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Arriva la prima membrana bio-ispirata che rende potabili le acque contaminate da arsenico

Lo studio dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università della Calabria e l’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR pubblicato sulla rivista Nature Water

Per la prima volta sarà possibile rendere potabile l’acqua contaminata da arsenico grazie ad una innovativa membrana. La notizia arriva da una ricerca pubblicata sulla rivista Nature Water (della collana Nature Portfolio) e realizzata dall’ateneo pisano in collaborazione con l’Università della Calabria e l’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR.

La chiave di tutto è in un “monomero”, cioè una molecola che può essere incorporata in un polimero, che è stato sintetizzato nel gruppo “Liquidi Ionici” del Dipartimento di Farmacia dell’Ateneo pisano formato dai professori Christian Silvio Pomelli Lorenzo Guazzelli. In particolare, la struttura del monomero è stata ispirata dal modo in cui l’arsenico interagisce con le proteine negli esseri viventi.

“Abbiamo incorporato il monomero all’interno di una membrana polimerica con cui sono stati realizzati i filtri che, a livello di laboratorio, si presentano come dei dischetti porosi attraverso i quali viene filtrata l’acqua – dice Lorenzo Guazzelli – Rispetto ad ogni altro sistema esistente, questa particolare membrana è in grado di rimuovere selettivamente l’arsenico senza privare l’acqua di altri sali fondamentali. L’acqua così filtrata non viene demineralizzata e diventa quindi potabile e direttamente adatta per il consumo umano”.

Lorenzo Guazzelli
Lorenzo Guazzelli

L’arsenico è uno degli elementi più tossici presenti in natura ed è stato classificato cancerogeno di classe 1 dall’OMS, che ne ha anche stabilito il limite massimo accettabile nelle acque potabili in 10 microgrammi per litro (μg/L).

La contaminazione di fiumi e laghi può dipendere dall’inquinamento o avere cause naturali, specie nelle aree vulcaniche dove le acque passano su rocce che rilasciano questo elemento chimico. I bacini del Gange e del Brahmaputra in India sono fra le regioni più vaste del pianeta interessate da questo problema. Ma l’acqua contaminata da arsenico è un problema anche in Italia e, per esempio, riguarda quasi un milione di persone fra Toscana e Lazio.

“Dal punto di vista chimico l’arsenico si presenta in diverse forme – dice Christian Silvio Pomelli – la membrana sviluppata nell’ambito del nostro studio si è dimostrata particolarmente efficace anche nei confronti dell’arsenico III o arsenito, che in generale è anche la forma più difficile da rimuovere e la più tossica”.

Christian Silvio Pomelli
Christian Silvio Pomelli

L’arsenico è uno dei dieci contaminanti con il maggior impatto ambientale secondo la World Health Organization. La disponibilità di acqua potabile di buona qualità è sempre di più un tema all’attenzione dell’opinione pubblica mondiale. La ricerca che ha portato alla realizzazione della membrana è iniziata nel 2017 ed è andata estendendosi negli anni anche per la necessità di coordinare i tanti ricercatori sparsi in diversi continenti. Per affrontare la questione a livello globale, la collaborazione è stata infatti estesa in campo internazionale arrivando ad assemblare un gruppo di lavoro di dimensione planetaria. Per l’Italia, oltre all’Università di Pisa, hanno collaborato il professore Bartolo Gabriele e la professoressa Raffaella Mancuso del Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche dell’Università della Calabria, e il gruppo di ricerca di Alberto Figoli Francesco Galiano dell’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR di Rende (CS).

L’articolo sulla prima membrana bio-ispirata che rende potabili le acque contaminate da arsenico, pubblicato su Nature Water, è dedicato alla memoria della professoressa Cinzia Chiappe (1960-2019), fondatrice del gruppo “Liquidi Ionici” e figura importante nel campo della Green Chemistry in campo italiano ed internazionale.

 

Testo e foto dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.

Costruire con il DNA: una formula matematica per farlo senza errori

Una ricerca internazionale, a cui ha collaborato un team della Sapienza, ha sviluppato un metodo per individuare la soluzione ottimale e più efficiente per costruire strutture complesse con mattoncini di DNA attraverso un meccanismo di auto-assemblaggio. La scoperta apre a nuove prospettive per la progettazione di nanomateriali e per applicazioni in campi come la fotonica e la nanoelettronica. I risultati sono pubblicati su Science.

Tutti i bambini, avendo tra le mani i mattoncini lego o i pezzi di un puzzle, hanno provato almeno una volta a realizzare una costruzione o a ricomporre l’immagine nascosta nelle tessere.

Riuscire ad assemblare le molecole di DNA, come fossero i mattoncini lego o i pezzi di un puzzle, per realizzare strutture complesse come i cristalli, è l’ultima frontiera della fisica.

Il DNA si presta a essere utilizzato a tale scopo, grazie alla complementarietà delle quattro basi azotate, che lo rende molto versatile e adatto a unirsi in composti. Attraverso un meccanismo detto di ‘auto- assemblaggio’ le molecole stesse, anche in enorme numero, formano una struttura organizzata come conseguenza di interazioni specifiche e locali tra i costituenti, senza azioni esterne.

Tuttavia, riuscire a ottenere e a controllare l’auto-assemblaggio delle particelle non è semplice. Data una determinata struttura, la sfida è riuscire a sintetizzarla in maniera corretta ed efficiente, riducendo il più possibile il numero delle diverse componenti necessarie. Una collaborazione internazionale ha cercato di indagare a fondo il problema in uno studio in uscita su Science. Tra gli esperti coinvolti anche Lorenzo Rovigatti, Francesco Sciortino e John Russo del Dipartimento di Fisica della Sapienza, insieme ai colleghi della Ca’ Foscari, di Columbia e della Arizona State University.

Riprendendo l’esempio precedente, i mattoncini lego e i pezzi di un puzzle sono in realtà due processi alternativi e diversi di costruzione. I primi sono tutti simili tra loro e sono progettati in modo da potersi legare con qualsiasi altro mattoncino per creare infinite forme. I secondi invece sono tutti diversi e si legano solo al loro corrispondente, in una posizione ben precisa, per formare un disegno predefinito.

La scelta degli scienziati sta dunque nel mezzo: non mattoncini tutti uguali per avere infinite strutture, né pezzi tutti diversi per ottenere il risultato voluto, ma il numero minimo di elementi diversi per creare esattamente e solamente la conformazione cercata.

La chiave per arrivare alla soluzione è stata la traduzione di questo problema teorico, e quindi della struttura desiderata, in un insieme di clausole logiche semplici. Queste possono essere poi risolte numericamente, ricavando così una soluzione ottimale ed efficiente per qualsiasi forma.

Per dimostrare la validità del metodo, gli autori hanno deciso di realizzare sperimentalmente l’auto-assemblaggio di un cristallo scelto per le sue proprietà fotoniche su scala nanometrica, , il pirocloro, “un cristallo che non esiste in natura ed era considerato impossibile da realizzare sperimentalmente” – dice John Russo, del Dipartimento di Fisica – Per crearlo sono state utilizzate particelle interamente composte di DNA (in gergo ‘DNA origami’). In questo modo è stato possibile dimostrare che come previsto si forma precisamente la struttura richiesta, in una sorta di puzzle da soli quattro tipi di pezzi che infallibilmente si assembla da solo.

“Il lavoro si basa sull’idea di utilizzare uno strumento matematico chiamato “Soddisfacibilità booleana”, anche noto come SAT, per risolvere il problema di auto-assemblare strutture ordinate a partire da un numero limitato di mattoncini. Il vantaggio di usare il SAT è che, oltre a ottenere una soluzione che assembli la struttura ordinata voluta, permette anche di affinare la soluzione affinché eventuali strutture che competono con quella target vengano sfavorite – dichiara Lorenzo Rovigatti del Dipartimento di Fisica – In questo lavoro applichiamo questa tecnica sofisticata per progettare al computer e poi ottenere in laboratorio un materiale cristallino mai stato assemblato prima, dimostrando chiaramente le potenzialità del nostro metodo, che abbiamo ribattezzato ‘SAT-assembly’.”

Questo approccio innovativo alla formazione spontanea delle strutture offre una nuova prospettiva per la progettazione di nanomateriali, consentendo di costruire strutture composte da miliardi di componenti disposti con assoluta precisione e aprendo la strada ad applicazioni in campi come la fotonica e la nanoelettronica.

 

Riferimenti bibliografici:

Inverse design of a pyrochlore lattice of DNA origami through model-driven experiments

Hao Liu, Michael Matthies, John Russo, Lorenzo Rovigatti, Raghu Pradeep Narayanan, Thong Diep, Daniel McKeen, Oleg Gang, Nicholas Stephanopoulos, Francesco Sciortino, Hao Yan, Flavio Romano, Petr Šulc

Science – doi: 10.1126/science.adl5549  

 

costruire DNA
Un metodo per individuare la soluzione ottimale e più efficiente per costruire strutture complesse con mattoncini di DNA attraverso un meccanismo di auto-assemblaggio. Foto PublicDomainPictures

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Progetto “Map the Giants” per preservare i coralli giganti, ultima frontiera per salvare gli oceani

Il progetto “Map the Giants” dell’Università di Milano-Bicocca va in crowdfunding per preservare le colonie di coralli giganti a rischio di estinzione e per valorizzarle come “monumenti marini”.

Milano, 16 maggio 2024 – Hanno le dimensioni di diversi autobus impilati uno sull’altro, ma sono fragilissime: sono le colonie di coralli giganti che popolano alcuni fondali marini, organismi favolosi ma a rischio di estinzione la cui salvaguardia è cruciale per il nostro pianeta. Sono infatti l’equivalente marino delle sequoie, gli alberi più imponenti della Terra e come loro custodiscono informazioni uniche su clima, ambiente e biodiversità. Proprio per salvare queste macchine del tempo naturali, minacciate dai cambiamenti climatici, è nato il progetto “Map the Giants”, che lancia una campagna di crowdfunding per finanziare una spedizione scientifica. L’obiettivo è esplorare gli atolli più remoti delle Maldive che potrebbero ospitare alcuni fra gli esemplari più maestosi di coralli giganti. L’iniziativa fa parte della VI edizione di BiUniCrowd dell’Università di Milano-Bicocca che permette alla comunità universitaria di ottenere sostegno e visibilità dall’esterno.

«Non vogliamo solo trovare i coralli giganti, ma anche mapparli e identificarne le specie, misurarli e stabilirne lo stato di conservazione: alcune colonie di corallo producono ancora cloni di larve che si sono insediate centinaia di anni fa, e potrebbero costituire preziose testimonianze di adattamento, utili per salvare la scogliere coralline del futuro»,

spiega Simone Montano, ricercatore del Dipartimento di Scienze dell’ambiente e della terra (DISAT) e del MaRHE Center dell’Università di Milano-Bicocca e responsabile del progetto.

«Un altro tassello importante è quello di cambiare la prospettiva attraverso la quale si conservano e proteggono i coralli sensibilizzando l’opinione pubblica sul valore inestimabile di questi organismi, veri e propri monumenti marini».

L’Università di Milano-Bicocca dal 2009 ─ grazie al suo centro di ricerca MaRHE – Marine Research and High Education Center sull’isola di Magoodhoo nell’Arcipelago delle Maldive ─ studia lo stato di salute dei coralli: questi ecosistemi marini, pur ricoprendo solo lo 0,1 per cento dei nostri oceani, ospitano più di un quarto di tutte le specie marine conosciute, proteggendo le coste dall’erosione e permettendo la sussistenza di quasi un miliardo di esseri umani. Ecco perché l’ateneo ha deciso di supportare “Map the Giants”. Come? Per sviluppare il progetto è stata avviata una campagna per raccogliere 10.000 euro su Ideaginger.it, la piattaforma di crowdfunding con il tasso di successo più alto in Italia: una volta raggiunto il 50% dell’obiettivo, l’Università di Milano-Bicocca cofinanzierà la campagna di crowdfunding con ulteriori 5.000 euro. Ma le collaborazioni non finiscono qui, dato che il gruppo di ricerca lavora già da tempo con l’Acquario di Genova proprio sul tema della conservazione dei coralli attraverso l’attività di ricerca congiunta svolta presso la sede genovese del MaRHE Center ospitata all’interno dello stesso Acquario. Collaborazione che adesso si estende anche alla campagna di crowdfunding attraverso alcuni biglietti che l’Acquario ha messo a disposizione gratuitamente e che il team userà come ricompensa per i donatori più generosi. Intanto, la settimana scorsa anche la rivista Nature ha parlato di “Map the Giants” mettendo in evidenza la potenzialità di un progetto basato sulla “citizen science initiative”.

Per sostenere “Map the Giants” basta collegarsi alla pagina della campagna e fare una donazione scegliendo il metodo di pagamento preferito. Tra le ricompense per i sostenitori c’è anche l’opportunità di ricevere dei ringraziamenti “subacquei”, partecipare a un aperitivo in Bicocca con tutto il team, adottare un corallo che verrà trapiantato su una porzione di reef danneggiata e ricevere le due entrate all’Acquario di Genova.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università di Milano-Bicocca.

Somiglianze e differenze interculturali fra musica e linguaggio parlato

Uno studio internazionale che ha coinvolto ricercatori di 46 paesi, fra cui un team della Sapienza Università di Roma, ha analizzato le relazioni tra parole, canzoni e musica strumentale nelle varie culture del globo. I risultati, pubblicati su Science Advances, suggeriscono una maggiore regolarità della musica rispetto alla lingua parlata, legata alla formazione di legami sociali attraverso l’esecuzione collettiva.

Nonostante musica e linguaggio siano presenti in ogni società umana, fino ad oggi le somiglianze e le differenze tra lingua parlata, canzoni e composizioni strumentali non erano state oggetto di un confronto analitico.

Un nuovo studio internazionale che ha coinvolto 75 ricercatori provenienti da 46 paesi, fra cui un team della Sapienza Università di Roma, ha analizzato le relazioni tra parole, canzoni e musica strumentale nelle varie culture del globo, portando alla luce come, salvo rare eccezioni, i ritmi delle canzoni e delle melodie strumentali siano più lenti di quelli del parlato, mentre le frequenze della musica sono più alte e più stabili.

Secondo lo studio pubblicato su Science Advances, questa differenza potrebbe avere una spiegazione di natura sociale: la maggiore regolarità del canto favorisce la sincronizzazione e attraverso di essa i legami sociali, per esempio attraverso l’esecuzione corale in grandi gruppi. L’intento finale è quello di fare luce sull’evoluzione culturale e biologica di due sistemi tipicamente umani, il linguaggio e la musica.

Attingendo alle reti accademiche per una portata globale sono stati reclutati ricercatori in Asia, Africa, America, Europa e Oceania per cantare, eseguire brani strumentali, recitare testi e descrivere canzoni, fornendo campioni audio da analizzare per caratteristiche quali intonazione, timbro e ritmo. Le lingue dei partecipanti, includevano italiano, fiammingo, yoruba, mandarino, hindi, ebraico, arabo, ucraino, russo, balinese, cherokee, kannada, spagnolo, aynu, per un totale di 55 rappresentate.

Nel team della Sapienza Andrea Ravignani ha suonato il suo sassofono tenore e ha cantato in italiano, mentre Yannick Jadoul ha suonato il piano e cantato in fiammingo.

“È sorprendente vedere ricercatori delle scienze sociali, umane e naturali lavorare insieme su un obiettivo comune, ciascuno fornendo un pezzo del puzzle in base alle proprie competenze” commenta Andrea Ravignani.

Gli estratti audio raccolti sono stati analizzati digitalmente, ottenendo conferma di alcune ipotesi precedentemente formulate: rispetto al parlato, il canto utilizza una tonalità più alta e più stabile e un ritmo più lento mentre i due linguaggi si equivalgono in termini di intervalli tra tonalità diverse e brillantezza del timbro.

“Questa ricerca mostra il potenziale dell’unione tra i metodi computazionali avanzati per l’analisi acustica, una delle mie aree di ricerca, e le insostituibili conoscenze delle discipline umanistiche e delle scienze sociali” spiega Yannick Jadoul.

 

Riferimenti bibliografici: 

Yuto Ozaki, Adam Tierney et al., Globally, songs and instrumental melodies are slower and higher and use more stable pitches than speech: A Registered Report, Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.adm9797

musica linguaggio parlato
Somiglianze e differenze interculturali fra musica e linguaggio parlato al centro di un nuovo studio su Science Advances. Foto di Lee Murry

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

“Ciottoli smart”  con trasmittenti per salvare la Proménade des Anglais a Nizza

L’innovativo metodo delle Università di Pisa e Padova contro l’erosione delle spiagge sperimentato anche a Marina di Pisa e in altre località europee

dettaglio dei ciottoli smart
dettaglio dei ciottoli smart

“Smart Pebbles” o “Ciottoli smart” dotati di trasmittente per contrastare l’erosione delle spiagge e programmare efficaci interventi di salvaguardia. L’innovativo sistema è stato messo a punto dai professori Duccio Bertoni e Giovanni Sarti del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa in collaborazione con Alessandro Pozzebon del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova. Negli ultimi 15 anni gli “smart pebbles” sono stati sperimentati in diverse località europee da Marina di Pisa sino alla Proménade des Anglais a Nizza.

“Si tratta di ciottoli al cui interno è inserita una trasmittente in modo da renderli rintracciabili a distanza di tempo grazie all’utilizzo di un’apposita antenna – spiega Bertoni – questo ci consente di mappare gli spostamenti della massa di ghiaia e di intervenire nel modo migliore”.

Il gruppo di lavoro pisano è stato chiamato a Nizza da Rémi Dumasdelage e Julien Larraun, gli ingegneri costieri responsabili della gestione del litorale della Municipalità di Nizza (Francia). A causa della ripida pendenza dei fondali, la spiaggia ghiaiosa della Proménade des Anglais ha infatti da sempre sofferto di un’intensa perdita di sedimenti, ma fin tanto che gli apporti del Fiume Var riusciva a bilanciarla, la spiaggia riusciva a mantenere l’equilibrio. Tuttavia, a seguito di interventi invasivi sul territorio da parte dell’uomo (ad esempio la costruzione dell’aeroporto di Nizza), il bilancio sedimentario è gradualmente diventato negativo. I ripascimenti artificiali sono stati l’unica misura realmente efficace per mitigare la perdita: tra il 1969 e il 2015 sono stati riversati circa 600.000 m3 di sedimento, con costi enormi sostenuti dalla Municipalità, senza contare l’impatto ambientale.

Ricerca ciottoli smart con antenna
Ricerca ciottoli smart con antenna

Gli esperti del dipartimento di Scienze della Terra dell’Ateneo pisano sono stati chiamati proprio per ottimizzare questi interventi. L’esperimento nella zona della Plage Fabron è durato complessivamente 48 ore e ha permesso di individuare alcune tendenze per quanto riguarda il trasporto di ciottoli in condizioni di lieve moto ondoso.

“Il movimento non è esclusivamente diretto verso il largo ma i sedimenti vengono trasportati lungo la riva definendo cicli di distruzione e ricostruzione – racconta Bertoni –, indipendentemente dalla massa, che non ha influenza è poi fondamentale la forma dei ciottoli, quelli sferici escono infatti più rapidamente dal sistema spiaggia rispetto a quelli discoidali, semplicemente perché la gravità, unita ai moti delle onde, ne favorisce il rotolamento in profondità”.

Sulla base dei risultati evidenziati, pubblicati in aprile sulla rivista Ocean & Coastal Management, i manager costieri della Municipalità di Nizza hanno quindi pianificato i futuri ripascimenti favorendo l’utilizzo di ciottoli discoidali rispetto a quelli sferici. A fronte di un lieve aumento dei costi legati alla selezione del materiale corretto, il risparmio in termini di manutenzione ed integrazioni future è stato comunque valutato vantaggioso.

“Ma il contatto con la Municipalità di Nizza non finisce qui – conclude Sarti – e sono già allo studio ulteriori esperimenti volti a definire le caratteristiche di trasporto sedimentario su periodi più lunghi e su fasce più ampie del litorale”.

Testo e foto dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.

Calcio e ambiente, con Playing with Corals si formano i piccoli guardiani dei coralli

Con il MaRHE Center dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca alle Maldive e Inter Campus, prende il via un progetto biennale di educazione ambientale rivolto ai ragazzi dai 10 ai 14 anni.  Grazie ad attività calcistiche e marine, saranno coinvolti 20 istruttori locali e 200 ragazzi, che costituiranno la nuova generazione di guardiani dei coralli.

Milano, 13 maggio 2024 – Usare il gioco del calcio come leva per l’educazione ambientale. Questa l’idea alla base del progetto “Playing with Corals: football as a gateway toward climate action and marine awareness” coordinato da MaRHE Center – Centro di Ricerca Marina e di Alta Formazione (con sede presso l’atollo di Faafu) diretto dal prof. Paolo Galli e Inter Campus, progetto CSR (Corporate Social Responsability) di FC Internazionale Milano, con il patrocinio UEFA Foundation for Children e il supporto del Ministero dello Sport, Fitness and Recreation e del Ministero dell’Educazione della Repubblica delle Maldive.

Lo scopo del progetto è usare il gioco del calcio come veicolo di consapevolezza ambientale, collegando le attività sportive a quelle marine, per formare una nuova generazione di guardiani dei coralli.

Il progetto, dopo l’accordo stipulato a febbraio 2024, ora entra nel vivo. Lo staff di ricercatori del MaRHE Center, insieme ai tecnici di Inter Campus, formerà 20 educatori locali durante 4 settimane suddivise nell’arco di due anni, durata totale del progetto.

Durante tutto l’anno, gli istruttori condurranno sessioni settimanali sulle rispettive isole, supervisionate da remoto dal team organizzatore, impegnandosi sia in attività calcistiche che marine, tra cui il ripristino della barriera corallina.

I beneficiari diretti del progetto saranno circa 200 adolescenti e preadolescenti (10-14 anni), maschi e femmine.

«Il progetto Playing with Corals – sottolinea la Professoressa Lucia Visconti Parisio, delegata della Rettrice per lo Sport Universitario di Milano-Bicocca – rappresenta un modello virtuoso di coinvolgimento della comunità dei giovani delle isole maldiviane, dove Bicocca svolge la sua attività di ricerca con il MaRHE Center. Il progetto coniuga attività sportiva per accrescere il benessere psicofisico dei ragazzi e delle ragazze, con l’educazione ambientale creando sinergie positive per la crescita e la consapevolezza dei partecipanti.»

Il team del MaRHE Center, in particolare, si occuperà della formazione dei trainers e dei giovani partecipanti per quanto riguarda l’aspetto della salvaguardia e protezione delle scogliere coralline.

Come spiega Simone Montano, ricercatore di ecologia di Milano-Bicocca e ideatore del progetto: «Verranno trattati argomenti come l’ecologia marina tropicale con approfondimenti sulla biodiversità, servizi ecosistemici e le minacce che mettono in pericolo le scogliere coralline, la tassonomia e l’identificazione dei coralli, fino al concetto di ripristino delle porzioni di scogliera danneggiate tramite la coral restoration.»

Quest’ultimo punto è dedicato nello specifico all’utilizzo di una tecnica particolarmente adatta anche ai più piccoli che sfrutta l’utilizzo di strutture metalliche di piccole dimensioni dove verranno attaccati i coralli. Di questa tecnica si affronteranno gradualmente tutte le fasi, come la costruzione della struttura, la raccolta o frammentazione delle colonie di corallo da utilizzare, il trattamento e la posa delle strutture, l’attaccamento dei frammenti e il loro monitoraggio a lungo termine.

«Il progetto, – prosegue Montano – oltre a permettere il ripristino di diverse centinaia di metri quadri di scogliera, risulta fondamentale per permettere alle nuove generazioni di comprendere l’impatto dei cambiamenti climatici su ecosistemi tanto fragili quanto importanti, e permettergli di adottare nuove strategie di conservazione che possano garantire alle generazioni future di poter contare sulle risorse che questi habitat sono e forse saranno in grado di fornire.»

Grazie a questo progetto biennale, che coinvolge tutte le 5 isole (Feeali, Bileiydhoo, Magoodhoo, Dharanboodhoo, Nilandhoo) dell’atollo di Faafu, verranno restaurati circa 500 metri quadri a isola, per un totale di 2500 metri quadri di scogliera corallina ricostruita grazie ai bambini.

«Col progetto Inter Campus operiamo da quasi 30 anni nel mondo cercando di mettere lo sport al servizio di una progettualità educativa che accompagni i nostri bimbi nel raggiungimento di obiettivi importanti e formativi – dichiara Carlotta Moratti, Presidentessa di Inter Campus – Con grande felicità e attenzione abbiamo aderito a questa splendida sfida insieme a ottimi compagni di viaggio, come l’Università degli Studi di Milano-Bicocca col MaRHE Center e la UEFA Foundation for Children.»

«La protezione ambientale – prosegue Moratti – è una necessità a cui non possiamo non rispondere. La terra ha bisogno di generazioni che la proteggano meglio di come l’abbiamo trattata noi finora. Investiamo quindi tutte le nostre risorse e attenzioni in questi bimbi, che potranno formarsi una coscienza e un’abilità molto attenta e pratica nel salvaguardare i coralli e l’ambiente di queste splendide isole. Quando parliamo di “Giocare coi Coralli“ assumiamo la stessa prospettiva dei bambini, e per loro giocare è una cosa seria, molto seria. Noi oggi ci mettiamo al loro servizio e li ringraziamo immensamente per ciò che faranno da grandi per le loro isole.»

A supporto delle attività descritte, verrà condotta un’analisi di impatto, frutto del lavoro congiunto tra gli psicologi dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca e di Inter Campus, per valutare l’efficacia del progetto rispetto agli obiettivi.

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università di Milano-Bicocca.

L’albumina, proteina del sangue che predice il rischio di cancro e infarto negli anziani
Uno studio italiano condotto su 18.000 persone ha dimostrato che la presenza di bassi livelli di albumina è associata alla mortalità per cancro e malattie cardiovascolari negli individui di età pari o superiore ai 65 anni. I risultati dello studio, condotto dalla Sapienza in collaborazione con I.R.C.C.S. Neuromed di Pozzilli, Mediterranea Cardiocentro di Napoli e Università LUM di Casamassima, sono stati pubblicati sulla rivista eClinical Medicine-Lancet.

 

Una ricerca congiunta condotta da Sapienza Università di Roma in collaborazione con I.R.C.C.S. Neuromed di Pozzilli, Mediterranea Cardiocentro di Napoli e Università LUM di Casamassima, ha messo in luce un’associazione significativa tra ipoalbuminemia (bassi livelli di albumina nel sangue) e un aumento del rischio di mortalità per malattie vascolari e cancro in individui anziani.

La ricerca, condotta sulla base dei dati raccolti dallo studio epidemiologico Moli-sani e pubblicata sulla rivista scientifica eClinical Medicine-Lancet, ha analizzato un vasto gruppo di persone (circa 18.000 soggetti, dei quali 3.299 di età pari o superiore ai 65 anni), dimostrando che livelli di albumina inferiori a 35 g/L sono collegati a un rischio maggiore di morte negli anziani. Questa relazione è stata osservata anche dopo aver escluso fattori come malattie renali o epatiche e stati infiammatori acuti, che possono influenzare i livelli di albumina.

“La possibilità di ottenere indicazioni predittive su malattie con alta incidenza e elevato rischio di morte – come quelle cardiovascolari o i tumori – attraverso un esame semplice e ampiamente disponibile, anche a basso costo, rappresenta una importante conquista per la medicina moderna” – commenta la rettrice della Sapienza Antonella Polimeni. “Questo studio, che conferma e consolida l’eccellenza delle attività scientifica delle università e degli enti di ricerca italiani in campo medico, ha anche un importante valore sociale attribuibile alle possibili ricadute nell’ambito della prevenzione”.

“La nostra analisi – dice Francesco Violi, Professore Emerito della Sapienza Università di Roma e ideatore dello studio – origina dal fatto che nel sangue l’albumina è una proteina che svolge attività antiossidante, antinfiammatoria e anticoagulante. La sua diminuzione, pertanto, accentua lo stato infiammatorio sistemico, facilitando l’iperattività delle cellule predisposte alla cancerogenesi o alla trombosi. È importante, in questo contesto, sottolineare che cancro e infarto cardiaco condividono una base comune proprio nella presenza di uno stato infiammatorio cronico, e che pazienti a rischio di malattie cardiovascolari, come i diabetici e gli obesi, sono anche a rischio di cancro”.

“I risultati del nostro studio – aggiunge Augusto Di Castelnuovo, epidemiologo della Mediterranea Cardiocentro e dell’I.R.C.C.S. Neuromed- mostrano che un livello basso di albumina, oltre a fornire indicazioni sullo stato nutrizionale e sulla salute del fegato, segnala anche una aumentata suscettibilità verso altre gravi patologie. L’ipoalbuminemia potrebbe riflettere quel processo infiammatorio cronico, tipico dell’invecchiamento, noto come ‘inflammaging’, che potrebbe aver contribuito al rischio elevato di mortalità che abbiamo osservato.”

Un dato interessante della ricerca è che l’ipoalbuminemia è correlata a un livello socioeconomico più basso. Questo solleva un’importante questione sociale, poiché per motivi economici, gli anziani optano spesso per una dieta meno salutare, scegliendo alimenti con proteine meno nobili.

“Oltre a fornirci lo spunto per approfondire con ulteriori ricerche il rapporto tra albumina nel sangue e salute – commenta Licia Iacoviello, direttore del Dipartimento di Epidemiologia e Prevenzione dell’I.R.C.C.S. Neuromed e Professore Ordinario di Igiene dell’Università LUM – questo studio può avere implicazioni dirette sulla pratica clinica e sulla prevenzione. La misura dell’albumina nel sangue è infatti un test semplice e poco costoso. È quindi da considerare un’analisi di primo livello, che permetterebbe di porre una maggiore attenzione clinico-diagnostica verso gli individui anziani potenzialmente a rischio. Il nostro studio fornisce anche un valore di riferimento (35 g/L) che può guidare il medico nell’interpretazione della misura di albumina”.

Riferimenti bibliografici:

The association between hypoalbuminemia and risk of death due to cancer and vascular disease in individuals aged 65 years and older: findings from the prospective Moli-sani cohort study – Augusto Di Castelnuovo, Marialaura Bonaccio, Simona Costanzo, Amalia De Curtis, Sara Magnacca, Mariarosaria Persichillo, Teresa Panzera, Francesca Bracone, Pasquale Pignatelli, Roberto Carnevale, Chiara Cerletti, Maria Benedetta Donati, Giovanni de Gaetano, Licia Iacoviello, Francesco Violi, for theMoli-sani Study Investigators – eClinical Medicine-Lancet, DOI: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2024.102627.

Bassi livelli di albumina associati alla mortalità per cancro e malattie cardiovascolari negli anziani. Foto di Claudia Peters

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Nasce MedGermDB, la prima banca dati che raccoglie le informazioni sulle condizioni per far germinare oltre 300 piante native del Mediterraneo

L’Università di Pisa ha coordinato il lavoro, l’obiettivo è conservare la biodiversità di questo fragile hotspot

 

È nato MedGermDB, la prima banca dati che raccoglie le informazioni sulle condizioni sperimentali per far germinare i semi di oltre 300 piante native del Mediterraneo. Il lavoro coordinato dall’Università di Pisa ha come obiettivo la conservazione di questo fragile hotspot di biodiversità.

“Questo strumento ci consente di predire la germinazione di piante nel bacino Mediterraneo – racconta Angelino Carta, professore di Botanica sistematica nel dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa – la sua creazione è un passo fondamentale per comprendere il rischio di estinzione delle specie native e per prevenire gli inconvenienti che possono derivare dalla perdita di questo capitale naturale”.

Le informazioni raccolte nella banca dati riguardano oltre 4500 esperimenti di germinazione, in parte ricavati da un’analisi sistematica della letteratura esistente, in parte frutto di esperimenti ad hoc condotti dal gruppo di Pisa. A livello generale, la germinazione delle piante mediterranee è favorita da temperature fresche e da un periodo di post-maturazione in ambiente secco prima della germinazione. Il database è consultabile liberamente mediante una applicazione che consente di visualizzare le informazioni disponili per ogni specie.

“In questi mesi stiamo calibrando i modelli per predire la rigenerazione delle piante da seme in uno scenario di cambiamenti climatici e identificare quelle più adatte al restauro di ecosistemi mediterranei”,

aggiunge Diana Cruz, dottoranda presso il Dipartimento di Biologia che ha seguito tutte le fasi del lavoro.

Lo studio su MedGermDB è stato pubblicato sulla rivista Applied Vegetation Science. Al progetto hanno partecipato Alessio Mo collaboratore presso il Dipartimento di Biologia ed alcuni esperti internazionali: Eduardo Fernández-Pascual dell’Università di Oviedo (Spagna) ed Efisio Mattana dei Royal Botanical Gardens, Kew (UK). MedGermDB è parte integrante dell’archivio globale di dati della germinazione che è stato lanciato un paio di anni fa da un team internazionale che include anche Angelino Carta.

Lavandula stoechas. Foto di Sten, CC BY-SA 3.0

Testo dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.

Robot subacquei a fianco degli operatori umani per la difesa del mare: al via il progetto PANACEA

Gestito dalle Università di Pisa e Firenze, studia la messa a punto di un sistema di robot sottomarini e di superficie per il monitoraggio delle acque ad uso di Agenzie per l’Ambiente e studiosi di ecologia

Monitorare lo stato delle acque, dolci e salate, non è un’attività semplice. Eppure, le ineludibili esigenze di sostenibilità ambientale e le grandi risorse che il mondo sommerso conserva rendono essenziale arrivare a una conoscenza scientifica profonda del “Pianeta Blu”. Per questo scopo, l’uso di robot autonomi sottomarini assume una crescente rilevanza, soprattutto per il monitoraggio di fenomeni legati alla salute delle acque e dei fondali. Di questo si occupa il progetto PANACEA, gestito dalle Università di Pisa e Firenze e orientato a sostituire sempre di più le esplorazioni umane in ambienti sottomarini pericolosi e ostili con quelle condotte da robot. Il progetto ha ricevuto finanziamenti dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del bando PRIN 2022 (Progetti di Rilevante Interesse Nazionale).

“Nonostante in questi anni i robot sottomarini si siano dimostrati molto efficaci – spiega Riccardo Costanzi, docente di robotica all’Università di Pisa e coordinatore del progetto – siamo ancora lontani da farne uno standard per le attività di monitoraggio, affidate ancora a operatori umani, con tutti i rischi del caso. Nel progetto PANACEA proponiamo un caso emblematico, quello della Posidonia oceanica, considerata un habitat naturale chiave dall’Unione Europea e il cui monitoraggio è essenziale per conoscere lo stato di salute dei nostri mari e per preservarlo”.

Riccardo Costanzi
Riccardo Costanzi

Scopo di PANACEA è mettere a punto un sistema multi-robot, composto da un robot subacqueo e uno di superficie, in grado di interfacciarsi con gli operatori al sicuro a terra, che ricevono dati in tempo reale.

“Il monitoraggio dei fondali è eseguito con tecniche sia visive che acustiche – aggiunge Alessandro Ridolfi, docente di robotica all’Università di Firenze – e usiamo tecniche di Intelligenza Artificiale per estrarre dati sintetici da tutti quelli acquisiti. La capacità del robot di estrarre e trasmettere solo dati sintetici è fondamentale, visto che in acqua le possibilità di comunicazione sono ridotte”.

Zeno_HR Progetto PANACEA

Il progetto è stato presentato lo scorso 3 maggio a una platea di studiosi di ecologia e rappresentanti di Agenzie per l’Ambiente, che gli scienziati di Pisa e Firenze considerano gli utilizzatori finali del sistema che stanno mettendo a punto.

“In un’epoca in cui il monitoraggio ambientale è più cruciale che mai, il sistema proposto da PANACEA rappresenta un ulteriore passo avanti significativo nella conservazione della biodiversità marina – afferma Elena Maggi, docente di ecologia all’Università di Pisa – Il monitoraggio delle praterie di Posidonia oceanica, fondamentali per la salute e protezione dei sistemi costieri mediterranei e al contempo estremamente delicate, rappresenta una sfida notevole. PANACEA mira a minimizzare i rischi e le limitazioni dei monitoraggi umani, incrementando la sicurezza e riducendo i tempi per la raccolta di dati su ampie scale spaziali, che possano essere integrati con quelli raccolti dagli operatori subacquei. Di fronte all’accelerazione degli effetti del cambiamento climatico e alla molteplicità dei disturbi causati dalle attività umane, è imperativo che le nostre azioni conservative siano altrettanto rapide ed efficaci per mitigare e contenere gli impatti”.

foto di gruppo del Progetto PANACEA
foto di gruppo del Progetto PANACEA

Testo e foto dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.

Un nuovo target terapeutico per il glioblastoma: descritto un nuovo meccanismo molecolare, responsabile della riprogrammazione metabolica dei macrofagi GLUT1+, che contribuisce all’inibizione della risposta immunitaria nel glioblastoma.

Uno studio internazionale, che ha visto la partecipazione di ricercatori della Sapienza Università di Roma, ha descritto un nuovo meccanismo molecolare che contribuisce all’inibizione della risposta immunitaria nel glioblastoma da parte di una specifica popolazione cellulare immunitaria, esasperando così l’aggressività di questo tumore. I risultati di questo studio, pubblicato sulla rivista Immunity, propongono nuovi bersagli cellulari e molecolari per il disegno di approcci terapeutici innovativi per il glioblastoma.

Il glioblastoma è la forma più aggressiva di tumore cerebrale nell’adulto e le opzioni terapeutiche oggi disponibili sono molto limitate. La marcata ipossia (mancanza di ossigeno) e l’immunosoppressione che caratterizzano il microambiente di questo tumore rendono inefficaci anche le più recenti strategie di immunoterapia.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Immunity, frutto della collaborazione tra i ricercatori del Moffitt Cancer Center di Tampa in Florida, coordinati da Filippo Veglia, e i ricercatori del Dipartimento di Medicina Sperimentale della Sapienza Università di Roma, coordinati da Aurelia Rughetti, ha identificato una sottopopolazione di cellule immunitarie, i macrofagi, caratterizzata da livelli elevati del recettore del glucosio (GLUT1) che mostrano una marcata capacità immunosoppressoria, in grado di inibire la risposta immunitaria e favorire la progressione del glioblastoma.

“Il nostro lavoro – spiega Aurelia Rughetti della Sapienza – ha evidenziato che l’attività immunosoppresssoria dei macrofagi GLUT1+ presenti nel tumore è regolata a livello epigenetico dalla lattilazione, che prevede l’aggiunta del lattato sui residui di lisina degli istoni. Questo meccanismo molecolare, recentemente descritto, sembra essere responsabile della riprogrammazione metabolica della popolazione macrofagica GLUT1+ che risulta così in grado di sopprimere i linfociti T anti-tumoraliˮ.

La caratterizzazione di questa popolazione cellulare immunosoppressoria e l’identificazione del meccanismo molecolare con cui i macrofagi sono riprogrammati nel tumore rappresentano nuovi potenziali target per lo sviluppo di  nuovi approcci terapeutici con cui rimuovere il blocco dell’immunosoppressione e poter così potenziare l’efficacia delle terapie immunologiche.

Al progetto hanno partecipato i dottorandi Alessio Ugolini, Fabio Scirocchi e Angelica Pace del Dottorato di Network Oncology and Precision Medicine coordinati da Aurelia Rughetti e Marianna Nuti del Dipartimento di Medicina Sperimentale e i clinici Luca D’Angelo e Antonio Santoro della UOC di Neurochirugia del Policlinico Universitario Umberto I.

Riferimenti bibliografici:

Glucose-driven histone lactylation promotes the immunosuppressive activity of monocyte-derived macrophages in glioblastoma – De Leo A, Ugolini A, Yu X, Scirocchi F, Scocozza D, Peixoto B, Pace A, D’Angelo L, Liu JKC, Etame AB, Rughetti A, Nuti M, Santoro A, Vogelbaum MA, Conejo-Garcia JR, Rodriguez PC, Veglia F. – Immunity 2024, DOI: 10.1016/j.immuni.2024.04.006.

Immagine istologica del glioblastoma macrofagi
Immagine istologica del glioblastoma. Foto di KGH, CC BY-SA 3.0

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma