Prof. Maurizio Prato

European Research Council assegna un prestigioso Advanced Grant al prof. Maurizio Prato. Il Consiglio Europeo delle Ricerche ha da poco pubblicato un elenco dei nuovi progetti di ricerca avanzata che finanzierà nei prossimi cinque anni.
Si tratta di una delle prestigiose sovvenzioni per la ricerca avanzata dello stesso CER che prevede 2,5 milioni di euro ciascuna, che vengono assegnate a progetti di ricerca che offrono un grande potenziale innovativo e che possono comportare progressi significativi e soluzioni ad alcune delle grandi sfide odierne.
Il leader del gruppo Carbon Biotechnology del CIC biomaGUNE, il docente dell’Università di Trieste prof. Maurizio Prato, è uno degli scienziati che riceverà una di queste borse di studio.
Si tratta della seconda Advanced Grant assegnata al prof. Prato nel corso della sua carriera accademica.
Il progetto e-DOTS mira a sintetizzare nanoparticelle di carbonio luminescenti con proprietà utili per la bioimmagine e la catalisi.


Donostia-San Sebastian. 31 marzo 2020. Il Consiglio europeo della ricerca ha appena pubblicato l’elenco di nuovi progetti di ricerca avanzata che finanzierà nei prossimi cinque anni. È una delle prestigiose sovvenzioni avanzate del CER che forniscono ciascuna 2,5 milioni di euro, che vengono assegnate a progetti di ricerca che offrono un grande potenziale e che possono comportare progressi significativi e offrire soluzioni per alcune delle principali sfide odierne. Il leader del gruppo di biotecnologia del carbonio di CIC biomaGUNE, il professore di Ikerbasque e il presidente di AXA Maurizio Prato, è uno degli scienziati che riceveranno una di queste borse, che vengono assegnate per sviluppare le idee più creative, così come i progetti che svolgono un ruolo decisivo ruolo nel portare avanti tutti i domini della conoscenza. Questa è la seconda borsa di studio avanzata assegnata a Prato nel corso della sua carriera di ricercatore.
Il progetto che sarà finanziato da questa sovvenzione si chiama e-DOTS. È un progetto di ricerca di base che mira a “esplorare la struttura e le proprietà dei cosiddetti nanodot di carbonio in modo che possano essere accuratamente sintetizzati con le proprietà che vogliamo che abbiano”, ha detto Prato. I nanodot sono nanoparticelle sferiche (che misurano circa 3 o 4 milionesimi di millimetro) costituite da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto che vengono sintetizzati quando le molecole organiche sono sottoposte a temperature comprese tra 200 e 300 ° C. La solubilità in acqua e in altri solventi oltre all’intensa luminescenza di questi nanodoti forniscono loro le proprietà ideali per l’uso nell’imaging biomedico con applicazioni in nuove terapie e nella diagnostica. Il CER ha giudicato “questo progetto in grado di trasferire i nanodot da un livello puramente accademico a un livello di applicazione nella nanomedicina e nella scienza medica in generale”.
“La struttura dei nanodot non è ancora ben nota. Le temperature a cui sono sottoposti i reagenti producono strutture notevolmente più complicate di quelle originali, ma finora non ne abbiamo familiarità. Sappiamo che è possibile regolare le loro proprietà in base al metodo di sintesi, in altre parole, utilizzando composti diversi per formarli. E questo è in effetti l’obiettivo principale di questo progetto: conoscere in dettaglio la struttura, la reattività chimica e le proprietà di questi materiali, capire come si formano e essere in grado di modificarli nel modo che desideriamo “, ha affermato il ricercatore . Prato ha spiegato che i nanodot hanno un nucleo centrale che ospita i cosiddetti cromofori, che conferiscono loro le loro proprietà luminescenti, ed esternamente sono coperti da catene di carbonio “che hanno varie funzioni che possono essere utilizzate per guidare queste nanoparticelle verso un obiettivo specifico”.

Sistema automatizzato per scoprire nuovi nanodot
Oltre ad esplorare come si formano queste nanoparticelle e capire quale tipo di strutture possono essere formate, “vogliamo anche applicare un sistema automatizzato per scoprire nuovi nanodot usando un nuovo metodo per ottimizzare la loro sintesi; in altre parole, un tipo di robot che preparerà nuove nanoparticelle, le analizzerà e ci dirà se le loro proprietà sono migliori o peggiori di quanto ci aspettassimo e ciò ci aiuterà a capire come sintetizzare le migliori nanoparticelle e in quali proprietà possiamo incorporare loro ”, ha spiegato Prato. In questo modo, saranno in grado di regolare le proprietà dei nanodoti: utilizzando diversi composti nella reazione di sintesi, “saremo in grado di cambiare il nucleo e la parte esterna per ottenere le proprietà desiderate”, ha aggiunto.
Lo studio approfondito degli aspetti fondamentali dei nanodot di carbonio consentirà di sfruttare tutto il loro potenziale in applicazioni tecnologiche e biologiche, che potrebbero andare dalla bioimaging di alta qualità alla catalisi verde in acqua. “Possono essere utilizzati nei sistemi di catalisi organici per ottenere composti con un alto valore aggiunto. Ci aspettiamo inoltre di sintetizzare agenti di contrasto per la risonanza magnetica; e inoltre, se inseriamo molecole terapeutiche in questi nanodoti, possiamo usarle non solo a scopo terapeutico ma anche a fini diagnostici (questo campo emergente è chiamato terapeutico) ”, ha spiegato il professore Ikerbasque.
Sarà possibile usarli come marker nei sistemi biologici, “quindi, a seconda della struttura esterna dei nanodoti, saremo in grado di guidarli verso un tipo specifico di cellula, in altre parole, questo sistema potrebbe essere usato per individuare il cancro cellule”. Per fare ciò, sottolinea che è importante stabilire un profilo di biosicurezza dei nanodoti, perché “come reagiranno con le cellule e gli esseri viventi non è ancora ben noto. È importante essere sicuri che siano totalmente innocui “, sebbene preveda che secondo gli studi che hanno già condotto” si può vedere che mancano di tossicità “.

Informazioni su Maurizio Prato
Il professore Ikerbasque e il presidente AXA Maurizio Prato, leader del gruppo Carbon Biotechnology, hanno fornito numerosi e significativi contributi scientifici al campo della chimica organica applicata alle nanoscienze, facilitando modi innovativi, controllati e riproducibili di materiali di produzione, come il carbonio e nanotubi di grafene, materiali utilizzati per il rilevamento, la catalisi e la consegna di farmaci, nonché nelle neuroscienze e nelle tecnologie relative all’energia.

Informazioni su CIC biomaGUNE
Il Center for Cooperative Research in Biomaterials, CIC biomaGUNE, membro della Basque Research and Technology Alliance (BRTA), conduce ricerche all’avanguardia nell’interfaccia tra Chimica, Biologia e Fisica dedicando particolare attenzione allo studio delle proprietà del biologico nanostrutture su scala molecolare e loro applicazioni biomediche. È stata riconosciuta nel 2018 come unità di eccellenza “María de Maeztu” per soddisfare i requisiti di eccellenza, che sono caratterizzati da un alto impatto e grado di competitività nel suo campo di attività sulla scena scientifica globale. Questa sovvenzione avanzata del CER arriva sulla scia di altre 7 sovvenzioni del CER precedentemente ottenute da CIC biomaGUNE.


Donostia-San Sebastian. 31 March, 2020.The European Research Council has just published the list of new advanced research projects that it will be funding over the forthcoming five years. It is one of the prestigious ERC Advanced Grants each providing 2.5 million euros, which are awarded to research projects offering great potential and which may involve significant advances and offer solutions for some of today’s major challenges. The leader of CIC biomaGUNE’s Carbon Biotechnology group, the Ikerbasque Professor and AXA Chair Maurizio Prato, is one of the scientists set to receive one of these grants, which are awarded to develop the most creative ideas, as well as projects that are playing a decisive role in driving forward all knowledge domains. This is the second Advanced Grant awarded to Prato in the course of his research career.
The project that is set to be funded by this grant is called e-DOTS. It is a basic research project that aims to “explore the structure and properties of so-called carbon nanodots so that they can be accurately synthesised with the properties we want them to have”, said Prato. Nanodots are spherical nanoparticles (measuring about 3 or 4 millionths of a millimetre) made up of carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen that are synthesised when organic molecules are subjected to temperatures of between 200 and 300 °C. Solubility in water and in other solvents plus the intense luminescence of these nanodots provide them with ideal properties for use in biomedical imaging with applications in new therapies as well as in diagnostics. The ERC has judged “this project to be one that could transfer nanodots from a purely academic level to a level of application in nanomedicine and in medical science, in general”.
“The structure of nanodots is not yet properly known. The temperatures to which reagents are subjected produce structures that are considerably more complicated than the original ones, but as yet we are not familiar with them. We know that it is possible to adjust their properties depending on the method of synthesis, in other words, by using different compounds to form them. And that is in fact the main aim of this project: to get to know the structure, chemical reactivity and properties of these materials in detail, to understand how they form and be able to modify them in the way we want,” said the researcher. Prato explained that nanodots have a central core that houses the so-called chromophores, which give them their luminescent properties, and externally they are covered in carbon chains “which have various functions that can be used to guide these nanoparticles to a specific target”.

Automated system to discover new nanodots
Besides exploring how these nanoparticles are formed and understanding what type of structures can be formed, “we also want to apply an automated system to discover new nanodots by using a new method for optimising their synthesis; in other words, a kind of robot that will prepare new nanoparticles, analyse them and tell us whether their properties are better or worse than we expected, and that will help us to understand how to synthesise the best nanoparticles and which properties we can incorporate into them”, explained Prato. That way, they will be able to adjust the properties of the nanodots: by using different compounds in the synthesis reaction, “we will be able to change the core and the external part to achieve the desired properties”, he added.
Studying the fundamental aspects of carbon nanodots in depth will enable their whole potential to be deployed across technological and biological applications, which could range from high-quality bioimaging to green catalysis in water. “They can be used in organic catalysis systems to obtain compounds with a high added value. We also expect to synthesise contrast agents for magnetic resonance imaging; and in addition, if we insert therapeutic molecules into these nanodots, we can use them not only for therapeutic but also for diagnostic purposes (this emerging field is called theragnostics)”, explained the Ikerbasque professor.
It will be possible to use them as markers in biological systems, “so, depending on the external structure of the nanodots we will be able to guide them to a specific type of cell, in other words, this system could be used to spot cancer cells”. To do this, he stresses that it is important to establish a biosecurity profile of the nanodots, because “how they will react with cells and living beings is not yet properly known. It is important to be sure that they are totally harmless”, although he predicts that according to the studies they have conducted already “it can be seen that they lack any toxicity”.

About Maurizio Prato
The Ikerbasque professor and AXA Chair Maurizio Prato, leader of the Carbon Biotechnology group, has made numerous, significant scientific contributions to the field of Organic Chemistry applied to the Nanosciences, by facilitating innovative, controlled and reproducible ways of manufacturing materials, such as carbon and graphene nanotubes, materials used for detection, catalysis and drug delivery, as well as in the neurosciences and in technologies relating to energy.

About CIC biomaGUNE
The Centre for Cooperative Research in Biomaterials, CIC biomaGUNE, member of the Basque Research and Technology Alliance (BRTA), conducts state-of-the-art research at the interface between Chemistry, Biology and Physics devoting particular attention to studying the properties of biological nanostructures on a molecular scale and their biomedical applications. It was recognised in 2018 as a “María de Maeztu” Unit of Excellence for meeting requirements of excellence, which are characterised by a high impact and degree of competitiveness in its field of activity on the global scientific stage. This ERC Advanced Grant comes in the wake of another 7 ERC Grants previously obtained by CIC biomaGUNE.

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