Il tuo contributo alla ricerca Unife

Economia, Giurisprudenza e Studi Umanistici

Verso gli obiettivi di decarbonizzazione ed elettrificazione della mobilità urbana di fit for 55

Il progetto si propone di analizzare le dinamiche tecnologiche scatenate dalle azioni di decarbonizzazione della mobilità nel contesto del "Fit for 55", il pacchetto di riforme e regolamenti economici e sociali promulgate dall'Unione europea nel 2021 incentrate sulla lotta al cambiamento climatico e alla riduzione delle emissioni di gas serra. Il risultato atteso è una comprensione dei meccanismi che contribuiscono all'efficacia ed efficienza delle azioni per la decarbonizzazione, fornendo spunti per il policy-making e l'efficientamento del processo di decarbonizzazione della mobilità. Il progetto mira a raggiungere target degli SDG legati all'infrastruttura sostenibile, all'urbanizzazione inclusiva, alla riduzione dell'impatto ambientale delle città e all'integrazione delle misure sul cambiamento climatico nelle politiche nazionali.

Federico Frattini, Dipartimento di Economia e management.

Ricostruire le tecniche di pesca nella Preistoria recente: un approccio multidisciplinare basato sull’archeologia sperimentale

La ricerca studia le tecniche di pesca del Mesolitico, usando tecniche di laboratorio per analizzare i segni lasciati dagli strumenti di pesca sui pesci e sugli stessi strumenti. Le tecniche di pesca preistoriche possono essere suddivise in due categorie: la caccia di singoli pesci con ami o arponi e la cattura di più pesci con trappole. Gli strumenti utilizzati erano spesso realizzati con materiali deperibili, quindi è difficile trovarne tracce nei ritrovamenti archeologici. Il progetto prevede vari passaggi: la creazione di strumenti da pesca, il loro utilizzo in differenti ambienti di pesca replicati, lo studio archeozoologico dei resti scheletrici dei pesci e lo studio tracceologico degli strumenti utilizzati. Gli strumenti e i resti dei pesci saranno esaminati per identificare le tracce d'impatto. I risultati contribuiranno a capire le tecniche di pesca usate dai gruppi preistorici, offrendo una base per futuri studi archeologici.

Davide Visentin,  Dipartimento di studi Umanistici.

Cooperative for Legal, Environmental and Social Sustainability: il modello cooperativo come vettore di promozione della legalità e della sostenibilità sociale e ambientale

Il progetto mira a esaminare se e in che misura le cooperative possano rappresentare un modello di produzione in linea con la necessità urgente di orientare il paradigma attuale di crescita economica verso uno sviluppo sostenibile dal punto di vista sociale, ambientale ed economico. Questa necessità è diventata ancora più pressante a causa delle crisi umanitarie ed economiche degli ultimi anni, come la pandemia di Covid-19, il conflitto russo-ucraino e le catastrofi ambientali, che hanno messo in discussione le basi del sistema di produzione attuale e aumentato le disuguaglianze sociali. Giuristi ed economisti sono chiamati a elaborare un quadro normativo che consenta la creazione di benessere diffuso, non legato necessariamente all'aumento del consumo, ma che si basi sulla legalità e abbia come pilastro la sostenibilità sociale e ambientale.

Riccardo Tonelli, Dipartimento di Giurisprudenza.

L'intelligenza artificiale a sostegno della sostenibilità: considerazioni etiche, giuridiche e sociali sulla mobilità automatizzata

Il progetto si concentra sull'applicazione dell'intelligenza artificiale (AI) nello sviluppo dei veicoli a guida autonoma, esplorando le implicazioni sociali, giuridiche ed etiche di questa tecnologia. L'obiettivo è sviluppare una comprensione critica dell'AI e dei veicoli self-driving da diverse prospettive disciplinari, considerando anche le opinioni del pubblico, del mercato e dei livelli di governance coinvolti.

Andrea Rubin, Dipartimento di Studi Umanistici.

Pietre senza popolo. Il destino delle città storiche tra gentrificazione e beni comuni

La ricerca propone di analizzare le cause culturali della turistificazione e le sue conseguenze sulla gentrificazione dei centri storici, promuovendo una gestione partecipativa del patrimonio culturale e uno sviluppo sostenibile. Si mira a individuare pratiche virtuose attraverso incontri aperti alla partecipazione della comunità, associazioni e istituzioni. Si intende valorizzare il patrimonio monumentale meno conosciuto e coinvolgere gli studenti nella mediazione culturale.

Gianluca Forgione, Dipartimento di Studi Umanistici.

Microanalisi del comportamento spontaneo e termografia per la valutazione del dolore neonatale

Il progetto di ricerca che mira a sviluppare metodi validi e affidabili per la misurazione delle risposte al dolore nei neonati pretermine. Utilizzando l'analisi del comportamento spontaneo e i dati termografici delle temperature facciali, il progetto si propone di valutare le capacità di autoregolazione dei neonati e l'impatto delle procedure invasive sulla loro esperienza di dolore. Il progetto si propone di rispondere a diverse domande di ricerca e di fornire strumenti utili per la valutazione del dolore neonatale nelle terapie intensive neonatali.

Damiano Menin, Dipartimento di Studi Umanistici.

Scienza e tecnologia

Studio dell’Universo primordiale attraverso il machine learning

La proposta si concentra sullo sviluppo e l'applicazione di tecniche di apprendimento, come reti neurali (NN) e algoritmi genetici (GA), per stimare i parametri cosmologici dalle osservazioni su larga scala del segnale polarizzato del fondo cosmico a microonde (CMB).

Mario Ballardini, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra

Epidemie e benessere equo e sostenibile: analisi statistiche, modellistica e simulazioni computazionali

Il progetto propone l'arricchimento dei modelli economici al fine di valutare l'impatto della pandemia non solo sulla distribuzione della ricchezza, ma anche sul benessere generale delle persone. Poiché il PIL non è considerato una misura adeguata del benessere, sono stati proposti indicatori alternativi e complementari che prendono in considerazione altre dimensioni cruciali per definire il benessere individuale e sociale. In Italia, nel 2010, l'Istat ha sviluppato un approccio multidimensionale chiamato "Benessere equo e sostenibile" (Bes) che integra i dati economici con le dimensioni essenziali del benessere, l'equità e la sostenibilità ambientale. Il progetto propone l'estensione dei modelli epidemiologici per considerare gli aspetti socioeconomici correlati all'indicatore Bes, in modo da correlare la diffusione virale con l'evoluzione probabilistica del benessere complessivo dell'individuo. Questa estensione del modello utilizzerà metodi numerici per risolvere equazioni differenziali, ottimizzazione e quantificazione dell'incertezza al fine di simulare le dinamiche socioeconomiche con un approccio probabilistico. Il progetto si compone di diverse fasi, tra cui l'analisi dei dati statistici, la modellazione matematica e le simulazioni numeriche. L'obiettivo finale è fornire uno strumento utile per la prevenzione e la gestione di emergenze correlate alle malattie infettive, consentendo una valutazione completa degli impatti sanitari, economici e di benessere. Ciò contribuirà a una migliore comprensione delle restrizioni e delle politiche necessarie per affrontare le diffusioni virali, tenendo conto degli aspetti sociali e di sostenibilità.

Giulia Bertaglia, Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della prevenzione

ATELIER - Aule universiTariE: LaboratorI per la valutazione del benessere

Il progetto ATELIER si propone di valutare la qualità ambientale interna (IEQ) delle aule universitarie dell'Università degli Studi di Ferrara (Unife). Lo studio si basa su un approccio sinergico e multidominio che correla misure quantitative di parametri tecnici (emissioni clima-alteranti, livelli acustici, temperatura e umidità) con valutazioni soggettive del benessere e del comfort degli occupanti. Le attività del progetto includono la predisposizione di sistemi di monitoraggio, la somministrazione di questionari e la raccolta di dati oggettivi. L'obiettivo è definire la relazione tra i parametri IEQ misurati e la percezione degli studenti, valutare l'effetto combinato di diversi fattori di stress e individuare una soluzione hardware/software a basso costo per il monitoraggio degli ambienti. I risultati attesi includono l'identificazione del protocollo di sostenibilità più adatto alle strutture dell'Unife, l'aumento del livello di maturità tecnologica di un brevetto per la rivelazione di CO2 e il potenziamento del welfare dell'ateneo. Il progetto contribuirà alla sostenibilità economica, ambientale e sociale, fornendo indicazioni per migliorare la qualità degli ambienti interni e promuovendo la collaborazione interdisciplinare e il trasferimento tecnologico.

Barbara Fabbri, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra

Ingegneria industriale e dell’informazione

Il progetto si concentra sull'utilizzo delle pompe usate come turbine (PAT) per il recupero energetico nelle reti di distribuzione idrica. Attualmente, i consumi energetici legati all'approvvigionamento idrico rappresentano una percentuale significativa del consumo energetico totale di molti paesi sviluppati, come l'Italia. Inoltre, l'energia idraulica in eccesso viene dissipata, creando uno spreco di risorse. Le PAT offrono una soluzione sostenibile utilizzando questa energia idraulica eccedente per produrre energia elettrica. L'energia prodotta può essere immessa nella rete o utilizzata localmente per alimentare i sistemi di monitoraggio e trasmissione dei dati. Il progetto si propone di sviluppare una metodologia per superare le sfide nell'implementazione delle PAT, compresa la previsione delle loro prestazioni, la regolazione e il controllo, la diagnosi e la protezione delle componenti del sistema. L'obiettivo finale è creare una suite di software e linee guida per la modellazione numerica che aiutino i gestori delle reti idriche a scegliere le PAT più adatte, definire le strategie di regolazione e controllo, stimare la producibilità energetica e valutare l'impatto delle variazioni nel consumo idrico sul sistema. Le ricadute del progetto includono il supporto per la progettazione, la gestione e la diagnosi delle reti idriche, promuovendo l'efficienza energetica e la transizione verso sistemi economici circolari e smart city.

Lucrezia Manservigi, Dipartimento di Ingegneria

Biotecnologie e scienze biomediche

Studio degli effetti farmacologici di ligandi del recettore NOP in un modello animale di comorbidità di depressione ed epilessia

Il progetto si focalizza sulla comorbidità tra depressione ed epilessia, cercando di comprendere i meccanismi molecolari sottostanti e identificare nuovi trattamenti efficaci.

Chiara Ruzza, Dipartimento di Neuroscienze e riabilitazione.

Valorizzazione di biomasse algali a scopo agroalimentare

Attualmente, la maggior parte delle macroalghe viene raccolta da fioriture naturali, che possono causare problemi ambientali. L'utilizzo di alghe può anche essere esteso alla produzione di biocarburanti, estrazione di molecole bioattive per prodotti alimentari e farmaceutici, e altri materiali sostenibili. L'Unione Europea promuove una bioeconomia circolare e sostenibile, e l'utilizzo di alghe può contribuire a questo obiettivo. Le alghe contengono sostanze bioattive come polisaccaridi, proteine, lipidi e pigmenti, che hanno potenziali benefici per la salute umana. Il progetto proposto si concentra sulla valorizzazione di biomasse algali provenienti dalle coste della provincia di Ferrara per l'uso in campo agroalimentare. Verranno studiate le specie di alghe Ulva lactuca e Gracilaria, e saranno sviluppati metodi di estrazione sostenibili, come l'estrazione assistita da microonde, per ottenere estratti algali che saranno caratterizzati chimicamente. Gli estratti saranno testati per la loro attività biologica, valutando eventuali effetti tossici. Saranno anche valutati gli effetti dell'estrazione delle alghe sull'ecosistema costiero e lagunare, nonché gli aspetti socio-economici del recupero e utilizzo delle biomasse algali. Il progetto mira a esplorare le potenzialità delle alghe come risorsa alimentare attraverso uno studio interdisciplinare che coinvolge diversi ambiti scientifici ed economici.

Martina Catani, Dipartimento di Scienze chimiche, farmaceutiche ed agrarie

ZnSe: un materiale fotoattivo polifunzionale per il monitoraggio e la rimozione di inquinanti

Il progetto si concentra sullo sviluppo di materiali a base di Seleniuro di Zinco (ZnSe) per applicazioni nella fotocatalisi e nella sensoristica. Lo ZnSe è economico, non tossico e assorbe bene la luce visibile. Si vuole ottenere un materiale con proprietà modulabili e adatte alle applicazioni ambientali. Saranno studiate la struttura cristallina, la morfologia e la composizione del materiale utilizzando diverse tecniche di analisi. Si valuteranno le proprietà foto-elettrochimiche degli elettrodi di ZnSe tramite voltammetria ciclica, impedenza e spettroscopia. Si intende utilizzare il ZnSe in un sistema composito con Titanio diossido (TiO2), che consentirà sfruttare le caratteristiche positive di entrambi i materiali. Il sistema composito permette la riduzione di inquinanti presenti in ambiente acquoso, come il cromo esavalente (Cr(VI)), e la rilevazione di gas tossici, come il biossido di azoto (NO2) presente nell'aria. Si utilizzeranno tecniche analitiche come la cromatografia liquida HPLC e la spettroscopia DRIFT per studiare le reazioni fotocatalitiche e le interazioni tra il materiale e i gas da rilevare. Il progetto mira a sviluppare materiali con alte prestazioni, basso consumo energetico e adatti all'impiego in diverse applicazioni ambientali.

Michele Mazzanti, Dipartimento di Scienze chimiche, farmaceutiche ed agrarie

Sintesi e nanodelivery di Nutlin-3a per studi preclinici in modelli di retinoblastoma

Il testo descrive un progetto di ricerca diviso in quattro fasi principali. Nella prima fase, vengono prodotti lotti di Nutlin-3, un composto utilizzato per inibire la crescita tumorale, al fine di valutare gli effetti biologici su cellule tumorali. Vengono condotti test in vitro su cellule di leucemia e adenocarcinoma per valutare l'efficacia di Nutlin-3 rispetto a una versione commerciale del farmaco. Vengono analizzati gli effetti sul ciclo cellulare e sull'apoptosi, oltre all'espressione proteica di p53 e MDM2 tramite citofluorimetria e western blot.

Nella seconda fase, si cerca di migliorare l'efficienza di consegna di Nutlin-3 utilizzando sistemi di nanodelivery chiamati E e TE. Queste vescicole contenenti diverse concentrazioni di Nutlin-3 vengono caratterizzate chimicamente e testate in vitro su linee cellulari tumorali per valutare gli effetti biologici.

Nella terza fase, si studia l'efficacia della combinazione di Nutlin-3 con il farmaco anti-angiogenesi bevacizumab su un modello di endotelio retinico. Vengono analizzate l'espressione genica e proteica del fattore di crescita dell'endotelio vascolare (VEGF) per valutare l'azione anti-angiogenica dei farmaci.

Nella quarta fase, viene generato un modello tridimensionale di retina utilizzando la tecnologia di bioprinting. Questo modello viene utilizzato per valutare l'efficacia di Nutlin-3 e della sua combinazione con bevacizumab, analizzando la vitalità cellulare e l'espressione proteica delle molecole coinvolte nel signaling di p53 e del VEGF.

L'obiettivo del progetto è comprendere meglio l'efficacia di Nutlin-3 sulle cellule tumorali e sviluppare un sistema di consegna efficiente per il trattamento. Si spera che il sistema di nanodelivery possa essere utilizzato come gocce oftalmiche per il trattamento del retinoblastoma. Inoltre, si cerca di individuare nuove molecole potenzialmente efficaci anche in vivo e valutare l'effetto combinato di Nutlin-3 e bevacizumab per migliorare l'efficacia del trattamento.

Arianna Romani, Dipartimento di Scienze dell’ambi ente e della prevenzione

Utilizzo di dispositivi indossabili per la valutazione degli effetti fisiologici del ricovero in terapia intensiva e la diagnosi precoce della Post- Intensive Care Syndrome

Il ricovero in terapia intensiva può causare stress e complicanze a lungo termine, fisiche e psicologiche, note come Sindrome Post-Terapia Intensiva (PICS). Per identificare chi potrebbe sviluppare PICS, questo progetto propone un monitoraggio precoce e continuo con dispositivi indossabili nei pazienti dimessi. I dispositivi raccoglieranno vari dati biometrici e fisiologici, e questi dati verranno usati per allenare un modello di intelligenza artificiale per riconoscere i pazienti a rischio di PICS. La finalità è creare percorsi riabilitativi personalizzati, migliorando l'efficacia delle risorse sanitarie. Inoltre, la prevenzione della disabilità post-terapia intensiva può avere un impatto positivo sul reinserimento sociale e lavorativo del paziente, beneficiando l'intero tessuto socio-economico.

Gaetano Scaramuzzo, Dipartimento di Medicina Traslazionale e per la Romagna.

Effetto dei nutraceutici sul profilo lipidico degli esosomi secreti dagli adipociti e ripercussioni sulla sensibilità insulinica a livello del muscolo scheletrico: nuovi meccanismi patogenetici e scenari terapeutici per il diabete di tipo 2.

In questo progetto vengono testati dei nutraceutici, principi nutritivi contenuti negli alimenti, per la loro capacità di contrastare la disfunzione adipocitaria e migliorare la sensibilità insulinica. Linee cellulari umane saranno utilizzate per rappresentare adipociti e muscolo scheletrico. Gli adipociti saranno sottoposti a stress per indurre disfunzione, confermata tramite vari esperimenti biochimici e molecolari. Gli esosomi, rilasciati dagli adipociti disfunzionali, saranno isolati e analizzati per identificare gli acidi grassi secreti. Questa analisi sarà confrontata con quella di adipociti sani. Gli adipociti disfunzionali saranno coltivati insieme alle cellule muscolari per valutare l'effetto delle loro secrezioni su queste cellule. L'insulino-resistenza sarà studiata, così come i potenziali meccanismi di infiammazione e disfunzione mitocondriale. I risultati potrebbero fornire nuovi biomarcatori per predire la disfunzione adipocitaria e l'insulino-resistenza, con potenziali implicazioni diagnostiche e terapeutiche.

Domenico Sergi, Dipartimento di Medicina Traslazionale e per la Romagna.

Utilizzo della proteina Tat di HIV-1 e di peptidi Tat-derivati per potenziare la risposta immunitaria indotta dal vaccino contro SARS-CoV-2 in topi adulti e anziani.

Il progetto mira a potenziare la risposta immunitaria e prolungare la memoria immunitaria verso il SARS-CoV-2 attraverso l'uso di Tat o peptidi Tat-derivati, somministrati in concomitanza con la proteina Spike del virus. Questo approccio sperimentale sarà attuato prima su topi adulti e, successivamente, sui topi anziani. L'innovazione si concentra su tre aspetti: utilizzo della proteina Tat come adiuvante; l'uso di adiuvanti peptidici, primo caso sul mercato; lo studio del miglioramento della risposta immunitaria e del mantenimento della protezione in contesti di invecchiamento. Il progetto è organizzato in tre attività: sviluppo e formulazione di peptidi Tat-derivati, utilizzo di Tat o peptidi Tat-derivati per migliorare la risposta immunitaria in un modello murino di infezione da SARS-CoV-2, e valutazione dell'effetto di Tat o peptidi Tat-derivati sulle risposte immunitarie. L'obiettivo finale è di migliorare l'efficacia delle risposte umorali e cellulari contro la proteina Spike di SARS-CoV-2, e di prolungare le risposte di memoria adattativa contro questo antigene.

Elena Torreggiani, Dipartimento di Scienze chimiche, farmaceutiche ed agrarie.

La performance delle PMI italiane tra sostenibilità e crescita: la sfida degli ESG score

Responsabile Scientifico del progetto Prof. Mauro Aliano

La sostenibilità aziendale è diventata un criterio cruciale per gli investitori istituzionali e un obiettivo strategico per le PMI italiane, che stanno cercando di adattarsi alle sfide della transizione
energetica e produttiva. Gli ESG score (Environmental, Social & Governance) sono strumenti essenziali per valutare e classificare la sostenibilità degli investimenti. Tuttavia, mentre cresce la
domanda di investimenti sostenibili, esistono lacune nella valutazione specifica delle PMI, che necessitano di approcci su misura per accedere a finanziamenti e ottimizzare le pratiche sostenibili. Questo progetto di ricerca si propone di sviluppare una metodologia ESG personalizzata per le PMI italiane, basata sui punteggi esistenti per le aziende quotate, al fine di migliorare l'accesso ai finanziamenti e ridurre i costi del debito per le imprese sostenibili. La ricerca adotta un approccio interdisciplinare, integrando dimensioni ambientali, economiche, finanziarie e sociali, e analizza le peculiarità finanziarie delle PMI italiane, influenzate dalla loro localizzazione e dimensione. I risultati rivelano che le banche e i canali di finanziamento alternativi, come il mercato azionario, giocano un ruolo cruciale, ma spesso le PMI quotate sono sopravvalutate rispetto alla loro performance di sostenibilità. Inoltre, la ricerca ha identificato che una visione stand-alone della sostenibilità potrebbe non cogliere appieno le dinamiche del settore. Il progetto culmina nella creazione di un nuovo sistema di scoring ESG che non solo agevola l'accesso ai finanziamenti, ma promuove anche una crescita sostenibile delle PMI, contribuendo alla resilienza del sistema produttivo italiano e sottolineando l'importanza della collaborazione tra istituzioni finanziarie, decisori politici e imprese.

Utilizzo di immagini satellitari per la valutazione degli effetti del cambiamento climatico nel settore agricolo nella provincia di Ferrara

Responsabile Scientifico del progetto Dott. Nicolò Barbieri

Il progetto si pone l’obiettivo di realizzare una mappatura e analisi delle colture agricole nel territorio della Provincia di Ferrara. Avviato per affrontare le sfide poste dal cambiamento climatico, il progetto ambisce a migliorare la gestione agricola grazie alla valutazione socio-economica dell’implementazione potenziale di attività innovative per la lotta al cambiamento climatico. L’attività di ricerca ambisce a formalizzare delle implicazioni di policy per migliorare la gestione delle risorse presenti nel territorio ferrarese e valutare gli impatti del cambiamento climatico sul settore agricolo. 

Il museo al centro: strategie progettuali e narrative per palazzo Costabili a Ferrara

Responsabile Scientifico del progetto Dott.ssa  Benedetta Caglioti

Palazzo Costabili o di Ludovico il Moro a Ferrara, sede del Museo Archeologico Nazionale, vive una posizione marginale dal punto di vista urbano, conoscitivo e turistico. I recenti studi relativi alla storia architettonica del palazzo e al suo committente inseriscono questo edificio nel novero dei più importanti esempi della cultura umanistica e rinascimentale a livello nazionale e sono il punto di partenza per raccontare la sua eccezionalità. È una unicità che risiede nella sua espressione architettonica, artistica e, al contempo, nel suo essere il museo che accoglie i ritrovamenti dell’antica civiltà di Spina.

Il gruppo di ricerca interdisciplinare, che ha visto coinvolto il Dipartimento di Architettura, il Dipartimento di Studi Umanistici nelle diverse discipline della filologia greca (prof.ssa Raffaella Cantore), dell’archeologia (prof.ssa Rachele Dubbini e dott.ssa Francesca Romana Fiano) e della critica d’arte (prof. Gianluca Forgione) e lo studio di giovani designer PLAM, si è posto l’obiettivo di raccontare l’unicità di Palazzo Costabili attraverso una strategia comunicativa innovativa.

Nello specifico sono stati realizzati quattro video dedicati a quattro aspetti del palazzo: l’architettura, la pittura, l’archeologia e la cura del museo. Queste realizzazioni multimediali hanno fin dal principio coinvolto attivamente il Museo Archeologico Nazionale rendendo possibile il fondamentale legame tra le Istituzioni del territorio volto all’interesse del Bene collettivo.

Un programma di esercizi riabilitativi supportato da realtà aumentata per il paziente ospedalizzato: impatto sulla prevenzione del decondizionamento e sulla mobilità

Responsabile Scientifico del progetto Dott. Saverio Farsoni

Il progetto ha l’obbiettivo di realizzare un sistema prototipale per permettere l’esecuzione di esercizi per la riabilitazione da parte di pazienti ospedalizzati in piena autonomia senza l’intervento di personale medico qualificato. Tale sistema consiste nell’utilizzo da parte del paziente di un visore per la realtà aumentata per proiettare nell’ambiente reale un avatar virtuale che mostra la corretta esecuzione degli esercizi previsti nel programma per la riabilitazione.

Inoltre, si utilizzano opportuni sensori wearable, indossati dal paziente, per acquisire dati biometrici e di movimento. Tali dati vengono analizzati ed elaborati in modo da ricostruire in tempo reale il movimento dell’arto al quale vengono fissati. In questo modo è possibile valutare la corretta esecuzione dell’esercizio in termini di numero di ripetizioni, postura e velocità di esecuzione e fornire al paziente un feedback sulle prestazioni ottenute.

Determinazione delle proprietà benefiche della canapa industriale da un punto di vista biologico-economico-chimico (BEC-BEC)

Responsabile Scientifico del progetto Dott.ssa Simona Felletti

La Cannabis sativa L. è una specie vegetale polivalente con diverse applicazioni, dal settore tessile a quello farmaceutico. La pianta contiene molteplici composti biologicamente attivi concentrati soprattutto nelle infiorescenze, quali cere, terpeni e, in particolare, cannabinoidi. Grazie alle sue caratteristiche, la cannabis è stata ampiamente utilizzata per creare nuove varietà con finalità differenti, come genotipi arricchiti in un singolo cannabinoide o con maggiore potenza (quantità di cannabinoidi) e un migliore profilo aromatico (dato dalla combinazione di terpenoidi e altri composti odorosi). Ciò ha portato a un numero molto elevato di ceppi. I cannabinoidi sono composti naturalmente prodotti dalla pianta nella loro forma acida. Attraverso un processo di decarbossilazione, si ottiene poi la forma neutra, che risulta essere quella biologicamente attiva. I cannabinoidi hanno mostrato diversi effetti benefici, tra cui proprietà antitumorali e antinfiammatorie, e vengono comunemente usati per trattare dolore cronico e disordini neurologici. Essendo composti chirali, è inoltre fondamentale anche considerare la stereochimica dei cannabinoidi. È noto, infatti, che l'attività biologica di questo tipo di molecole è dipendente dalla stereochimica. Essi vengono prodotti dalla pianta prevalentemente nella forma (−, trans). Tuttavia, il processo di estrazione o la somministrazione potrebbero causare l'inversione della configurazione della molecola. Di conseguenza, risulta fondamentale la valutazione dell'effetto biologico dei diversi enantiomeri dei cannabinoidi (forme + e −) e la loro caratterizzazione in termini di purezza enantiomerica e stereostabilità.

All’interno del progetto sono stati sviluppati e ottimizzati diversi metodi analitici e preparativi per la separazione e la purificazione di cannabinoidi. In particolare, metodi tradizionali che utilizzano acetonitrile come modificatore organico sono stati comparati con metodi più ecosostenibili che usano alcol o fluidi supercritici come solventi di eluizione. In più, i vari campioni di canapa sono stati caratterizzati anche dal punto di vista chirale utilizzando varie colonne cromatografiche e vari metodi di eluizione (fase inversa e fase normale).

Sono inoltre stati messi a punto dei metodi preparativi per l’isolamento e la purificazione di specifici cannabinoidi, sia utilizzando metodi a singola colonna o multicolonna.

Il fondo antico spagnolo (secoli XV-XVII) della Biblioteca Ariostea di Ferrara: catalogazione e studio

Responsabile Scientifico del progetto Prof.ssa Giulia Giorgi

Il gruppo di ricerca – composto dalla prof.ssa Giulia Giorgi (PI), dal Prof. Domenico Giuseppe Lipani, dalle dott.sse Laura Rodríguez Fernández (Rtd-a) e Marta Fabbri (dottoranda del XXXVII ciclo in Scienze Umane – ha studiato il fondo a stampa di interesse iberistico dei secoli XV-XVII custodito presso la Biblioteca Ariostea di Ferrara. Si è scelto tale orizzonte temporale (secoli XV-XVII) al fine di privilegiare il periodo di maggior contatto e osmosi tra le Italia e Spagna: gli stretti legami politici e amministrativi portano a un intenso impegno degli italiani al servizio dell’impero spagnolo, in ambito militare, politico, religioso e artistico-letterario. In Italia si crea, pertanto, un fiorente mercato librario di volumi in spagnolo, tra testi prodotti sul territorio e opere importate, propiziando anche le traduzioni di opere ispaniche in lingua italiana. Il contesto ferrarese di quei secoli risulta particolarmente significativo all’interno di questo più ampio avvicinamento tra le due culture: è sufficiente ricordare la notevole presenza in città di gesuiti spagnoli e portoghesi cui era affidata l’educazione dei giovani (oltre a diverse cattedre universitarie), elemento che determina un marcato interesse per l’acquisizione e diffusione di testi in lingua spagnola (o tradotti da questa). Attraverso l’esame dei cataloghi digitali, degli schedari a mano, così come di alcuni repertori si sono recuperate le informazioni di tutti i volumi censiti fino ad ora, orientando l’indagine sul fondo teatrale, data la rilevanza degli esemplari conservati. La Biblioteca Ariostea custodisce, infatti, diverse partes delle commedie di Calderón e Lope, oltre a raccolte collettive come le Comedias de diferentes autores o le Nuevas comedias escogidas. In effetti, proprio su queste ultime si è concentrata la nostra attenzione: pur essendo spesso portatrici di testi corrotti o attribuzioni poco affidabili, si configurano come un terreno di ricerca prezioso – e ancora non del tutto esplorato – per gli studiosi del teatro Barocco.

Ruolo anti-neoplastico dell’inibitore della metilazione del DNA guadecitabina in cellule di carcinoma delle cellule di Merkel

Responsabile Scientifico del progetto Dott.ssa Chiara Mazziotta

Il carcinoma delle cellule di Merkel è un tumore della pelle raro e aggressivo, con un tasso di sopravvivenza a 5 anni del 63%. Attualmente, le opzioni terapeutiche per questo tipo di tumore sono limitate e comprendono la chirurgia, la radioterapia e la chemioterapia, che allungano i tempi di sopravvivenza di circa tre mesi. Pertanto, è necessario sviluppare nuovi approcci terapeutici per la cura di questo tumore. Precedenti studi clinici hanno dimostrato che la guadecitabina, un inibitore della metilazione del DNA utilizzato nel trattamento delle sindromi mielodisplastiche, è ben tollerata nei pazienti ed efficace come farmaco antitumorale in diversi trial clinici.
L'obiettivo principale di questo progetto è di investigare l’effetto antiproliferativo e di induzione di morte cellulare della guadecitabina nelle cellule di carcinoma delle cellule di Merkel. A tale scopo verranno utilizzate linee cellulari di carcinoma delle cellule di Merkel, e linee di fibroblasti dermici umani e cheratinociti epiteliali, come controlli, per analizzare gli effetti della guadecitabina in vari processi cellulari quali proliferazione, migrazione, invasione, apoptosi e arresto del ciclo cellulare. Inoltre, saranno studiati i meccanismi di risposta al trattamento con guadecitabina valutando i livelli di metilazione e di espressione di specifici geni noti per essere deregolati nel carcinoma delle cellule di Merkel, rispettivamente mediante analisi di metilazione dei promotori genici e dei livelli di mRNA.
I risultati di questo progetto potrebbero avere importanti implicazioni cliniche, favorendo lo sviluppo di nuove terapie per il carcinoma delle cellule di Merkel. Inoltre, i dati molecolari ottenuti potrebbero facilitare l'ideazione di nuovi approcci terapeutici combinati contro questo tumore.

Sviluppo e validazione di una nuova formula basata sull'intelligenza artificiale per il calcolo del potere della lente intraoculare impiantata durante l'intervento di cataratta

Responsabile Scientifico del progetto Dott. Marco Pellegrini

Scopo: Questo progetto è nato con l’obiettivo di sviluppare una nuova formula per il calcolo della lente intraoculare (Intraocular Lens, IOL) utilizzando tecniche di machine learning, con l’obiettivo di migliorare l’accuratezza e la precisione dei risultati refrattivi dell’intervento di cataratta.

Metodi: Per la creazione della formula sono stati raccolti retrospettivamente i dati relativi a un campione di 8484 pazienti sottoposti a intervento standard di cataratta (ovvero facoemulsificazione e impianto di IOL). Il modello di machine learning è stato progettato con l’obiettivo di predire la refrazione postoperatoria (MAE: mean absolute error; MedAE: median absolute error) a partire da varie combinazioni di dati demografici, clinici e biometrici. Sono stati testati vari algoritmi, tra cui Decision Tree Regressor (DTR), Random Forest Regressor (RFR) e reti neurali (NN, Neural Networks).

Risultati: I risultati più accurati sono stati ottenuti con NN (MAE = 0.33; MedAE = 0.25) seguito da RFR (MAE = 0.36; MedAE = 0.27) e DTR (MAE = 0.51; MedAE = 0.36). I risultati sono risultati significativamente più accurati rispetto a quelli che si sarebbero ottenuti utilizzando formule esistenti di terza generazione (P <0.05), e comparabili rispetto alle formule di quarta generazione (P > 0.05).

Conclusioni: Questo progetto conferma l’efficacia delle tecniche di machine learning per il calcolo della IOL nella chirurgia della cataratta. Questa tecnologia ha la potenzialità di migliorare in maniera significativa i risultati refrattivi, incidendo sul rapporto costo-efficacia della chirurgia e sulla soddisfazione e dei pazienti.

Sintesi enzimatica di esteri  biologicamente attivi di interesse nutraceutico

Responsabile Scientifico del progetto Dott.ssa Valentina Venturi

Il progetto e’ rivolto alla sintesi di esteri chirali biologicamente attivi di interesse nutraceutico ed e’ avvalorato dal sinergismo di competenze multidisciplinari. L’approccio scientifico sara’ fortemente orientato ad una visione di economia circolare nella quale i rifiuti diventano materie prime per la produzione di intermedi di sintesi bio-based. I processi di trasformazione delle biomasse in intermedi e prodotti finiti verranno sviluppati sfruttando approcci biotecnologici basati sull'utilizzo di materie prime più economiche e sulla riduzione dei passaggi sintetici. I prodotti ottenuti con tecnologie moderne a basso impatto ambientale favoriranno anche la sostenibilità di filiere contigue (agroalimentare) valorizzazione di scarti di produzione e riduzione dei relativi costi di smaltimento. Si dovra’ garantire un’elevata efficienza energetica, la sostituzione di reazioni tradizionali con processi biocatalitici, la minimizzazione della produzione di rifiuti grazie alla selettività e al reimpiego di coprodotti e sottoprodotti come materia prima nelle varie fasi del processo. Gli enzimi sono proteine biodegradabili, biocompatibili ed altamente selettive [1] che rappresentano  uno strumento essenziale per la bioindustria. In dettaglio, il progetto prevede la sintesi di una gamma di esteri chirali biologicamente attivi derivati dalla coniugazione del 3-idrossibutirrato d’etile (3-EHB) con diverse molecole naturali (acido ascorbico, butandiolo, geraniolo etc.) al fine di ottenere prodotti ad elevato valore aggiunto con applicazioni in ambito farmaceutico/nutraceutico. L’acido 3-idrossibutirrico (BHB), insieme all’acetoacetato e all’acetone, viene sintetizzato dal fegato e  rilasciato nella circolazione sistemica per essere utilizzato come fonte energetica soprattutto dal tessuto cerebrale e muscolare. Recenti studi dimostrano che l’assunzione esogena del BHB migliora le prestazioni fisiche e le proprietà cognitive [2,3]. Obbiettivo del progetto è di ottenere dapprima il polimero del BHB (poliidrossibutirrato o PHB), attraverso processi fermentativi che impieghino biomasse di scarto come materia prima. Il biopolimero ottenuto andrà successivamente degradato per liberare l’estere etilico del BHB (E-BHB) da utilizzare come materia prima bio-based per la sintesi degli esteri di interesse nutraceutico.

Bibliografia: [1] Sheldon et al., Chemical Society Reviews, 50 (2021) 5850–5862.  [2] Evans et al., European Journal of Sport Science, 18 (2018) 376–386. [3] Rodger et al., Journal of Science and Cycling, 6 (2017) 26–31.

THERE: un assistente automatico per cefalometrie

Responsabile Scientifico del progetto Prof. Riccardo Zese

Il progetto THERE aveva come obiettivo la creazione di un sistema automatico per la cefalometria. Questa è un’indagine numerica che viene eseguita su tutti i pazienti, adulti e in crescita, che necessitano di un trattamento ortodontico. L’analisi viene eseguita analizzando la teleradiografia del paziente in esame (realizzata in proiezione latero-laterale con le arcate dentarie in massima intercuspidazione) per individuare un insieme di punti di repere necessari per individua alcuni piani cefalometrici specifici ed eseguire correttamente le misure numeriche necessarie per la diagnosi. I punti di repere considerati durante il progetto sono 14.

 Attualmente, la localizzazione dei punti di repere sopracitati è effettuata a mano dell’ortodontista perché il posizionamento dei punti deve essere eseguito con un’altissima precisione poiché anche piccoli spostamenti rispetto alla posizione corretta possono causare errate misurazioni e quindi errate diagnosi.

THERE, oltre a essere il nome del progetto, è il sistema che si è implementato per eseguire automaticamente queste analisi. THERE è stata progettata come applicazione Web il cui cuore è costituito da una rete neurale. Questa scelta implementativa favorisce la facilità di distribuzione del sistema (l’applicazione è accessibile da ogni PC senza bisogno di installazioni) e di manutenzione (il codice è i modelli di analisi delle teleradiografie sono centralizzati e una volta caricati saranno direttamente fruibili da ogni utente), rende anonimi i dati (nessuna informazione personale del paziente viene mantenuta in memoria), e pone la semplicità di utilizzo come obiettivo da seguire. Infine, l’applicazione permette al medico di correggere le predizioni errate, salvando le correzioni per raccogliere nuovi dati da usare per migliorare i modelli del sistema stesso.

Esposizione a sostanze patogene ed eventi lesivi: la problematica questione della proiezione multidirezionale di rischi lavorativi

Responsabile Scientifico del progetto Dott.ssa Stefania Buoso

Il progetto ha preso le mosse dalla considerazione della pervasività della potenzialità lesiva degli agenti patogeni e chimici: note vicende giudiziarie quali quelle che hanno interessato il Petrolchimico di Porto Marghera o gli stabilimenti produttivi Eternit hanno dimostrato che l’esposizione a sostanze tossiche compromette non solo la salute e la sicurezza dei lavoratori, ma può avere gravi ripercussioni altresì all’esterno dei singoli ambienti lavorativi, con possibili contaminazioni anche delle matrici ambientali.

La ricerca riflette, in chiave incrociata, sulla normativa del sistema prevenzionistico e sulle tradizionali problematiche legate alle difficoltà di accertamento della responsabilità penale proprie dei casi di contaminazione da patogeni o da tossici. Il tutto a partire dai risultati di un’indagine empirica condotta, tramite somministrazione di questionari su un campione di lavoratori esposti a rischio chimico. Infatti, i ricercatori di estrazione chimica e farmacologica, partecipanti al gruppo, hanno stilato una classificazione di sostanze – quali, per esempio, l’acetone, il diclorometano, la piperidina – individuando i rischi potenziali per la salute e gli effetti dei tossici a livello cutaneo, oculare e respiratorio. Gli esiti non potranno che contribuire alla riflessione scientifica sul miglioramento delle conoscenze in tali campi e sulle delicate strategie di prevenzione nei contesti lavorativi. 

BIO-METAMAT: modellazione e simulazione computazionale di metamateriali bioispirati

Responsabile Scientifico del progetto Dott. Andrea Chiozzi

Il progetto riguarda lo sviluppo di nuovi approcci computazionali per l’ottimizzazione strutturale di architetture portanti in grande scala realizzate mediante metamateriali bio-ispirati di tipo spinodale realizzate attraverso stampa 3D e per altri problemi tipici del campo della bio-matematica. In particolare, viene proposto un approccio sinergico alla progettazione e al calcolo di strutture innovative prodotte attraverso tecnologie di manifattura additiva basato su di una nuova formulazione di ottimizzazione topologica multi-materiale che conduce alla realizzazione di elementi strutturali tridimensionali dotati di microstruttura spinodale arbitrariamente orientata nello spazio. Un metamateriale spinodale è caratterizzato alla microscala da una distribuzione di materiale nello spazio che emula il fenomeno termodinamico della decomposizione spinodale ed è governato dall’equazione di Cahn-Hilliard. In relazione ai parametri utilizzati, un metamateriale spinodale può esibire, alla macroscala, un comportamento meccanico isotropo ovvero specifici comportamenti anisotropi che consentono la definizione di differenti classi materiali – e.g., colonnare, lamellare, cubico – nell’ambito delle quali, è altresì possibile definire diversi valori di porosità e orientazione della microstruttura. Tali materiali offrono la possibilità di ottenere, all’interno di una determinata regione spaziale, distribuzioni ottimizzate di differenti classi spinodali coesistenti, che esibiscono una transizione regolare da una classe ad un’altra, così da escludere dunque la presenza di singolarità lungo le quali potrebbe nucleare la frattura. Per illustrare la sinergia fra l’approccio computazionale di ottimizzazione topologica e il processo produttivo, è stata adottata una innovativa tecnologia di stampa 3D a letto di polvere in grande scala che fa uso di aggregati provenienti dal riutilizzo di materiali lapidei di scarto provenienti dall’industria delle costruzioni e leganti a base di magnesio. Per la prima volta, per mezzo di tale tecnologia, sono stati realizzati, a scopo illustrativo, campioni di architetture spinodali tridimensionali in grande scala, nonché un intero arco di catenaria spinodale.

Sin dall’inizio della pandemia, la comunità scientifica della nostra Università ha messo in campo le proprie competenze per individuare terapie mirate, affinare la diagnosi e ottenere sistemi di prevenzione efficaci contro il coronavirus. 

Sono sei i progetti di ricerca sul Covid-19 realizzati nel 2020 da giovani ricercatrici e ricercatori dell’Ateneo e finanziati grazie ai fondi del 5x1000 destinati all’Università di Ferrara. I progetti sono stati selezionati dal Consiglio della Ricerca del nostro Ateneo. Di seguito una sintesi di ciascuno.

Un test per valutare l'efficacia di nuovi composti antivirali

Nonostante la campagna vaccinale sia stata avviata in molti Paesi tra cui l’Italia, sviluppare delle strategie per proteggere le fasce più deboli della popolazione è ancora necessario. Alcune categorie di persone, infatti, non potranno ricevere il vaccino: si pensi ai pazienti oncologici o immunocompromessi. Per loro è importante che siano predisposti interventi terapeutici rapidamente applicabili alla pratica clinica. 

A tal scopo, il gruppo del dottor Gabriele Varano, del  Dipartimento di Medicina traslazionale e per la Romagna, sta mettendo a punto dei test cellulari per valutare in modo rapido e quantitativo l’attività antivirale di molecole sintetiche e/o composti bioattivi.

Focus sugli effetti del Covid-19 sul sitema cardiovascolare 

Oggi sappiamo che il coronavirus può scatenare una risposta infiammatoria incontrollata con produzione di citochine e, di conseguenza, gravi danni a livello vascolare. Sappiamo anche che queste manifestazioni sono alla base di una peggiore risposta clinica. Tuttavia le caratteristiche del processo infiammatorio non sono ancora state del tutto chiarite.

L’obiettivo del progetto guidato dalla dottoressa Carolina Simioni del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie è acquisire maggiori informazioni sul processo che porta al danno vascolare e individuare possibili biomarcatori in grado di predire il decorso della malattia.

Covid-19 e anziani: cause della maggiore mortalità e possibilità di intervento

Gli anziani sono drammaticamente più a rischio di sviluppare forme gravi di Covid-19, e purtroppo il tasso di mortalità è decisamente più elevato.
Il progetto del dottor Salvatore Pacifico, del Dipartimento di Scienze chimiche e farmaceutiche, si propone di capire quali sono i fattori sociali e demografici associati all’elevata mortalità in questa fascia d’età e le ragioni biologiche dello scarso controllo immunologico dell'infe

zione da SARS-CoV-2. Parallelamente, il gruppo vuole identificare efficaci strategie di comunicazione per divulgare alla popolazione anziana e al personale sanitario le strategie preventive e le azioni comportamentali da adottare per contrastare il propagarsi dell’infezione. 

Nanoparticelle d'oro per diagnosticare il Covid-19

La real-time PCR, la tecnica d’elezione per diagnosticare l’infezione da SARS-CoV-2, richiede personale specializzato, strumentazione dedicata, due giorni di lavorazione e costi elevati. 
Il progetto 

della dottoressa Anna Fantinati, del Dipartimento di Scienze chimiche e farmaceutiche, propone una tecnologia innovativa per rilevare il virus SARS-CoV-2, in maniera rapida, a basso costo e con risultati affidabili. La tecnologia si basa sull’elevata affinità chimica tra l’oro e gruppi di atomi che caratterizzano Spike, la proteina di superficie del virus SARS-CoV-2.

Servizi sanitari e risorse umane: qualità delle cure e criticità organizzative

Durante la pandemia i servizi di assistenza sanitaria sono stati sottoposti a un pesante sforzo che ne ha svelato e accentuato le criticità. Quasi paradossalmente, la pandemia può però costituire un’opportunità di rilancio e di riorganizzazione sul piano della governance e della riconsiderazione della sua forza lavoro, si pensi ad esempio ai finanziamenti del piano “Next Generation EU”.

Il progetto della dottoressa Stefania Buoso, del Dipartimento di Giurisprudenza, mira a ricostruire dal punto di vista giuridico il “diritto dell’emergenza”, per indagare la relazione esistente tra qualità del lavoro e delle cure rispetto al modello organizzativo di riferimento e al regime lavorativo.

Disturbi della coagulazione nel Covid-19 e impatto sociale

Gli scompensi coagulativi, come l’insorgenza di trombi e ischemie, sono una delle complicazioni più frequenti nei pazienti affetti da Covid-19. Sebbene l’associazione tra infezione di SARS-CoV2 e coagulopatie sia nota, ad oggi il meccanismo che causa l’alterazione della cascata coagulativa rimane ancora incompreso. 
Il progetto guidato da Daria Bortolotti del Dipartimento di Scienze chimiche farmaceutiche si propone di identificare possibili meccanismi molecolari e target farmacologici per contrastare i fenomeni trombo-embolici. 
Inoltre, verrà valutato l’impatto socio-economico che potrebbe derivare da una migliore gestione delle coagulopatie: dalle ricadute sui costi complessivi (terapeutici e di ospedalizzazione), agli effetti sulla società, connessi alla convivenza con l’infezione in attesa di una completa copertura vaccinale e alla gestione dell’ansia associata a vario livello alla pandemia.