• Analisi farmaceutica

- Studio delle basi molecolari del meccanismo di riconoscimento nei vari domini della cromatografia chirale;

- Sviluppo di nuovi selettori chirali e metodi cromatografici per la separazione in scala analitica e semi-preparativa di composti otticamente attivi di interesse farmaceutico e nutraceutico;

- Implementazione di parametri cromatografici derivati per la valutazione di proprietà chimico-fisiche di composti d’interesse farmaceutico e nutraceutico.

- analisi quali-quantitativa di potenziali biomarcatori molecolari di condizioni patologiche, in fluidi e tessuti biologici;

- Analisi quali-quantitativa di specifici composti bioattivi in matrici alimentari.

 

• Biochimica

- Malattia di Gaucher e malattia di Parkinson. Ruolo del sistema lisosomiale nello sviluppo della malattia di Parkinson

- Diagnosi di malattie genetiche lisosomiali mediante DBS ( Dry Blood Spot)

- Produzione e caratterizzazione di cibi funzionali

- Ricerca di marcatori biochimici per le malattie neurodegenerative

- Sviluppo di kit ELISA per la valutazione della terapia enzimatico sostitutiva  in pazienti affetti da  malattie lisosomiali.

- Alpha-D-mannosidasi citosolica: alla scoperta di una nuova malattia genetica.

- N-Acetil-Chitobiase e suo ruolo nel catabolismo degli oligosaccaridi.

- Studio dei meccanismi patogenetici coinvolti nel processo neurodegenerativo, con particolare riferimento alla malattia di Parkinson: modelli animali e cellulari per la definizione dei meccanismi molecolari che sottendono alla morte neuronale

- Studio dell’efficacia di co-farmaci di nuova sintesi, in cui la L-Dopa è legata a molecole ad azione antiossidante e  neuroprotettiva

- Studio di composti selenorganici in modelli cellulari e animali di Parkinson

- Identificazione di biomarkers diagnostici/prognostici di patologie neurodegenerative in tessuti e fluidi biologici

- Ruolo di toll like receptor 4 nella patogenesi del morbo di Parkinson

- Metabolismo ed applicazioni terapeutiche di vitamine liposolubili, principalmente vitamina E e K

- Studio analitico e biologico di antiossidanti e micronutrienti (fenoli, selenio, et al.)

- Metabolismo del glutatione e della glutatione-S-transferasi nella comorbidità cardiovascolare ed anemia nella disfunzione renale cronica

- Stress ossidativo e malnutrizione dei pazienti con disfunzione renale e fibrosi cistica

- Melatonina: cito-protezione ed effetti immuno-infiammatori

- Modifica post-traslazionale da radicali liberi di proteine di interesse in chimica degli alimenti ed in medicina

- Biocompatibilità di biomateriali per terapie extracorporee come membrane per emodialisi

 

• Chimica degli Alimenti

 - Messa a punto e validazione di metodi analitici idonei allo studio di costituenti naturali ed occasionali dei prodotti alimentari

- Indagini sulle sostanze grasse naturali e sulla frazione lipidica di matrici alimentari

- Progettazione, sintesi ed analisi strutturale di lipidi di nuova generazione

- Acido linoleico coniugato (CLA): sintesi ed analisi

- Studio della stabilità ossidativa di alcuni acidi grassi dal particolare interesse nutrizionale

- Estrazione ed analisi di componenti bioattivi presenti nelle matrici alimentari e determinazione dell’attività antiossidante

- Valutazione della struttura di componenti lipidici in prodotti alimentari

- Modificazioni di lipidi naturali attraverso biocatalisi, sintesi ed analisi di lipidi strutturati

- Isolamento, purificazione e caratterizzazione di metaboliti secondari da matrici vegetali e da sottoprodotti dell’industria alimentare

- Messa a punto di procedure analitiche per la determinazione di xenobiotici negli alimenti

- Isomeri dell’acido linoleico coniugato, sintesi ed analisi 

 

• Chimica Computazionale

- Sviluppo ed applicazione di strategie computazionali al disegno di sostanze biologicamente attive;

- interpretazione dei risultati ottenuti da saggi biologici di serie di composti sintetizzati sulla base del disegno razionale;

- delineazione di rapporti attività-struttura di composti chimici;

- caratterizzazione di nuovi bersagli macromolecolari attraverso metodologie computazionali

- riconoscimento molecolare di modulatori ad opera di recettori nucleari;

- disegno di modulatori per le vie di segnale genomiche e non genomiche degli acidi biliari;

- studio di insiemi nello spazio chimico sulla base di descrittori molecolari 2D e 3D;

- strategie di screening virtuale

- modellistica molecolare nel campo della via metabolica delle chinurenine, del recettore nucleare dei nematodi DAF-12, delle proteine coinvolte nella tumorogenesi (MDM2, MDMX, p53), delle proteine coivnolte nei processi di coagulazione come la trombina ed il fattore Xa

- analisi delle interazioni molecolari coinvolte nei processi cromatografici di separazione di coppie enantiomeriche/diasteroisomeriche.

- disegno e sintesi di composti ad attività anti-HIV: inibitori di CDK9 e piccole molecole disegnate per interagire in modo potente e selettivo con TAR.

- disegno e sintesi di inibitori della RNase H della transcriptasi inversa

- disegno e sintesi di composti anti-influenza.

- disegno e sintesi di composti anti HCV : inibitori IRES (internal ribosome entry site)

- disegno e sintesi di inibitori dell’espressione delle oncoproteine di HPV.

- inibitori della pompa di efflusso (EPIs) NorA in grado di ripristinare l’attività antibatterica del ciprofloxacin in ceppi di S. aureus resistenti;

- antivirali dotati di attività anti-HIV o anti-HCV;

- attivatori dei canali del potassio a struttura benzotiazinica;

- inibitori della polimerizzazione di proteine prioniche.

 

• Chimica Farmaceutica

1. Nuove applicazioni sintetiche per la preparazione di composti di interesse biologico.

- Reattività, meccanismi di reazione e applicazioni sintetiche di diazo composti (diazoesteri,  

alchil diazofosfonati, -diazosolfonati e -diazopiruvati.

- Messa a punto di procedure sintetiche eco-compatibili per la sintesi di building blocks di natura eterociclica.

- Valutazione dell’attività nutraceutica di matrici alimentari.

- Sviluppo di nuove metodologie green e in flusso continuo per la preparazione di composti di interesse biologico.

2. Sviluppo di agenti neuroprotettivi

- Disegno, sintesi e relazioni attività-struttura di nuovi inibitori PARP e scale up di intermedi sintetici chiave per la preparazione in larga scale di candidati ‘lead’.

- Disegno e sintesi di nuovi inibitori dell’enzima ACMSD.

- Progettazione e sintesi di nuovi inibitori degli enzimi TNKS (tanchirasi) come modulatori della via canonica di Wnt.

 

- Progettazione e sintesi di nuovi inibitori di enzimi coinvolti nel catabolismo del triptofano quali target per lo sviluppo di potenziali agenti antitumorali o neuroprotettivi

- Interazioni proteina-proteina come nuovi targets molecolari coinvolti in tumori del sistema nervoso centrale (es. MDMX, MDM2);

3. Caratterizzazione delle vie di segnale genomiche e non-genomiche degli acidi biliari. 

- Disegno e sintesi di modulatori non-steroidei dei recettori nucleari DAF12.

- Disegno, sintesi, e studio di relazioni attività-struttura e proprietà-struttura di nuovi modulatori del recettore FXR e TGR5 a struttura biliare. 

4. Disegno e sintesi di composti ad attività anti-HIV: inibitori di CDK9 e piccole molecole disegnate per interagire in modo potente e selettivo con TAR.

5. Disegno e sintesi di inibitori della RNase H della transcriptasi inversa

6. Disegno e sintesi di composti anti-influenza.

7. Disegno e sintesi di composti anti HCV : inibitori IRES (internal ribosome entry site)

8. Disegno e sintesi di inibitori dell’espressione delle oncoproteine di HPV.

9. Inibitori della pompa di efflusso (EPIs) NorA in grado di ripristinare l’attività antibatterica del ciprofloxacin in ceppi di S. aureus resistenti;

10. Antivirali dotati di attività anti-HIV o anti-HCV;

11. Attivatori dei canali del potassio a struttura benzotiazinica;

12. Inibitori della polimerizzazione di proteine prioniche.

 

• Chimica Generale ed Inorganica

- progettazione e sintesi di solidi ibridi inorgano-organici funzionali per applicazioni nella catalisi e nell'energia.

- fosfati e fosfonati inorgano-organici dei metalli di transizione e lantanidi

- idrossidi doppi lamellari del tipo idrotalcite

- Materiali funzionalizzati nanostrutturati, ottenuti mediante reazioni di intercalazione o grafting di cromofori, farmaci, specie di interesse catalitico, specie con proprietà magnetiche

- Materiali compositi nanostrutturati. Fosfati e fosfonati di zirconio ed idrotalciti sintetiche esfoliati e modificati con gruppi organici quali fillers di polimeri nanostrutturati per modificare le proprietà chimiche e meccaniche dei polimeri.

- Materiali microporosi e mesoporosi con porosità controllata per adsorbimento selettivo di gas e di molecole specifiche

- Membrane nanocomposite a conduzione protonica per celle a combustibile con elettrolita polimerico

 

• Chimica Organica

- Disegno e sintesi di composti eterociclici mediante la chimica del selenio

- Nuovi processi domino a partire da vinil selenoni.

- Processi sintetici per la produzione e l’analisi di molecole d’interesse biologico.

- Sintesi asimmetriche

Green Chemistry e catalisi:

- Nuovi reattivi seleniorganici per reazioni in mezzi non convenzionali

- Reazioni di ossidazione bio-ispirata

- Sviluppo di nuovi catalizzatori seleniorganici per catalisi omogenea ed eterogenea e loro applicazioni in sistemi in flusso.

- Organocatalisi e catalisi asimmetrica

- Determinazione strutturale di sistemi complessi attraverso la spettroscopia NMR:

- Realizzazione di nuove metodologie sintetiche per la conversione di gruppi funzionali

- Produzione ed impiego di nuovi intermedi selenoorganici in reazione di ciclizzazione stereospecifica: formazione di nuovi legami carbonio-ossigeno e carbonio-azoto

- Sintesi di derivati eterociclici saturi di interesse biologico

- Sintesi di beta- e gamma-aminoacidi non naturali di interesse biologico e loro impiego per la costruzione di oligopeptidi a potenziale attività biologica

- Impiego delle reazioni di Diels-Alder ad alta pressione per la sintesi ecocompatibile di sistemi bi fenilici a potenziale attività biologica

- Studio e applicazione di nuovi sistemi catalitici e sistemi di riscaldamento non convenzionali (Microonde e Q-Tube)

- Catalisi, Ottimizzazione di processi sintetici, catalizzatori supportati su matrici polistireniche,

- Green chemistry in mezzi di reazioni alternativi.

- Isolamento e determinazione strutturale di metaboliti secondari.

- Studio di molecole segnale sintetizzate ed emesse dalle piante in conseguenza di stimoli ambientali e biotici, nonché al loro possibile utilizzo come molecole induttori di resistenza per le piante attaccate da agenti patogeni;

- Identificazione di metaboliti secondari e di molecole segnale coinvolti nei meccanismi di difesa delle piante a seguito di condizioni di stress; 

- Studio di molecole naturali utilizzabili quali biopesticidi e loro destino ambientale;

- Studio dei principali processi di trasformazione biotica e abiotica dei fitofarmaci, in particolare di agrofarmaci chirali, in differenti matrici ambientali;

- Studio di sistemi viventi (es. lieviti) capaci di sopravvivere in presenza di xenobiotici quali fitofarmaci, e ancor più in grado di biotrasformarli in molecole potenzialmente meno tossiche.

- Studi di metabolomica applicata a sistemi viventi soggetti a condizioni di stress;

- Studi delle componenti lipidiche in materiali compostati quali indicatori del processo stesso;

- Destino di xenobiotici nel suolo e altri comparti ambientali

- Caratterizzazione dei profili aromatici di matrici alimentari. 

 

• Fisiologia

- Neurobiologia molecolare: Espressione genica differenziale nel Sistema Nervoso di Vertebrato e di Invertebrato dopo apprendimento a lungo termine o trattamento farmacologico.

- Effetto di molecole di interesse farmacologico su modelli di infiammazione acuta e cronica.

- Studio trascrizionale e immunomorfologico a seguito del trattamento con probiotici.

- Evidenze scientifiche indotte dalla stimolazione trigeminale: effetti del riflesso trigemino-cardiaco (TCR) nella modulazione di parametri cardiaci

- Effetti del TCR sul dolore miofasciale

- Studio del TCR in soggetti sottoposti ad attività atletica ad alta intensità.

 

• Microbiologia 

- Studio della biodiversità microbica a vari livelli tassonomici, descrizione di nuove specie di lievito, selezione di ceppi di interesse agroalimentare, industriale o applicabili nelle biotecnologie ambientali.

- Analisi fisiologico-molecolare in diverse specie di lievito dei meccanismi inducibili nel catabolismo dei carboidrati, come il ciclo di Leloir per il galattosio, la regolazione del trasporto del glucosio e del complesso fermentazione-respirazione nei Crabtree positivi e negativi.

- Messa a punto di metodologie molecolari, definizione  dei criteri filogenetici e tassonomici per l’ottimizzazione della classificazione e dell’identificazione a livello di specie e della caratterizzazione polifasica dei ceppi, analisi microevolutiva.

- Metabolomica FTIR impiegata per la caratterizzazione delle colture, e del livello di stress indotto da vari agenti chimici, messa a punto di un modello di analisi metabolomica dello stress per correlare le risposte dei lieviti con quelle delle cellule umane, analisi microbiologica degli effetti biostatici e biocidi di nuovi agenti chimici.

- Analisi bioinformatica in modalità Q (analisi dei taxa) ed R (valutazione dei descrittori) per l’ottimizzazione dell’interpretazione dei dati biologici, mediante l’elaborazione di algoritmi e lo sviluppo di software specifici.

- Interazione di microrganismi e loro antigeni con le cellule del sistema immune, sui fattori di virulenza e la possibilità di bloccarne l’attività (inibitori della formazione dei biofilm e studio di vaccini)

- Studio di estratti vegetali in grado di inibire l’adesione dei microrganismi agli epiteli e la formazione di biofilm batterici.

 

• Scienza dell’Alimentazione 

- Epidemiologia Nutrizionale:  valutazione dello stato di nutrizione (antropometria, composizione corporea, rilevamento delle abitudini e dei consumi alimentari) di singoli individui/gruppi di popolazione per evidenziare  stati di malnutrizione per difetto/eccesso ed attuare interventi mirati di trattamento/prevenzione.

- Qualità nutrizionale degli alimenti: valutazione del profilo nutrizionale in relazione ai bisogni dell’organismo umano al fine di una migliore caratterizzazione e/o eventuale “funzionalizzazione”.

- Determinazione della capacità antiossidante totale di alimenti e del plasma umano, con il metodo ORAC (Oxigen Radical Absorbance Capacity) 

 

• Tecnologia Farmaceutica

- Impiego di matrici inorganiche (montmorillonite, idrotalciti, silicati mesoporosi ordinati) come carriers di molecole biologicamente attive:

- Silicati mesoporosi ordinati (MCM-41, SBA-15) e solidi lamellari anionici (idrotalciti) per migliorare le caratteristiche biofarmaceutiche di farmaci appartenenti alla classe II  e classe IV del sistema di classificazione biofarmaceutico

- Impiego di matrici inorganiche per migliorare la sicurezza ed efficacia di farmaci, filtri solari ed altri ingredienti cosmetici instabili alla luce

- Materiali inorganici come eccipienti di formulazioni per uso topico sia solide (polveri) che semisolide.

- Preparazioni mucoadesive per il rilascio vaginale  e buccale

- Materiali dentali con attività antibiofilm e/o antimicrobica

- Preparazione di film come materiali per medicazioni avanzate con azione antimicrobica

- Nanomateriali (nanoparticelle di argento) con applicazione biologica

- formulazione e caratterizzazione di sistemi respirabili per il trattamento polmonare della tubercolosi

- formulazione e caratterizzazione di nanoparticelle lipidiche, polimeriche e metalliche per il targeting al sistema nervoso centrale e per lo studio della tossicità su sistemi cellulari sia bronchiali che neuronali

- sviluppo di sistemi biomimetici per la terapia cellulare

- Composti nanostrutturati e relative formulazioni idonee a modificare le proprietà biofarmaceutiche e la stabilità di molecole biologicamente attive.

- Formulazioni dermatologiche e cosmetiche.

- Formulazioni mucoadesive buccali e vaginali.

- Problematiche inerenti la socio-economia, la legislazione farmaceutica e gli aspetti regolatori del farmaco.

- Studio e sviluppo di formulazioni respirabili micro-, nanoparticellari per la veicolazione polmonare di farmaci antitubercolari di seconda linea.

- Nanocarriers per la veicolazione di farmaci e attivi cosmetici e dermo-cosmetici.

- Nanoparticelle di oro per applicazioni “teranostiche”.

- Microincapsulamento di probiotici.

- Microparticelle polimeriche per la veicolazione di farmaci.

- Sviluppo di nanoparticelle lipidiche per la veicolazione di farmaci antitumorali al sistema nervoso centrale.

- Sviluppo di nanocarriers per il potenziamento della terapia termoablativa dei tumori.

- Sistemi multicompartimentali contenenti isole pancreatiche per il trattamento pazienti diabetici di tipo I.

- Studio delle Cellule del Sertoli per il trattamento della tubercolosi e di altre patologie infettive polmonari.

- Composti nanostrutturati e relative formulazioni idonee a modificare le proprietà biofarmaceutiche e la stabilità di molecole biologicamente attive.

- Formulazioni mucoadesive buccali e vaginali.

- Impiego di solidi inorganici lamellari anionici, silicati mesoporosi, fillosilicati.

- Sviluppo di formulazioni di nanoparticelle lipidiche per uso dermico.

- Farmacoeconomia