Lug 30

Viaggio tra le sedi SISN: Milano

Continua il viaggio alla scoperta delle sedi SISN, per conoscere più da vicino i loro componenti e le principali attività svolte nell’ambito della neutronica.

La seconda tappa di questo viaggio ci porta in Lombardia, a Milano, dove Valeria Rondelli, referente della sede, ci presenta il gruppo attivo presso il Politecnico di Milano e l’Università di Milano.

Per cominciare: ci presenti i componenti della vostra sede?

La sede SISN di Milano riunisce competenze distribuite tra il Politecnico di Milano e l’Università degli Studi di Milano. Ne fanno parte la Prof. Francesca Baldelli Bombelli per il Politecnico di Milano e, per l’Università Statale di Milano i Prof. Paola Brocca, Elena Del Favero, Flavia Groppi, Renato Magli e Valeria Rondelli, la dott.ssa Caterina Ricci e Maria Giovanna De Pasquale. Ai nostri gruppi fanno riferimento anche diversi assegnisti, dottorandi e tesisti sia triennali che magistrali. Il gruppo si colloca all’interfaccia tra fisica, biofisica, scienza dei colloidi e dei nanomateriali, nanomedicina e fisica sanitaria, con una forte attenzione sia agli aspetti fondamentali sia a possibili applicazioni in ambito biomedico e della salute.

Quali filoni di ricerca sono attivi presso la vostra sede e qual è il contributo delle scienze neutroniche al loro sviluppo?

Nella sede di Milano sono attivi filoni di ricerca dedicati principalmente a sistemi soffici complessi di interesse biologico, biofisico e biomedico. Studiamo proprietà strutturali di peptidi e proteine in soluzione, membrane modello e loro dinamica, interazioni tra biomembrane e nanosistemi, colloidi biomimetici, vescicole, nanoparticelle e nanovettori lipidici e polimerici per il drug e gene delivery, inclusi sistemi per il trasporto transmucosale e per la somministrazione per via inalatoria, oltre a scaffold fibrosi polimerici per l’ingegneria tissutale. In questi ambiti le scienze neutroniche offrono un contributo particolarmente importante, perché consentono di investigare struttura, organizzazione, dinamica ed interazioni su diverse scale dimensionali, spesso in condizioni prossime a quelle fisiologiche e con la possibilità di sfruttare il contrasto isotopico per evidenziare selettivamente componenti specifiche dei sistemi studiati. A queste linee si aggiungono studi sulle proprietà strutturali e dinamiche dei fluidi quantici, per i quali i neutroni costituiscono una sonda unica.

La sede comprende inoltre attività nel campo della fisica sanitaria e della radioprotezione, nelle quali i neutroni rappresentano uno strumento rilevante sia per applicazioni analitiche sia per problematiche legate alla salute umana.

Il contributo della sede allo sviluppo delle scienze neutroniche non si esaurisce nell’attività di ricerca, ma si estende in modo significativo anche all’alta formazione. La sede milanese ha infatti partecipato con continuità alle iniziative formative della SISN, incluse GD e scuole avanzate, attraverso attività di docenza, tutoraggio e supporto organizzativo e direzionale.

A ciò si affianca una presenza costante negli organi direttivi della Società, a testimonianza di un impegno continuativo nel suo sviluppo scientifico e culturale.

Quali sono le tecniche di neutroni più utilizzate e come si combinano con le altre utilizzate, incluse quelle in-house?

Le tecniche neutroniche più utilizzate nella nostra sede sono soprattutto il SANS (small-angle neutron scattering), la riflettometria di neutroni (NR) e tecniche incoerenti per lo studio della dinamica. Il SANS è particolarmente utile per caratterizzare peptidi e proteine in soluzione, nanoparticelle, aggregati colloidali e nanovettori; la riflettometria neutronica consente invece di studiare biomembrane e interfacce modello e le loro modificazioni strutturali indotte da interazioni con peptidi, polimeri, macromolecole naturali e nanomateriali.

Queste tecniche vengono integrate con metodiche complementari, tra cui i raggi X hanno una grande rilevanza, ma anche il light scattering, microscopia, calorimetria e altre tecniche spettroscopiche e di caratterizzazione disponibili nei laboratori della sede.

Nell’ambito della fisica sanitaria, alle tecniche neutroniche si affiancano inoltre misure dosimetriche e spettrometriche, misure di attivazione neutronica e strumentazione dedicata alla caratterizzazione dei campi neutronici.

Quali sono i progetti di ricerca attivi presso la sede di Milano in cui è previsto l’uso dei neutroni?

Presso la sede di Milano sono attivi diversi progetti nazionali e internazionali in cui l’uso dei neutroni si inserisce all’interno di strategie sperimentali integrate. Le attività della sede sono sostenute, tra gli altri, da finanziamenti PRIN 2022, PRIN 2022 PNRR, Horizon Europe, Marie Skłodowska-Curie Doctoral Networks, 4EU+ Alliance e INFN.

Elenco i principali progetti attivi:

  • EXTREME – Extracellular Vesicles Interactions with Membrane Surfaces for Breast Cancer Metastasis Investigation;
  • ANASTASIA – Hybrid Vesicular Nanovectors Against Pleural Mesothelioma;
  • Ten4care – Tendon Engineering for Comprehensive Advanced Rehabilitation and Enhancement Innovation for Tendon Repair;
  • Magnetic responsive smart device for tendon regeneration;
  • BIG TrAC – BiophysIc of Gene TRansfer Assisted by Cationics;
  • LUNG-GENEMED – A doctoral training programme for next-generation LUNG-targeted non-viral GENEtic MEDicines;
  • Lancelot – Lipid Nanovectors for the Delivery of Nucleic Acids: A Composition-Structure-Function Relationship Approach;
  • CUPRUM-TTD – 67/64 CU PRoduction and Use in Medicine;

In conclusione, ci inviti alla lettura segnalandoci qualche articolo pubblicato dalla vostra sede?

Di seguito una lista di articoli che esprimono la varietà dei nostri oggetti di ricerca, nonché delle tecniche che utilizziamo.