L¿attività di ricerca seguirà due principali indirizzi in continuità con l¿attività svolta negli anni precedenti:
1) imaging di proteine di membrana;
2) sviluppo e caratterizzazione di substrati di materiale nanostrutturato per applicazioni in campo biologico.
1) Nell¿ambito della ricerca riguardante lo studio delle proprietà e funzionalità di proteine native di membrana espresse in cellule modello (oociti di Xenopus laevis) sono state osservate mediante microscopia a forza atomica distribuzioni ordinate di proteine. Questi risultati sono particolarmente promettenti in quanto sono le prime osservazioni riportate in letteratura per sistemi eucarioti. L¿attività verrà perciò continuata utilizzando il sistema modello per l¿espressione di proteine eterologhe. Questo richiederà l¿ulteriore messa a punto di protocolli di preparazione campione. In particolare verra'studiata la possibilita' dell¿uso di substrati/piattaforme innovativi per il miglioramento dell¿adesione del patch di membrana al supporto. Verra¿ inoltre sviluppata la spettroscopia di forza mediante funzionalità dell¿AFM (Nanoscope-Veeco) con modulo PicoForce in fase di acquisizione. In questo modo verranno studiate le interazioni proteina-membrana con possibilita¿ di risoluzione di singola molecola. Tale attivita¿ verra' svolta in collaborazione con il gruppo di Fisiologia dell¿Istituto di Fisiologia Generale e Chimica Biologica.
2) La recente introduzione di piattaforme per lo studio dell¿attività cellulare in processi fisiologici e patologici ha rilevanti ricadute nel campo della diagnosi e cura di diverse malattie. Questa attivita' ha come obiettivo lo sviluppo di piattaforme nano-bio basata su film nanostrutturati prodotti con una tecnica innovativa che consiste nella deposizione di aggregati atomici (cluster) da fasci supersonici. Verrà preso in esame in particolare il biossido di titanio nanostrutturato che ha già fornito risultati estrememente promettenti per quanto riguarda l¿adsorbimento di proteine, virus e adesione cellulare. Lo studio procederà in due fasi che avranno uno sviluppo parallelo: da un lato la sintesi e la caratterizzazione del materiale nanostrutturato, dall¿altro prove di citocompatibilità, crescita e proliferazione cellulare.
Saranno perseguiti i seguenti obiettivi:
a) produzione di film nanostrutturati con controllate proprietà strutturali (dimensioni dei grani, spessore del film, porosità, fase cristallografica);
b) caratterizzazione delle proprietà morfologiche e elettroniche dei film mediante tecniche di microscopia a scansione, microscopia elettronica e di spettroscopia elettronica di fotoemissione;
c) verifica della biocompatibilità tra materiale biologico e substrato nanostrutturato mediante analisi biologica del comportamento di diverse linee cellulari (anche primarie).
L¿attività verrà svolta in collaborazione con il CIMAINA (Centro Interdisciplinare Materiali e Interfacce Nanostrutturati) dell¿Università degli Studi di Milano.