e realizzazione di nanosistemi (nanobiotecnologie)

Temi di ricerca del gruppo

Atomic Force Microscopy: L’attività del gruppo si caratterizza per l’impiego di tecniche di microscopia a sonda (atomic force microscopy, AFM) che sono impiegate per la caratterizzazione strutturale di acidi nucleici, complessi nucleo-proteici, proteine, nanostrutture biologiche e materiali nanostrutturati in genere (superfici, nanoparticelle, nanofibre, polimeri nanostrutturati). La tecnica della single molecule force spectroscopy è impiegata per la caratterizzazione di equilibri conformazionali di proteine mediante studi di molecole individuali o per lo studio di interazioni tra molecole.

DNA nanotechnology: Di particolare interesse per il gruppo è la partecipazione allo sviluppo delle tecniche della Structural DNA Nanotechnology, la possibilità cioè di impiegare l’autoassemblaggio pilotato di acidi nucleici (soprattutto di sintesi) per la creazione di nanostrutture funzionali o per il biosensing.

Biosensori: Il gruppo si occupa anche di sviluppo di biosensori, con particolare riguardo all’interfaccia solido-liquido impiegata nel riconoscimento molecolare specifico di analiti biomolecolari da ambienti liquidi. È stata sviluppata esperienza nell’ambito di biosensori per la rilevazione di acidi nucleici e dell’interazione tra molecole e modelli di membrane biologiche.

Colture cellulari avanzate: Il gruppo di sta interessando alle tecniche avanzate di coltura cellulare in 3D o in sistemi fluidici, nell’ambito di un progetto di ricerca della fondazione americana per la sclerosi laterale amiotrofica.

Il gruppo è disponibile per attività tecnica di servizio conto-terzi (caratterizzazione nano- e microscopica di biomolecole e nanostruture naturali o artificiali, specialmente con la microscopia a forza atomica. Analisi nanomeccanica). Si suggerisce di contattare il coordinatore per dettagli e disponibilità.

Membri del Laboratorio

Dott. Giampaolo Zuccheri (pagina web del gruppo) (pagina web personale), coordinatore.

Dott. Andrea Miti, post-doc (pagina web personale), Dott.ssa Ottavia Tartagni, dottorando (pagina web personale).

Progetti di internato

Progetti di internato:

- Sviluppo di strategie di autoassemblaggio molecolare per applicazioni di biosensing.

- Caratterizzazione AFM di cellule e di esosomi per applicazioni di diagnostica.

- Sviluppo di tecnologie per colture cellulari avanzate per test di farmaci.

Si prega di contattare il coordinatore del gruppo per informazioni sulla disponibilità e per aggiornamenti su questi o altri progetti disponibili.

Pubblicazioni significative

Pedro M.Castro, Patrícia Baptista, Giampaolo Zuccheri, Ana Raquel Madureira, Bruno Sarmento, Manuela E. Pintado, (2019) "Film-nanoparticle composite for enhanced oral delivery of alpha-casozepine" Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. DOI:10.1016/j.colsurfb.2019.05.029

A. Abruzzo, T. Cerchiara, F. Bigucci, G. Zuccheri, C. Cavallari, B. Saladini, B. Luppi (2019) "Cromolyn-crosslinked chitosan nanoparticles for the treatment of allergic rhinitis" European Journal of Pharmaceutical Sciences, 131: 136-145 doi:10.1016/j.ejps.2019.02.015.

F. Massenzio , E. Peña-Altamira, S. Petralla, M. Virgili, G. Zuccheri, A. Miti, E. Polazzi, I. Mengoni , D. Piffaretti, B. Monti "Microglial overexpression of fALS-linked mutant SOD1 induces SOD1 processing impairment, activation and neurotoxicity and is counteracted by the autophagy inducer trehalose" Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2018 Oct 10;1864(12):3771-3785. doi: 10.1016/j.bbadis.2018.10.013.

A. Gandini, M. Bartolini, D. Tedesco, L. Martínez-González, C. Roca, N. Campillo, J. Zaldivar-Diez, C. Perez, G. Zuccheri, A. Miti, A. Feoli, S. Castellano, S. Petralla, B. Monti, M. Rossi, F. Moda, G. Legname, A. Martínez, M. L. Bolognesi (2018) "Tau-centric multi-target approach for Alzheimer’s disease: development of first-in-class dual glycogen synthase kinase 3β and tau-aggregation inhibitors" Journal of Medicinal Chemistry, 61, 17, 7640-7656 DOI: 10.1021/acs.jmedchem.8b00610.

Bergamini C., Angelini P., Rhoden KJ, Porcelli AM, Fato R, Zuccheri G.* (2014) "A practical approach for the detection of DNA nanostructures in single live human cells by fluorescence microscopy" Methods. 67(2):185-92 doi: 10.1016/j.ymeth.2014.01.009.

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