UniSi – DBCF

Denominazione Centro

Indirizzo

Responsabile e persone di contatto

Keywords

Il centro ha aderito al “progetto laboratori” ed è stato inserito nel repertorio regionale di cui al Decreto n.4819 del 27-10-2014?

Descrizione del centro

Il DBCF si è costituito sull’idea di un progetto trasversale che riunisse le competenze nei campi di ricerca legati alle scienze molecolari ed alle bio e nanotecnologie ad esse correlati con il fine di migliorare i livelli di eccellenza già raggiunti e di consolidare la presenza di questo settore strategico nell’Università e nel territorio attraverso un approccio altamente multidisciplinare. Questo spettro di competenze tipicizza questo Dipartimento anche rispetto ad altre strutture di didattica e di ricerca sia a livello di Ateneo che a livello Regionale. Siena è un polo strategico regionale, nazionale ed internazionale per le bio(nano)tecnologie, che qui hanno una connotazione prettamente biomedico-farmaceutica, per l’agroalimentare e per le energie rinnovabili. In riferimento a questi settori chiave per lo sviluppo del territorio toscano, il DBCF costituisce un punto di riferimento testimoniato dalle varie documentate interazioni con le realtà industriali del territorio (Fondazione TLS, GSK, Novartis Vaccines Institute for Global Health, Diesse Diagnostica Senese, VisMederi, Biosynth, Philogen, Toscana Life Sciences, Molteni, Toscana Biomarkers, Istituto Toscano Tumori, Galenica Senese, Menarini, Kedrion, Corima, ICP, ed altre). Queste aziende spesso hanno messo i propri laboratori industriali a disposizione degli studenti del DBCF per la preparazione di tesi di laurea sperimentale, obbligatorie per tre dei 4 corsi di laurea gestiti dal Dipartimento. In questi casi il Relatore accademico è accompagnato da un Correlatore industriale, in una forma di co-teaching. A conferma di questo, DBCF fa parte dei seguenti distretti regionali tecnologici: Distretto Tecnologico Regionale Energia/economia verde, Distretto Tecnologico Regionale Nuovi Materiali Distretto Tecnologico Regionale Moda, Distretto Tecnologico Regionale Marmo e pietre ornamentali, Distretto Tecnologico Regionale Interni e design, Distretto Tecnologico Regionale Scienze della Vita. Questa propensione per le interazioni con le aziende si concretizza anche nelle iniziative di creazione di impresa con spin-off attivi in ambito biotech: Sienabiografix, Lead Discovery Siena, Unicosme-SI. Vi sono infine le attività dei Dottorati che fanno riferimento al Dipartimento attraverso varie iniziative come la partecipazione del Dottorato Regionale di Ricerca Pegaso in Biochimica e Biologia Molecolare (BiBiM) alla GSK Vaccines Academy e con le attività del Dottorato in Scienze Chimiche e Farmaceutiche che prevede attività di stage presso aziende con condivisione di attività seminariale, webinar (didattica telematica) e partecipazione ai reciproci workshop didattici. Il Dottorato Regionale BiBiM fa capo al DBCF ed include docenti dell’Università di Firenze, Pisa e Siena, ma anche docenti dell’ETH di Zurigo ed è supportato nella sua attività da aziende sia italiane (tutte quelle sopra menzionate, appartenenti al nostro territorio) che straniere (Philochem, Zurigo; ICP, Malta). Il recente incontro con le rappresentanze del mondo del lavoro per la consultazione necessaria per il Processo di Valutazione della Didattica del DBCF ha mostrato l’interesse delle aziende del territorio ad interagire con il Dipartimento per la formazione di figure professionali adatte ad un adeguato inserimento nel mondo delle professioni. Le aziende hanno mostrato altresì apprezzamento per il livello di formazione dei neo-laureati DBCF.

L’attività di ricerca si indirizza verso obiettivi che ricadono negli ambiti della Chimica, della Chimica e Tecnologia Farmaceutica e della Biochimica. Il Dipartimento BCF è infatti attivo nei seguenti campi di ricerca: Chimica Analitica, Chimica Ambientale, Chimica Bioinorganica, Chimica Bioorganica, Cristallografia, Chimica Fisica, Chimica Fisica dei sistemi complessi, Chimica dei Materiali e dei Nanomateriali, Chimica delle Superfici, Chimica Organica, Chimica Farmaceutica, Tecnologia Farmaceutica, Scienze e Tecnologie dei prodotti cosmetici, Biotecnologie Farmaceutiche, Biochimica, Biochimica Applicata e Molecolare.

Il Dipartimento BCF si pone come obiettivo generale lo svolgimento di attività didattiche e di ricerca nei settori strategici sopraelencati per l’avanzamento delle conoscenze di base e per lo sviluppo degli aspetti applicativi nell’ottica di favorire l’integrazione con il territorio e potenziare l’aspetto multidisciplinare delle collaborazioni con centri di ricerca e imprese nazionali e internazionali. A questi obiettivi si associa strettamente lo sviluppo di competenze, metodologie e tecnologie avanzate che offrono l’opportunità di valorizzare, anche da un punto di vista economico, i risultati della ricerca.

Ambiti di applicazione e Servizi

La struttura si rivolge alle aziende che operano nel settore agroalimentare, biomedico, farmaceutico, manifatturiero, energetico, delle bio- e nanotecnologie, dei materiali e nanomateriali, e in genere a tutti coloro che necessitino di analisi chimica, strutturale, biochimica e biologica su materiali e molecole con attività biologica, nonché protocolli per la sintesi, la modifica e la caratterizzazione di molecole con attività nutraceutica e farmacologica, di materiali e di superfici. Sono presenti nel nostro Dipartimento ampie competenze specifiche nel settore della sintesi chimica, della caratterizzazione chimico-fisica, calorimetrica e reologica/meccanica, spettroscopica e spettrometrica di materiali e di sistemi in soluzione, della biologia molecolare, della biochimica, della biocatalisi, dell’analisi energetica e del ciclo di vita di materiali e/o processi (LCA). Sono altresì presenti competenze sulla spettroscopia ambientale applicata in particolare a grandi sistemi acquatici. Di particolare rilievo la disponibilità di strumentazione di avanguardia per la caratterizzazione dettagliata di superfici, di sistemi in soluzione, di tessuti biologici.

Servizi

I principali ambiti nei quali la struttura eroga servizi sono i seguenti:

CHIMICA DEI MATERIALI E NANOMATERIALI

• Sintesi e caratterizzazione di nuovi materiali
• Sintesi e caratterizzazione di sistemi nanoparticellari con proprietà magnetiche
• Sviluppo di nano(bio)sensori per la biomedicina e la sicurezza alimentare
• Sintesi e caratterizzazione di nanomateriali per drug delivery
• Caratterizzazione di superficie di materiali, di tessuti biologici e sistemi cellulari
• Analisi chimica, strutturale, calorimetrica, reologica e meccanica di materiali

BIOTECNOLOGIE

• Analisi Proteomica, redoxproteomica e immunoproteomica (2D-PAGE)
• Isolamento e caratterizzazione di lieviti autoctoni
• Saggi biochimici e cellulari (MTT, proliferazione, qRT-PCR, dosaggi enzimatici, ELISA)
• IF e IHC
• Bioinformatica e molecular modelling

SPETTROSCOPIA E SPETTROMETRIA

• Analisi conformazionale di biomolecole e di sistemi complessi in soluzione (NMR, EPR, IR, UV)
• Studio di processi di interazione fra molecole e macromolecole
• Analisi di superficie e di processi interfacciali
• Spettroscopia ambientale: valutazione dell’effetto di microplastiche in sistemi acquatici
• Monitoraggio di contaminazione da metalli pesanti

AGROALIMENTARE E NUTRACEUTICA

• Identificazione, estrazione e caratterizzazione chimica di prodotti nutraceutici
• Valutazione delle proprietà antiossidanti
• Sistemi per drug delivery
• Formulazione e caratterizzazione di alimenti funzionali
• Caratterizzazione geografica e di qualità di prodotti naturali e alimentari

CHIMICA FARMACEUTICA

• Analisi di prodotti di interesse farmaceutico
• Sintesi e caratterizzazione di molecole con attività farmacologica

ANALISI ENERGETICA e LCA

Analisi energetica e del ciclo di vita di sistemi di interesse del committente

Collaborazioni e contratti con imprese ed altri centri:

• Convenzione con CHEMESSENTIA SRL per Sintesi di molecole con attività farmaceutiche (Maurizio Taddei)
• Convenzione con FARMIGEA HOLDING SRL per analisi di composti farmaceutici (Valter Travagli)
• Convenzione con ROTTAPHARM BIOTECH SRL per Sintesi di nuove spazzole polimeriche biomimetiche e Sviluppo di metodologie chimiche per la coniugazione di anticorpi “single chain Fv” con poli(etilen glicole) (PEG) e successiva multimerizzazione (Andrea Cappelli)
• Convenzione ROTTAPHARM BIOTECH SRL per sintesi di nuovi composti con attività farmacologica (Maurizio Anzini)
• Convenzione con COLLEZIONE DEI COMPOSTI CHIMICI E CENTRO DI SCREENING – CNCCS per Ampliamento collezione composti chimici (Maurizio Botta)
• Convenzione con LaborChimica S.r.l. per Test cellulari su nuovi prodotti fitoterapici per la prevenzione della leishmaniosi e la riduzione dei suoi effetti (LEISHMAL) – Contratto di consulenza per attività all’interno del Progetto Regione Toscana Bando Unico R&S – 2012 POR-CREO – linea d’intervento 1.5.a -1.6 del PRSE (Agnese Magnani)
• Convenzione con Sifra srl per Sintesi e caratterizzazione di sistemi polimerici e polisaccaridici bioattivi e caratterizzazione di nutraceutici nella produzione di EVOO (Agnese Magnani)
• Convenzione con CNCCS PRONAT per Identificazione di agenti bioattivi da prodotti naturali di origine naturale e vegetale (Maurizio Botta)
• Convenzione con First Health Pharmaceuticals B.V. Van Nijenrodeweg 897 NL 1081 BH Amsterdam, The Netherlands (Maurizio Botta)
• Convenzione con SETLANCE srl per Caratterizzazione di composti bioattivi (Stefano Mangani)
• Convenzione con PHILOGEN srl per Analisi di composti farmaceutici (Rebecca Pogni)
• Convenzione con EXOSOMICS ITALIA S.r.L. per lo Studio per l’identificazione di molecole fluorescenti e di nanomateriali funzionalizzati idonei alla cattura, quantificazione e caratterizzazione degli esosomi dai fluidi biologici Contratto di ricerca all’interno del Progetto ExoNanoDi – Bando Unico R&S – 2012 POR-CREO – linea d’intervento 1.1 del PRSE (Agnese Magnani e Giuseppe Campiani)
• Convenzione con la Società S4BT S.r.l. per lo sviluppo di molecole con attività farmacologica per “Negelected Tropical Diseases” (Maurizio Botta)
• Convenzione con BAKKER MEDICAL SRL per la Syntesis of new linear acyclic derivatives endowed with antifungal activity’ (Maurizio Botta)
• Convenzione con Università di Napoli – PON – Ricerca e competitività 2007-2013 CCI: 2007IT161PO006 – ASSE I “Sostegno ai mutamenti strutturali” – Obiettivo Operativo 4.1.1.1 “Aree Scientifico-Tecnologiche generatrici di processi di trasformazione del sistema produttivo e creatrici di nuovi settori” – Azione II “Interventi a sostegno della ricerca industriale” per lo sviluppo di parte del progetto PON – Enerbiochem “FILIERE AGRO-ALIMENTARI INTEGRATE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA PER LA MESSA A PUTNO DI PROCESSI DI PRODUZIONE ECO-COMPATIBILI DI ENERGIA E BIOCHEMICALS DA FONTE RINNOVABILE E PER LA VALORIZZAZIONE DEL TERRITORIO” (Riccardo Basosi)

Infrastrutture e principali attrezzature

Modalità di accesso

Brevetti

• COMPONENTI DI UN APPARATO DI DISTILLAZIONE, METODO PER LA LORO PRODUZIONE E LORO USI DERIVATI MI20130952 IT
• HYDROXAMATE DERIVATIVES BEARING AMI DE-LACTAMS AS POTENT HDAC INHIBITORS AND THEIR USES AS MEDICAMENTS 2014122222 WO
• IMPIANTO IDRICO PER LA PURIFICAZIONE DI ACQUE FI20130077 IT
• MULTITARGET HEDGEHOG PATHWAY INHIBITORS AND USES THEREOF RM20130366 IT
• NEW MACROCYCLIC AMIDINOUREA DERIVATIVES, METHODS OF PREPARATION AND USES THEREOF AS CHITINASE INHIBITORS 2014202697 WO
• NUOVA TERAPIA PER IL TRATTAMENTO DELL’ALCAPTONURIA FI20120146 IT
• SINTESI DI UN INIBITORE DELLA RICAPTAZIONE DELLA SEROTONINA MI20130392 IT
• SINTESI DI UN INIBITORE DELLA RICAPTAZIONE DELLA SEROTONINA MI20130809 IT
• DERIVATI FOSFATATI DI POLISACCARIDI E USI DI ESSI 0001378966 IT

Collaborazioni e partecipazioni in ambito nazionale ed EU a reti ed organizzazioni strutturate (quali cluster, nazionali ed europei, PPP, reti di ricerca, reti COST, etc.)

• FP7-HEALTH-2012-INNOVATION-1 Clinical Development of Nitisinone for Alkapeonuria (DevelopAKUre) (Annalisa Santucci)

• FP7-HEALTH-2013-INNOVATON-2 Targeting the HIV-1 Nucleocapsid Protein to fight Antiretroviral Drug Resistance – THINPAD (Maurizio Botta)
• HORIZON 2020 MSCA-IF-2015-EF – Marie Sklodowska-Curie Individual Fellowships (IF-EF) Photochemistry at the Ocean’s Surface: Effects and Interactions of Dissolved Organic Matter with Microplastics — POSEIDOMM (Steven Arthur Loiselle)

• FP7-HEALTH.2013.2.3.4-2 NEW MEDICINES FOR TRYPANOSOMATIDIC INFECTIONS – NMTrypl (Stefano Mangani)
• HORIZON2020-MSCA-ITN-2016 Marie Sklodowska-Curie Actions (ITN) Training in cancer mechanism and therapeutics – TRACT (Giuseppe Campiani)

• HORIZON2020 – MSCA-ITN-2015 Targeted small-molecule stabilisation of protein-protein interactions – TASPPI (Maurizio Botta)

• HEALTH.2010.2.3.3-4 FP7-INFLUENZA-2010 Flucure: Novel therapeutics against influenza (Maurizio Botta)
• CHARM 2009 combined  highly active anti-retroviral microbicides (Maurizio Botta)

• British society for Antimicrobial Chemotherapy – 2015- Multi-target inhibitors against metalloproteases for developing effective anti-Mycobacterium drugs (Sandra Gemma)
• University of Maryland – 2015 – A flexible approach to inhibiting HIV NCp7 (Maurizio Botta)

PROGETTI NAZIONALI

• PRIN 2009 – Sviluppo di potenziali farmaci per il trattamento della tubercolosi (Maurizio Anzini)
• PRIN 2009 Sviluppo di potenziali agenti antimalarici attivi nella fase eritrocitaria del ciclo vitale del Plasmodium falciparum (Stefania Butini)
• PRIN 2010 Bloccare la replicazione di HIV-1 attraverso un approccio rivolto verso diversi bersagli molecolari (Maurizio Botta)
• PRIN 2010 Ioni metallici nelle patologie da invecchiamento – Interplay tra metallostasi e proteostasi nella neurodegenerazione (Giuseppe Campiani)

• PRIN 2012 Progettazione e sviluppo di nuovi agenti per il trattamento di malattie parassitarie (Stefania Butini)
• PRIN 2015 Towards multi-stage drugs to fight poverty related and neglected
  parasitic diseases: synthetic and natural compounds directed against
  Leishmania, Plasmodium and Schistosoma life stages and assessment
  of their mechanisms of action (Giuseppe Campiani – Coordinatore nazionale)

• PRIN 2015 Nanoplatforms for enhanced immune responses (Massimo Olivucci)
• PRIN 2015 Insights into the functions of DNA damage processing and repair factors to design novel selective anticancer drugs (Elena Petricci)
• PRIN2015 Metal ions, dopamine, and oxidative stress in Parkinson’s disease (Daniela Valensin)

• PON ‘Ricerca e Competitività 2007 – 2013’ – Decreto Direttoriale prot. N.1/Ric del 18 gennaio 2010 – Progetto PON01_00878 “DIRECT FOOD – Valorizzazione delle Produzioni agroalimentari dei Sistemi Locali e di quelli tradizionali del Made in Italy attraverso la gestione integrata delle filiere e di canali innovativi produttore-consumatore” (Claudio Rossi)
• MI01_00086 EASYWASH – “Tessili innovativi autopulenti Made in Italy, manutenibili attraverso cicli di lavaggio industriale semplificati per applicazioni workwear” (Riccardo Basosi)

• MIUR – PAR FAS 2007-2013 – MALATTIE VIRALI RARE: UNA STRATEGIA INNOVATIVA PER COMBATTERLE CON UN UNICO AGENTE ANTIVIRALE – UNAVIR (Maurizio Botta)
• FIRB 2011 – Idrogeli nanocompositi ibridi contenenti nanoparticelle ferromagnetiche per il trattamento di tumori ossei primitivi e secondari (Andrea Atrei)
• ITT 2010 Development and optimization of multitarget kinase inhibitors as anticancer agents against neuroblastoma (Maurizio Botta)
• ITT 2010         ‘Paclitaxel: a novel peptidomimetic. Development of innovative antitumor agents based on a peptide structure’ (Giuseppe Campiani)
• Toscana salute 2009  Design and synthesis of novel inhibitors of the hJman helicase DDX3: the next generation antì-Hlv drugs (Maurizio Botta)
• Toscana salute 2009 Investigation of the mechanism of action of paclitaxel and development of peptidomimetics as innovative antitumor agents (Giuseppe Campiani)

• POR CREO “Competitività regionale e occupazionale FESR 2007-2013 – Asse 1: linea 1.2 – Contributo per il cofinanziamento dell’attività di funzionamento e animazione dei Poli di Innovazione triennio 2011-2014 – PIERRE: “Polo di Innovazione per le tecnologie sulle Energie Rinnovabili ed il Risparmio Energetico” (Riccardo Basosi)

• VEABOCA       Valorizzazione Energetica ed Ambientale dei prodotti del BOsco ceduo di CAstagno; soluzioni e tecnologia (Riccardo Basosi)

• Regione Toscana – Bando NUTRACEUTICA (2014) – Studio degli effetti del silicio della birra della Val d’Orcia per il trattamento dell’osteoporosi e dell’osteoartrosi – BEERBONE (Annalisa Santucci)
• Regione Toscana – Bando NUTRACEUTICA (2014) – Sviluppo di Carrier polisaccaridici e lipidici per il trasporto e rilascio controllato di estratti vegetali ad azione ipocolesterolemizzante – carRYR (Gemma Leone)
• Regione Toscana – Bando NUTRACEUTICA (2014) – Gli insetti e la Prevenzione delle Malattie cardiovascolari – INSECT CARD (Elena Dreassi)

• Regione Toscana – PRAF 2012-2015 – Strategie di valorizzazione e miglioramento del contenuto di polifenoli nelle olive in Toscana: effetti sulla qualità nutraceutica dell’olio extravergine di oliva e dei formaggi ovini ottenuti dal latte di pecore alimentate con sanse – NutriForOil (Claudio Rossi)
• Regione Toscana – POR CREO FESR 2007-2013 – Bando Unico R&S (2012). Domanda ammessa con D.D n. 5874 del 10.12.2014, e finanziata con Decreto Dirigenziale n. 2746 del 17/06/2014 – Sistema di Propulsione Elettrica a Idrogeno tramite conversione autosostenuta di BioETAnolo – SPEIBETA (Claudio Rossi)

• Regione Toscana – Bando Progetto PIF, Sottomisura 16.2. PSR 2014-2020, Sostegno a Progetti Pilota e di cooperazione. PIF 2016 – Peter Baby Bio. Nutriamo il futuro- Misura 16.2: – Alimenti biologici innovativi per lo svezzamento dei bambini (Bio Baby Food) (Finanziato e in fase di attivazione) (Claudio Rossi)
• Progetto Regione Toscana 2010 – POR “Competitività regionale e occupazionale FESR 2007-2013 – Asse 1: linea 1.2 – Contributo per il cofinanziamento dell’attività di funzionamento e animazione dei Poli di Innovazione triennio 2011-2013 – NANOXM (Nanotecnologie per il Mercato) (Agnese Magnani)

• Progetto MPS 2010 “Sviluppo di nuovi nanomateriali per Risonanza magnetica Imaging (MRI) e targeting molecolare per drug delivery” (Claudio Rossi)

• Istituto Toscano Tumori – Bando ITT GRANT 2013 – Overcoming chemo-resistance: elucidation of the molecular mechanism of pyrrolo-1,5-benzoxazepines (PBOXs) as innovative anticancer agents (Stefania Butini)
• Associazione Italiana Ricerca sul Cancro (AIRC) 2015 – Targeting neuroblastoma by the use of nanotechnologies on new anticancer agents (Maurizio Botta)