Scienze chimiche

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• Durata: 3 anni

• Modalità di ammissione: titoli e colloquio
• Coordinatore: Prof. Alessandro Massi

• Sede: Ferrara
• Internazionalizzazione: è attivo un percorso in convenzione con, University of Wroclaw, Wroclaw, Poland (International Joint PhD programme)
• Titolo finale: dottore di ricerca in Scienze Chimiche - rilascio di doppio titolo di dottorato da parte di Università di Ferrara e University of Wroclaw, per i soli dottorandi ammessi al Joint PhD Programme.

• Dipartimento: Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche ed Agrarie

• Soggiorni di studio all'estero: obbligatori

Descrizione del progetto formativo e obiettivi del corso

• Descrizione del progetto:

Il corso di dottorato in Scienze Chimiche è aperto a laureati italiani e stranieri in possesso di diploma di laurea magistrale o di titolo equivalente. Il corso, organizzato su due curricula, consente di ottenere una formazione avanzata nell'ambito delle scienze chimiche e in quelle farmaceutiche e alimentari. Alla fine del percorso di dottorato, gli studenti saranno in possesso di un'elevata qualificazione scientifica che consentirà loro di progettare, organizzare e gestire autonomamente le attività di ricerca e di descrivere e presentare i risultati della ricerca in modo adeguato e coerente rispetto agli standard internazionali.

Il corso di dottorato in Scienze Chimiche ha durata triennale. I dottorandi sono seguiti da un tutor (eventualmente affiancato da uno o più co-tutor, anche di provenienza aziendale) che consiglia lo studente nello svolgimento delle attività di ricerca (almeno fino a quando lo studente non manifesterà piena indipendenza tecnico-scientifica) e nella definizione di un percorso formativo personalizzato. Oltre ad un'intensa attività sperimentale, la formazione del dottorando prevede la partecipazione a corsi d'insegnamento (anche in forma seminariale) appositamente pensati per gli studenti di dottorato che non solo consentiranno di approfondire tematiche specifiche di ricerca ma anche di sviluppare le cosiddette “soft” o “complementary skills” (elementi di imprenditorialità, miglioramento della comunicazione anche in lingua inglese, cenni sulla gestione della proprietà intellettuale, progettazione anche in chiave europea, etc.) sempre più richieste nel mondo del lavoro e necessarie per la formazione completa dei dottorandi.

Durante il dottorato, gli studenti avranno modo di partecipare attivamente a progetti di ricerca, spesso internazionali, su tematiche innovative, lavorando in un ambiente stimolante, dinamico ed interdisciplinare. Il contatto con ricercatori altamente qualificati e di fama internazionale consentirà allo studente di sviluppare le proprie attitudini personali e di lavoro di gruppo.

Il percorso di dottorato in Scienze Chimiche (in genere dal secondo anno di formazione) prevede che il dottorando trascorra uno o più periodi di ricerca presso istituzioni o centri di ricerca esteri. Questa fase è ritenuta fondamentale per la crescita del dottorando che non solo potrà acquisire una formazione internazionalmente riconosciuta ma che si metterà alla prova in un ambiente completamente nuovo e con altri referenti scientifici.

Al termine di ogni anno di dottorato e per essere ammesso all'anno successivo, lo studente è chiamato a illustrare al Collegio dei Docenti la sua attività di ricerca attraverso la presentazione delle sue attività di ricerca. Alla fine del terzo anno, per essere ammesso all'esame finale, lo studente deve scrivere la tesi di dottorato che riporta, in modo omogeneo e coerente, la descrizione delle attività di ricerca svolte e i risultati conseguiti durante il periodo di studio. La tesi verrà valutata da esperti di fama internazionale che eventualmente richiederanno integrazioni o correzioni. Una volta approvata la tesi, l'assegnazione del titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Chimiche avviene mediante presentazione orale dei risultati a una commissione di esperti.

• Obiettivi del corso:

L'obiettivo principale del corso di dottorato in Scienze Chimiche è la formazione di ricercatori altamente qualificati in possesso di conoscenze di base e di competenze tecnico-scientifiche nei vari ambiti delle scienze chimiche e farmaceutiche con spiccate capacità relazionali ed organizzative. Attraverso una formazione interdisciplinare, il corso mira a promuovere e stimolare le capacità critiche del dottorando in modo che egli/ella possa individuare e sviluppare in autonomia tematiche innovative di ricerca di base ed applicata, nonché possa ideare, progettare e realizzare esperimenti, nuove tecnologie e processi, nuovi materiali, etc. che siano in linea con i principi dello sviluppo sostenibile e della chimica verde.

L'offerta di percorsi di formazione (nella forma di corsi o seminari) pensati appositamente per i dottorandi su tematiche scientificamente rilevanti e di attualità, combinata con la ricerca in progetti internazionali ed interdisciplinari, ha lo scopo di stimolare gli studenti a ragionare in un'ottica multidisciplinare e di problem solving e di formarli al lifelong training. L'obiettivo è che lo studente possa adattare le sue conoscenze e competenze durante il percorso dottorale e acquisire una maturità e una consapevolezza tali da indirizzarlo a una carriera futura che possa soddisfare le sue aspettative e gli consenta, allo stesso tempo, di sfruttare appieno le sue potenzialità.

Il corso mira a migliorare le capacità del dottorando nel presentare i prodotti della ricerca, sia nella forma di articoli e report scientifici che nella presentazione pubblica dei risultati a conferenze e workshop. Allo stesso tempo, uno degli obiettivi del corso è quello che il dottorando acquisisca anche esperienza di tipo didattico (e fiducia nelle sue capacità) attraverso l'erogazione di attività di didattica frontale con gli studenti dei corsi di laurea triennale e magistrale. A questo scopo, il dottorando potrà svolgere attività di tutorato, seminariale, e potrà essere titolare di contratti (a titolo gratuito) di didattica.

Oltre allo sviluppo della mentalità scientifica, l'obiettivo che viene perseguito durante il triennio di studi è la formazione di un modo di pensare che sia anche orientato all'imprenditorialità nei settori delle scienze chimiche e farmaceutiche, attraverso la coniugazione dell'innovazione tecnologica e della ricerca alle esigenze della società.

• Sbocchi occupazionali e professionali previsti

I dottori di ricerca che si sono formati nel corso di Dottorato in Scienze Chimiche, articolato nei due curricula di scienze chimiche e scienze farmaceutiche e alimentari, posseggono le competenze necessarie a svolgere, coordinare e dirigere attività di ricerca in ambito chimico, farmaceutico e alimentare, sia a livello accademico che industriale. Essi sono infatti caratterizzati da elevata qualificazione, esperienza e capacità di progettare e condurre in autonomia ricerche scientifiche in settori tecnologicamente avanzati della chimica e della farmaceutica. Nei loro profili si combinano un'ottima conoscenza delle discipline di base e un insieme di competenze tecniche/metodologiche. Inoltre, essi sono dotati di abilità di comunicazione (anche in pubblico) e della capacità di lavorare ad un obiettivo comune come parte di un gruppo. Le competenze trasversali acquisite in termini di pensiero critico, scrittura e gestione documentale, data analysis, sicurezza in ambito chimico li rendono flessibili e adattabili a vari sbocchi occupazionali.

Tali caratteristiche permettono loro di accedere a posizioni di responsabilità e leadership in enti di ricerca pubblici, ivi inclusa la carriera universitaria, e privati, nazionali ed internazionali, nel mondo dell'industria chimica, farmaceutica, alimentare, etc. dai dipartimenti di Ricerca e Sviluppo (R&D) alla produzione, controllo di qualità, ruoli negli uffici di brevettazione, e negli affari regolatori. Il percorso di inserimento nel mondo del lavoro può iniziare con un periodo di training post-dottorale (spesso all'estero) e sfociare in posizioni con responsabilità di elaborazione e conduzione di progetti, attrazione di finanziamenti e gestione di gruppi di ricerca.

Il possesso del titolo di dottore di ricerca è un requisito indispensabile per la carriera accademica, in Italia come all'estero. Consente l'accesso, tramite concorso pubblico, a posizioni di ricercatore a tempo determinato, ivi incluso l'ingresso nel percorso di tenure track per accedere alla posizione di Professore Associato. Inoltre, il titolo consente la partecipazione a bandi di finanziamenti in qualità di Principal Investigator (PI).

Tra i possibili sbocchi professionali del dottore di ricerca in Scienze Chimiche ci sono quelli dello scienziato in ambito chimico-ambientale, chimico-farmaceutico, nelle scienze dei materiali, nella chimica forense etc., con ruoli di responsabilità e decisionali.

Il possesso del titolo di dottore di ricerca consente sempre più di accedere a posizioni di primo piano e di responsabilità nell'industria e nelle istituzioni pubbliche. L'industria chimico-farmaceutica, di piccole, medie e grandi dimensioni (Big Pharma) è tra i principali datori di lavoro dei dottori di ricerca in scienze chimiche. Più recentemente si stanno aprendo interessanti opportunità di carriera nell'industria biotech, in crescita ad esempio grazie alle innovazioni terapeutiche derivanti dall'uso dei farmaci biologici. I ruoli possibili includono drug discovery, formulazione, ricerca e sperimentazione clinica (trials), sviluppo di nuovi processi produttivi, ottimizzazione di processi chimici, affari regolatori, sicurezza dei farmaci, business development, brevettazione e patent etc.

Uno sbocco alternativo con connotazione nazionale o internazionale, è quello degli enti regolatori, che assumono scienziati chimici, farmaceutici ed alimentari in ruoli prettamente di supervisione e controllo. In questi casi, in genere, i dottori di ricerca in scienze chimiche vengono coinvolti come esperti nella valutazione di nuovi prodotti, medicinali, dispositivi medici, etc. per verificarne la performance in termini di efficacia, sicurezza e qualità sulla base delle informazioni fornite dai produttori nel processo di marketing authorization. Analogamente, la sicurezza dei materiali e degli alimenti, la sostenibilità ambientale e la transizione energetica, il policy making, sono ambiti con numerose opportunità di impiego e carriera.

Il valore e la spendibilità del titolo di dottore di ricerca in scienze chimiche negli ambiti professionali sopra delineati sono

testimoniati anche dall'ottimo posizionamento in enti ed aziende private, dei dottorandi che che hanno recentemente conseguito il titolo nella scuola di dottorato di scienze chimiche dell'Università degli Studi di Ferrara.

CURRICULA

• Scienze Chimiche

Le tematiche di ricerca sviluppate all'interno del curriculum Scienze Chimiche comprendono attività attinenti a diversi settori della chimica, fra cui:

- la chimica inorganica, ad es. sintesi di complessi metallici per applicazioni medicali; sintesi di semiconduttori e nuovi materiali per la conversione dell'energia solare; studio delle proprietà redox e della struttura elettronica di sistemi molecolari, solidi estesi e superfici attraverso calcoli quanto-meccanici e metodi sperimentali elettrochimici e spettroscopici; fotocatalisi e sviluppo di celle solari di tipo fotoelettrochimico;

- la chimica-fisica, ad es. sintesi e caratterizzazione di compositi cristallini ed amorfi per applicazioni tecnologiche; sviluppo di nuovi materiali per sistemi di accumulo e conversione dell'energia elettrica nell'ambito della transizione energetica sostenibile;

- la chimica analitica, ad es. sviluppo di metodi sostenibili per la purificazione di biofarmaci attraverso tecniche cromatografiche anche in continuo; sviluppo di metodi cromatografici avanzati per la separazione di analiti (anche chirali) da miscele complesse; studio di contaminanti emergenti e sviluppo di metodologie di rimediazione ambientale; studi fondamentali di riconoscimento molecolare e di sistemi metallo-proteine o complessi metallici usati come farmaci; caratterizzazione di materiali microporosi e nanostrutturati;

- la chimica organica, ad es. progettazione di processi sostenibili di sintesi organo- e bio-catalizzata in modalità batch e flusso continuo; sintesi di nucleosidi e nucleotidi non naturali come agenti antivirali e anticancro; sintesi di oligonucleotidi modificati per terapie geniche avanzate; studio e sviluppo di sistemi organometallici nella sintesi di prodotti di chimica fine; sintesi di molecole chirali con attività biologica;

- la chimica industriale, ad es. sviluppo e caratterizzazione di materiali polimerici; valorizzazione di biomasse e loro impiego come materie prime in processi industriali.

• Scienze Farmaceutiche ed Alimentari

Il curriculum Scienze Farmaceutiche e Alimentari propone attività in settori applicativi della chimica:

Chimica Farmaceutica: progettazione, sintesi, caratterizzazione di molecole potenzialmente terapeutiche mirate a target biologici di patologie;

Chimica Cosmeceutica: sintesi o estrazione con solventi eco-compatibili di molecole naturali bioattive o utili come ingredienti/veicoli in cosmetici; recupero da fonti vegetali e biomasse di ingredienti cosmeceutici; nuovi approcci a formulazione e analisi quali-quantitativa di cosmetici; analisi e valutazione (anche di efficacia) di materie prime, formulazioni cosmetiche, prodotti finiti;

Tecnologia Farmaceutica: progettazione, formulazione, caratterizzazione di: a) forme solide e sistemi di rilascio (polveri, compresse, film) di farmaci per uso orale, nasale-inalatorio, loco-regionale; b) cosmetici e dispositivi medici topici; c) micro/nanovettori per somministrazioni non invasive (orale, nasale, cutanea, transcutanea) e direzionamento di farmaci/profarmaci verso cellule/organi (macrofagi, cervello, tumori); modelli cellulari/tissutali di barriere fisiologiche; studi in vitro/in vivo di cinetica di diffusione e distribuzione delle molecole incapsulate; studi di farmacocinetica, di efficacia e sicurezza dei vettori;

Chimica degli Alimenti: caratterizzazione di componenti funzionali, organolettiche e bioattive in matrici alimentari; valorizzazione prodotti agro-alimentari del territorio su aspetti di qualità, sicurezza, tracciabilità e tutela produzioni;

Chimica Nutraceutica: sintesi di molecole e studio/applicazione di metodi estrattivi green (enzimi, ultrasuoni, solventi eco-compatibili) per recupero di composti ad alto valore da sottoprodotti agro-alimentari a fini ingredientistici (alimenti arricchiti o novel-food) o nutraceutici; individuazione di marker molecolari/biomolecolari come indicatori dei processi di lavorazione materie prime; studio della bioaccessibilità di componenti nutrizionali e funzionali di alimenti.

ELENCO INSEGNAMENTI

Altre attività didattiche