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Andrea Zattoni

Professore associato

Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/01 CHIMICA ANALITICA

Temi di ricerca

Sviluppo e applicazione di tecniche di frazionamento in campo-flusso (FFF) e loro derivate per: a) separazione e caratterizzazione di macromolecole, nanoparticelle e microparticelle di interesse biologico, ambientale ed alimentare; b) accoppiamento con tecniche di analisi morfologica non correlate per la caratterizzazione di analiti nano- e microdispersi; c) dispositivi miniaturizzati biocompatibili monouso. L'attività di ricerca è applicata ai seguenti temi: 1) accoppiamento con tecniche di rivelazione quali chemiluminescenza (CL), laser scattering, e spettrometria di massa (MS); 2) caratterizzazione di proteine intere mediante accoppiamento con la MS: profiling dell'espressione proteica di fluidi biologici e microrganismi, studio di proteine funzionali, caratterizzazione di proteine ricombinanti di impiego farmacologico; 3) frazionamento, analisi dimensionale e caratterizzazione mediante tecniche spettroscopiche di sistemi nanostrutturati di interesse nano-biotecnologico.

Analisi di nanoparticelle: La sintesi e la caratterizzazione di materiali nanostrutturati sono alla base di futuri sviluppi e applicazioni delle nanotecnologie, dall'elettronica alle tecnologie biomediche. E' stata esplorata la possibilità di impiegare la tecnica FFF a campo di flusso (FlFFF) per il frazionamento e la caratterizzazione dimensionale di analiti nanodispersi d'interesse nelle scienze dei materiali per applicazioni di carattere nano-biotecnologico. La FlFFF è stata, ad esempio, applicata al frazionamento e all'analisi dimensionale di nanoparticelle di silice e di biossido di titanio sintetizzate in presenza di modificatori fluorescenti. La FlFFF si è dimostrata adatta al controllo dei processi di sintesi delle strutture multi-cromoforiche, che sono state poi ulteriormente caratterizzate mediante tecniche spettrometriche e microscopiche. La FlFFF è stata inoltre impiegata per il frazionamento di nanotubi di carbonio (CNT) funzionalizzati. Nell'ambito del Progetto Strategico di Ateneo 2006 – Giovani “LIGHT4HEALTH” (coordinatrice: N. Zaccheroni) è stata iniziata l'applicazione della FlFFF accoppiata alla rivelazione laser-scatter multiangolo (MALS) per l'analisi di nanoparticelle fluorescenti in applicazioni nel campo della medicina.
Analisi di microparticelle disperse: Nell'ambito del Progetto Strategico di Ateneo 2006 – Senior “STARCHitecture” (coordinatore P. Trost), è stata iniziata l'applicazione della tecnica FlFFF-MALS e FFF a campo gravitazionale (GrFFF) per la separazione e caratterizzazione di particelle di amido, e dei loro prodotti di degradazione idrolitica/enzimatica, provenienti da mutanti genetici di cereali.
Analisi di proteine: Nell'ambito del contratto di collaborazione con l'azienda Wyatt Technology Europe (Germania), viene sviluppata da un punto di vista strumentale e metodologico la tecnica accoppiata FlFFF-MALS per l'analisi e caratterizzazione di lipoproteine nel siero, al fine di applicazioni analitico-cliniche.  È stato inoltre sviluppato l'originale accoppiamento tra MS e HF FlFFF per l'analisi di proteine intatte e di complessi proteici in forma nativa, per la caratterizzazione di proteine funzionali ricombinanti di interesse farmaceutico e di campioni proteici complessi come il siero del sangue umano intero. Nell'ambito del coordinamento locale del Progetto PRIN 2006 “Integrazione di metodologie innovative di separazione e di spettrometria di massa per una proteomica di nuova generazione” (Coordinatore Nazionale G. Marino) e del Coordinamento Nazionale del Progetto Grande Rilevanza inserito nel Protocollo di Collaborazione Bilaterale Italia-Corea 2007-2009, è stata iniziata l'applicazione delle tecniche HF FlFFF e FFF-MALS accoppiate a tecniche di proteomica shot-gun quali la (nano/chip)LC-ESI(Ion-Trap)-MS/MS per la identificazione di complessi proteici allo stato nativo presenti nel siero e in frazioni subcellulari.
Metodi immunometrici: La ricerca, in collaborazione con il Gruppo di Bioanalitica del Dip. di Scienze Farmaceutiche (Prof. A. Roda) riguarda lo sviluppo di nuovi formati per metodi immunometrici a flusso. L'impiego di rivelatori a CL a flusso, accoppiati online post-column al dispositivo frazionatore (GrFFF-FIA-CL), consente di determinare la concentrazione dell'analita misurando l'area del picco frattografico e costruendo l'opportuna curva dose-risposta. Sfruttando questa strategia è stato sviluppato un metodo immunometrico non competitivo, che impiega la GrFFF-FIA-CL per la determinazione di cellule intere (batteri patogeni).

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