PAWS
Descrizione progetto
Gli invertebrati marini mostrano una straordinaria capacità di aderire sott'acqua a un'ampia varietà di superfici, tra cui rocce spazzate dalle onde. Essi sono una fonte di ispirazione unica per risolvere una sfida eccezionale nella scienza dei materiali: come controllare l'adsorbimento molecolare (su una superficie), l'adesione (tra superfici diverse) e la coesione (tra superfici uguali) sott'acqua e su materiali fortemente idratati, in particolare in chirurgia, medicina rigenerativa e ingegneria tissutale.
Le strategie adottate dagli organismi marini per favorire l’adsorbimento, l’adesione e la coesione sott’acqua sono molteplici, basate sulla produzione di proteine “adesive” in grado di legarsi a un’ampia varietà di substrati utilizzando una vasta gamma di interazioni molecolari.
Obiettivi
1. Quantificare le proprietà adesive e coesive delle proteine: 1) Pl-nectin, secreta dai pedicelli ambulacrali del riccio di mare Paracentrotus lividus, che sono strutture necessarie per la locomozione, l’ancoraggio e la percezione sensoriale; 2) PVFP, derivate dal bisso della cozza verde Perna viridis, utilizzate per l’ancoraggio superficiale dell’organismo.
2. Fornire linee guida per lo sviluppo di polimeri biomimetici e biocompatibili da utilizzare come adesivi in ambienti umidi, rivestimenti, sigillanti.
Risultati attesi
1. Produzione di proteine ricombinanti PVFP-5b e PVFP-3a, con/senza DOPA; estrazione della Pl-nectin, nativamente priva di DOPA, da uova di riccio di mare; produzione di domini funzionali della Pl-nectin, discoidina-simili, ricombinanti.
2. Ricostruzione NMR della struttura 3D di PVFP-5b in soluzione; parziale caratterizzazione delle strutture secondarie di PVFPs e loro mutanti, di Pl-nectin e dei domini discoidina-simili ricombinanti, in soluzione e dopo adsorbimento al substrato.
3. Sviluppo e validazione di un modello e di un protocollo di simulazione per studiare aggregati multiproteici nelle interfacce adesive; identificazione delle interazioni chiave e dei meccanismi di dissipazione dell'energia negli strati proteici soggetti a stress meccanico.
4. Misurazioni su scala nanometrica dell'adsorbimento superficiale e delle forze adesive e coesive per le PVFP ricombinanti modificate, la Pl-nectin e i domini discoidina-simili ricombinanti.
5. Valutazione della loro biocompatibilità (tossicità, risposta infiammatoria) e della loro capacità di favorire l’adesione cellulare e influenzare il comportamento di linee cellulari di mammifero, utilizzando superfici in silice o polimeri biocompatibili, per applicazioni prospettiche di ingegneria tissutale.
Personale IRIB coinvolto
- Francesca Zito
- Roberta Russo
Altre informazioni
Coordinatore del progetto: Dott. Bruno Zappone (CNR-NANOTEC)
EpiNCD
FisioMat
Virus Memory
Descrizione progetto
La pandemia di Covid-19 ha travolto tutti i paesi del mondo, ma l’Italia è stata uno dei primi a essere colpiti dal Coronavirus, in modo profondamente drammatico.
Il numero di persone che si sono ammalate e che hanno perso la vita è stato fin da subito elevatissimo: questo ha evidenziato l'urgente necessità di soluzioni rapide e innovative per gestire le emergenze legate alla salute, per offrire le migliori soluzioni di assistenza sanitaria ai pazienti e preservare la salute della popolazione generale.
Il CNR, per contribuire a trovare risposte, ha deciso di realizzare lo studio SerGenCovid-19: una raccolta di dati clinici, sieri e materiale genetico su larga scala nella popolazione italiana, che si propone di conoscere meglio la risposta individuale al virus, così che si possano sviluppare protocolli mirati per la gestione dei pazienti affetti da Covid-19.
A partire da 100.000 soggetti reclutati nell’ambito dello studio Epicovid-19, che hanno manifestato la disponibilità ad essere ricontattati per ulteriori studi, sono stati selezionati 10.000 partecipanti, distribuiti omogeneamente in tutto il paese. Le persone arruolate, dopo avere letto il foglio informativo presente su una piattaforma informatica dedicata, hanno aderito al progetto e firmato il consenso informato. I partecipanti selezionati si sono recati presso uno dei centri prelievo, individuati su base nazionale, per un piccolo prelievo di sangue (T0). Il prelievo si è ripetuto dopo 5 mesi (T1) e dopo ulteriori 5 mesi (T2).
Obiettivi
1. Studiare la risposta immunitaria al virus e al vaccino attraverso l’analisi sierologica, effettuata con le metodiche di riferimento riconosciute dall’ISS (chemiluminescenza), insieme alle informazioni provenienti dal questionario.
2. Studiare e comprendere, su un campione di DNA della stessa popolazione, i fattori genetici che influenzano la suscettibilità all’infezione, la gravità del decorso clinico della malattia e la maggiore severità dei sintomi in alcuni individui rispetto ad altri.
Risultati attesi
1. Valutazione delle modificazioni della risposta immunitaria alla malattia o al vaccino a distanza di tempo.
2. Valutazione dell’effetto delle procedure vaccinali sull’andamento temporale della diffusione virale.
3. Comprensione del rapporto tra sieropositività, biomarcatori e condizioni ambientali.
Personale IRIB coinvolto
CNR-INVENIT
Gestionale
STEM by STEP
Descrizione progetto
Nell'ambito della Terza missione del CNR, il Progetto PNRR “STEM by STEP” (M4C1I3.1-2023-1143-P-31449), anno scolastico 2024-2025, dedicato a studenti delle classi terze della scuola secondaria di primo grado I.C.S. «Giovanni XXIII – Piazzi» di Palermo, ha previsto il coinvolgimento di ricercatori dell’Istituto IRIB-CNR di Palermo.
Obiettivi
Il progetto ha avuto come obiettivo lo sviluppo di attività e metodologie volte ad approfondire le competenze STEM, digitali e di innovazione, per un numero totale di 70 ore, svolte sia a scuola che presso IRIB.
Risultati attesi
Sono stati svolti seminari, lezioni frontali ed esperimenti di laboratorio, con un approccio didattico basato sul coinvolgimento attivo degli studenti mediante esperienze pratiche, incoraggiando il lavoro di squadra e lo scambio di idee. Le attività hanno suscitato vivo interesse tra gli alunni, stimolando passione e creatività.
Personale IRIB coinvolto
Referenti
- IRIB, Dott.ssa Roberta Russo
- Scuola, Prof.ssa Claudia Alessandro
DELPHI
Descrizione progetto
Tipologia del finanziamento: Ministero dell’Università e della Ricerca - Art. 1, comma 2, Lett.1 del D.L. 6 maggio 2021 n. 59, convertito dalla L. 1° luglio 2021 n. 101 - Piano Nazionale per gli Investimenti Complementari al PNRR - Linea di investimento PNC-I.1 - Programma PNC-DM MEF 15 luglio 2021, D.D. 931 del 06/06/2022 CUP B53C22006460001
Obiettivi
Il progetto DELPHI mira a sviluppare una piattaforma digitale interoperabile e scalabile per la prevenzione personalizzata della salute, integrando dati multimodali da biosensori, informazioni ambientali e socio-economiche. Grazie all’uso di Intelligenza Artificiale, agenti RAG e Human Digital Twin, la piattaforma fornirà raccomandazioni personalizzate per promuovere stili di vita sani e prevenire patologie croniche. È previsto uno studio pilota randomizzato su volontari sani per valutare l’efficacia di modelli predittivi e suggerimenti digitali. I dati raccolti saranno elaborati tramite Federated Learning per la stratificazione del rischio individuale. I risultati attesi includono una piattaforma integrata nel Centro di Prevenzione Digitale, il miglioramento del benessere psicofisico e una riduzione dei costi sanitari. Il progetto avrà un impatto rilevante sulla medicina di precisione e sull’adozione di strategie di prevenzione proattive e personalizzate.
Risultati attesi
Il progetto è attualmente nella fase iniziale di avvio. Le attività svolte hanno riguardato la definizione operativa del piano di lavoro, la partecipazione agli incontri di coordinamento tra i partner e l’avvio della raccolta dei requisiti per lo sviluppo della piattaforma digitale. In questa fase preliminare, si è tenuto il kick-off meeting durante il quale è stato ufficialmente presentato il progetto e sono state fornite le linee guida operative per procedere con le attività previste. In qualità di partecipante dell’Unità Operativa CNR-IRIB, ho contribuito alla pianificazione delle attività scientifiche e tecnologiche, con particolare attenzione agli aspetti di integrazione dei dati multimodali, all’adozione di strumenti di Intelligenza Artificiale per l’analisi predittiva, e alla definizione dei criteri di selezione del campione per lo studio pilota. Sono inoltre in corso le procedure per l’avvio formale delle attività sperimentali e di sviluppo.
Personale IRIB coinvolto
Elenco dei partner del progetto
- Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per la Ricerca e l’Innovazione Biomedica (CNR-IRIB)
- Medilink s.r.l.
- Fondazione Don Carlo Gnocchi Onlus
DSB.AD004.465.001
