Dalla chimica computazionale alla rivelazione quantistica. L’Università di Pisa si aggiudica un contributo di 9.5 milioni di euro nell’ambito del bando FIS 2 del Fondo Italiano per la Scienza, finalizzato allo sviluppo delle attività di ricerca fondamentale. A beneficiarne, sei progetti nei campi della Chimica, della Biologia, della Fisica e dell’Ingegneria Biomedica.
“Si tratta di un bel risultato complessivo, che consente di aumentare il peso specifico del nostro Ateneo nel sistema nazionale della ricerca – commenta Giuseppe Iannaccone, prorettore vicario dell’Università di Pisa - C’è stata un’ampia partecipazione al bando competitivo e una forte selezione, per cui dobbiamo davvero complimentarci con i Principal Investigator”.
Per l’Ateneo pisano, hanno ottenuto il contributo nella categoria “Starting Grant”, riservata alle ricercatrici e ai ricercatori emergenti: Ludovica Cacopardo, del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, Flavia Mascagni, del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali, e Francesco Zinna, del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale.
Per la categoria “Consolidator Grant” – dedicata alle ricercatrici e ai ricercatori in carriera – è, invece, Federico Paolucci, ricercatore del Dipartimento di Fisica, ad essersi aggiudicato il contributo del Ministero. Mentre, per la categoria “Advanced Grant”, riservata alle ricercatrici e ai ricercatori affermati, sono stati finanziati i progetti condotti da Benedetta Mennucci, del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, e Vittoria Raffa del Dipartimento di Biologia.
I PROGETTI FINANZIATI DAL FIS
Categoria “Starting Grant”
INTERCELLAR (Ludovica Cacopardo) – Per la prima volta, il progetto INTERCELLAR, studia il coordinamento cellulare considerando le deformazioni spazio-temporali nei tessuti biologici. La tesi di partenza è che il movimento cellulare possa essere influenzato dalla "micro-relatività", con variazioni nella percezione temporale e motilità delle cellule. L'obiettivo di INTERCELLAR è comprendere come le cellule utilizzino queste deformazioni per comunicare e navigare a distanza. I risultati permetteranno importanti innovazioni nella medicina rigenerativa, nelle applicazioni in vitro e nella previsione di esiti patologici.
NEXT-G (Flavia Mascagni) - Il progetto NEXT-G esplora come i trasposoni, sequenze di DNA ripetute capaci di spostarsi all’interno del genoma, contribuiscano alla creazione di nuovi geni nel frumento attraverso il processo di esaptazione. Utilizzando tecniche bioinformatiche e genomiche, analizza l'impatto evolutivo dei trasposoni nella creazione di nuovi geni e i meccanismi che li guidano. Concentrandosi sul frumento e sui suoi progenitori, il progetto offre nuove prospettive sull'evoluzione dei genomi vegetali e sull’adattamento alle pressioni selettive, con particolare attenzione ai primi stadi della domesticazione.
SuperChiM (Francesco Zinna) - Il progetto SuperChiM mira a rivoluzionare tecnologie come spintronica, fotonica ed elettronica utilizzando materiali chirali organici, che uniscono flessibilità plastica e proprietà uniche della chiralità. Studiando l'organizzazione molecolare e le proprietà su scala macroscopica, il progetto affronta le sfide nel prevedere e ottimizzare tali materiali. Combinando chimica, spettroscopia e simulazioni, SuperChiM punta a sviluppare materiali chirali avanzati per migliorare l’efficienza dei dispositivi elettronici, come OLED con luce polarizzata circolarmente, fondamentali per la tecnologia del futuro.
Categoria “Consolidator Grant”
QuLEAP (Federico Paolucci) - Il progetto QuLEAP affronta le sfide della fisica fondamentale, sviluppando una piattaforma di rivelazione quantistica per migliorare la sensibilità a fenomeni a bassa energia, come fotoni oscuri, assioni e particelle debolmente interagenti. Utilizza tecnologie avanzate basate su sistemi superconduttori e dispositivi Josephson, creando bolometri e calorimetri più performanti rispetto allo stato dell’arte. Questi rivelatori operano con consumi energetici ridotti e in sinergia con tecnologie esistenti, colmando le lacune nei moderni esperimenti di fisica fondamentale.
Categoria “Advanced Grant”
DeepEn (Benedetta Mennucci) - Il progetto DeepEn ha lo scopo di progettare nuovi fotoenzimi, proteine in grado di utilizzare la luce per catalizzare la sintesi di nuove molecole. La strategia proposta combina chimica computazionale e intelligenza artificiale, integrandole successivamente con verifiche sperimentali condotte direttamente in cellule vive. Questo approccio amplia le possibilità di utilizzare strumenti computazionali per progettare proteine con funzioni catalitiche selezionate e ottimizzate, migliorandone l’efficacia in contesti applicativi più ampi.
NEMESIS (Vittoria Raffa) - Il progetto NEMESIS propone un approccio per guidare la crescita degli assoni nell'ambiente non permissivo del sistema nervoso centrale (SNC). Il progetto utilizza uno switch magnetico progettato (tramite approcci di biologia sintetica) per generare forze meccaniche a livello dei microtubuli, innescando una via di meccano-trasduzione che porta all'allungamento degli assoni e alla maturazione sinaptica. Al termine del progetto triennale, il gruppo guidato da Vittoria Raffa dimostrerà la capacità di controllare la navigazione degli assoni nel SNC. Inoltre, chiariremo le vie di trasduzione del segnale che regolano questo processo.