Laboratorio di Spettroscopia Infrarossa

Spettroscopia Infrarossa
Ingegneria - Quota 165
Attività di Ricerca
Staff
Strumentazione
Attività di ricerca
Il team di ricerca che opera presso il Laboratorio di Spettroscopia Infrarossa applica la Microspectroscopia FTIR Imaging allo studio di composti organici, inorganici e biologici, in diversi stati fisici. Questa tecnica si basa sull'interazione tra materia e radiazione infrarossa, che provoca transizioni vibrazionali nei legami chimici, permettendo lo studio dei campioni a livello molecolare. 
L'accoppiamento tra spettroscopia IR e microscopia visibile permette di acquisire mappe IR su campioni non omogenei, in cui ogni pixel della mappa corrisponde a uno spettro infrarosso. 
Nel campo biomedico, tramite la microspettroscopia FTIR Imaging, possono essere studiati campioni biologici, come tessuti e cellule. L'analisi dei dati spettrali fornisce importanti indicazioni sulla composizione e sulla distribuzione delle principali biomolecole (proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati), permettendo di definire sia la struttura macromolecolare del tessuto che i processi metabolici in atto. La grande quantità di dati acquisiti su un unico campione deve essere sottoposta ad analisi statistica e multivariata.
Ftir Imaging di campioni biologici
- Caratterizzazione spettroscopica di sezioni di tessuto (cavità orale, colon, seno, ecc.) provenienti da resezione chirurgica e da biopsia e identificazione di specifici biomarker per le patologie tumorali a diverso grado di malignità. Supporto alla comune attività diagnostica (esami immunoistochimici, istologici e citologici), grazie alla possibilità di individuare, sul tessuto in esame, aree molto piccole corrispondenti a fasi iniziali di sviluppo del tumore.
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- Mapping IR in vitro di linee cellulari tumorali primarie e studio del metabolismo cellulare e della composizione biochimica. Possibilità di testare gli effetti di farmaci (chemioterapici e non) su colture cellulari tumorali primarie mantenute in soluzione fisiologica. Valutazione in vitro dello shock termico e del danno ossidativo in linee cellulari primarie. Analisi delle modificazioni a carico della componente lipidica e proteica e delle conformazioni di zuccheri e acidi nucleici. 
- FTIR Imaging di gameti umani e animali. Analisi di ovari e singoli ovociti di Zebrafish, con caratterizzazione del processo di follicologenesi. Analisi di ovociti, spermatozoi e cellule follicolari, da pazienti inseriti in protocolli di fertilizzazione in vitro. 
Caratterizzazione di materiali biocompatili
- Analisi vibrazionale di materiali per restauro dentale con valutazione del grado di polimerizzazione e della presenza di eventuali sostanze non biocompatibili. Valutazione delle caratteristiche chimico-fisiche di materiali compositi.
- Studio degli effetti dei raggi b e g  per la sterilizzazione di polimeri per applicazioni mediche. Analisi delle modifiche chimico-fisiche dovute all’irraggiamento.
Analisi spettroscopica di materiali da costruzione
- Analisi qualitativa e quantitativa dei bitumi modificati per la ricerca di polimeri di modifica (SBS ed EVA). Studio dell’invecchiamento su materiali riciclati. 
-  Caratterizzazione di materiali compositi: tegole, mattoni, cemento ecc.
Staff
Prof. Elisabetta Giorgini
071 2204407
Prof. Simona Sabbatini
071 2204722
P.I. Carla Conti
071 2204667
Dott.ssa Valentina Notarstefano
071 2204693
Strumentazione
Collaborazioni:
Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed Urbanistica (UNIVPM), Dipartimento di Scienze Biomediche e Sanità Pubblica (UNIVPM), Dipartimento di Scienze Chimiche (UNIBO), Dipartimento di Scienze Chimiche (UNICT), ELETTRA-Sincrotrone Trieste, Tecnobios Procreazione di Bologna.
Temi di ricerca:
- Analisi FTIR Imaging di campioni biologici e caratterizzazione di specifici biomarkers riconducibili a diverse patologie;
- Caratterizzazione spettroscopica di materiali polimerici biocompatibili, controllo della purezza, ricerca di eventuali sostanze inquinanti non biocompatibili e valutazione grado di polimerizzazione;
- Analisi strutturale di materiali da costruzione e controllo della presenza di eventuali composti non dichiarati. 
- Spettrometero Perkin Elmer FTIR, Spectrum GXI equipaggiato con un microscopio Perkin-Elmer AutoImage (con detector HgCdTe, MCT, raffreddato ad azoto liquido, che copre l'intero spettro IR da 4000 a 700 cm-1);
- Spettrometro Perkin Elmer NIR Spectrum One;
- Accessori per l'acquisizione di campioni liquidi, solidi e in soluzione acquosa (Drift, Micro, U-ATR e Circle);
- Software per il trattamento dei dati: Spectrum 10.4 e Spectrum AutoImage 5.1.0 (Perkin Elmer); Pyrouette 4.5 (Infometrix), Grams AI 9.1 (Galactic), Opus 7.1 (Bruker), CytoSpec 2.00.01 e HyperSpec.
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