FISICA

LAUREA MAGISTRALE

Proposte di tesi di laurea

In aggiunta alle proposte sottoelencate, guarda anche la galleria virtuale della nostra RICERCA

AREA: BIOFISICA

Docente di riferimento: Eugenia Polverini
E-mail: eugenia.polverini@unipr.it

 

Settore di ricerca: Struttura e dinamica di proteine mediante tecniche computazionali

 

Argomento 1: Studio di fibre di collagene in condizioni di disidratazione per applicazioni in biomedicina e cosmesi.

 

Argomento 2: Meccanismi di anidrobiosi: bioprotezione di proteine da parte di matrici di zuccheri in condizioni estreme.

Collaborazioni: Prof. Giovanni Venturoli, Università di Bologna.

 

Argomento 3: Studio di proteine fotorecettrici LOV (light-oxygen-voltage) e costruzione di mutanti per applicazioni in fotomedicina e optogenetica.

Collaborazioni: Prof.ssa Aba Losi, Dip. Scienze, Matematiche, Fisiche e Informatiche, UniPR.

 

Argomento 4: Influenza di mutazioni patologiche su struttura e dinamica di Retinol Binding Protein. Implicazioni in malattie da forte carenza di vitamina A.

Collaborazioni: Prof. Rodolfo Berni, Dip. Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibiltà Ambientale, UniPR.

 

 

Tecniche e metodologie: Simulazioni di dinamica molecolare (utilizzando il cluster di calcolo di ateneo HPC), modelling molecolare.

Docenti di riferimento: Stefania Abbruzzetti, Cristiano Viappiani
E-mail: stefania.abbruzzetti@unipr.it, cristiano.viappiani@unipr.it

 

Settore di ricerca: Nanomedicina

 

Argomento 1: Sviluppo di sistemi di veicolazione nanometrici per profarmaci da usare in terapia fotodinamica dei tumori

Collaborazioni: Dr. Paolo Bianchini, IIT Genova

Tecniche e Metodologie: spettroscopia di assorbimento ed emissione UV-Vis, tecniche spettroscopiche risolte nel tempo, fluorescence correlation spectroscopy.

 

Argomento 2: Sviluppo di sistemi nanometrici da usare in terapia fotodinamica antimicrobica

Collaborazioni: Dr. Paolo Bianchini, IIT Genova; Prof.ssa Silvia Bonardi, Dip. Scienze medico-veterinarie, UniPR

Tecniche e Metodologie: spettroscopia di assorbimento ed emissione UV-Vis, tecniche risolte nel tempo, fluorescence correlation spectroscopy.

 

Argomento 3: Studio dei meccanismi di protezione in malattie fotosensibili

Collaborazioni: Prof. Giulio Cerullo, Politecnico di Milano; Prof.ssa Margherita Maiuri, Politecnico di Milano

Tecniche e Metodologie: spettroscopia di assorbimento ed emissione UV-Vis, tecniche risolte nel tempo, fluorescence correlation spectroscopy, tecniche di spettroscopia e imaging ultraveloce (Politecnico di Milano).

Docenti di riferimento: Stefania Abbruzzetti, Cristiano Viappiani
E-mail: stefania.abbruzzetti@unipr.it, cristiano.viappiani@unipr.it

 

Settore di ricerca: Biofotonica

 

Argomento 1: Studio delle proprietà dinamiche e funzionali di emoproteine

Collaborazioni: Dr. Stefano Bruno, Dip. Scienze degli Alimenti e del Farmaco, UniPR; Prof. Giulio Cerullo, Politecnico di Milano

Tecniche e Metodologie: Laser flash photolysis per lo studio delle cinetiche di rebinding del CO a emoproteine.

 

Argomento 2: Sviluppo di tecniche ultraveloci risolte nel tempo

Collaborazioni: Prof. Giulio Cerullo, Politecnico di Milano; Prof.ssa Margherita Maiuri, Politecnico di Milano

Tecniche e Metodologie: tecniche pump and probe e imaging ultraveloci

AREA: FISICA DELLA MATERIA SOFFICE

Docenti di riferimento: Luigi Cristofolini, Davide Orsi
E-mail:  luigi.cristofolini@unipr.it,  davide.orsi@unipr.it

 

Settore di ricerca: Struttura e proprietà delle interfacce

 

Argomento: Schiume, emulsioni e singoli strati molecolari

In questo progetto di Tesi si studieranno la struttura e le proprietà meccaniche di sistemi interfacciali.

Questa ricerca, motivata anche dalle evidenti ricadute applicative (food science, medicina …) è parte di un ampio progetto finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea per un esperimento che si condurrà sulla Stazione Spaziale Internazionale ISS

 

Collaborazioni: Istituto ICMATE-CNR di Genova; European Space Agency- Centro per la ricerca e la tecnologia spaziale ESTEC, Noorwick, Olanda; Airbus Aerospace – Friedrichshafen, Germania; Aristotle University, Salonicco, Grecia; Aix-Marseille Université, Francia; Tokyo University of Science, Giappone; Chiba Institute of Science, Giappone; Virginia Commonwealth University, Richmond, USA.

Tecniche e Metodologie: Spettroscopie ottiche di correlazione (Dynamic Light Scattering e Diffusing Wave Spectroscopy); Microscopie di fluorescenza, ellissometria e microscopia all’angolo di Brewster su singoli strati molecolari; Misura della tensione interfacciale sia in condizioni di equilibrio (isoterma di adsorbimento) sia in condizioni dinamiche (cinetica di adsorbimento, proprietà reologiche interfacciali).

 

Docenti di riferimento: Luigi Cristofolini, Davide Orsi
E-mail:  luigi.cristofolini@unipr.it,  davide.orsi@unipr.it

 

Settore di ricerca: Nanomedicina

 

Argomento 1: Sviluppo e caratterizzazione di Nanostrutture per terapia fotodinamica.
Recenti test in vitro hanno dimostrato che l’efficacia delle sessioni di radioterapia su cellule tumorali viene aumentata in presenza di nanostrutture in grado di generare specie radicali dell’ossigeno se colpite da radiazione X. Nanoparticelle di CeF3/ZnO, e nanofili SiC/SiO2 coniugati con porfirine sono risultate particolarmente promettenti; in entrambi casi, un materiale scintillatore inorganico viene eccitato dai raggi X ed è coniugato con un agente fotosensibilizzante in grado di generare l’effetto citotossico voluto.

 

Argomento 2: Sviluppo e caratterizzazione di strutture per drug delivery in ambito biomedicale.
Nell’ottica di ridurre le dosi di farmaci e quindi gli effetti collaterali su tessuti sani, da diversi anni la ricerca scientifica si sta concentrando sullo sviluppo di capsule per trasporto di farmaci apribili a comando mediante stimoli esterni. La nostra ricerca è focalizzata sulla produzione di nanostrutture sensibili a stimoli luminosi, e su capsule che incorporano nanoparticelle magnetiche, sensibili all’applicazione di campi magnetici rf. Queste ultime sono anche in grado di generare aumenti localizzati di temperatura (Ipertermia magnetica, utilizzata nella terapia antitumorale).

 

Collaborazioni: Progetto di ricerca fortemente interdisciplinare, si utilizzeranno tecniche spettroscopiche e microscopiche avanzate presenti a Parma o in centri europei all’avanguardia nella ricerca biomedica:

Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale, UniPR; Dipartimento di Scienze degli Alimenti e del Farmaco, UniPR; Laboratorio di Tossicologia, Dipartimento di Medicina e Chirurgia, UniPR; Istituto CNR-IMEM di Parma; J. Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Cracovia, Polonia; nB nanoScale bIomagnetics SL, Spagna.

Tecniche e Metodologie: Microscopia Elettronica a Scansione (SEM) e Spettroscopia Elementare EDS; Microscopia a forza atomica (AFM); Caratterizzazione delle dimensioni di nanostrutture mediante spettroscopia ottica di correlazione (Dynamic Light Scattering); Formazione di multistrati polimerici planari e di capsule biocompatibili con tecnica Layer-by-Layer, e loro caratterizzazione mediante Ellissometria, Dynamic light Scattering, misure di potenziale Zeta; Microscopie di fluorescenza; Spettroscopie Ottiche (assorbimento UV-vis, Fluorescenza, Raman); Culture cellulari; Sessioni di radioterapia.

AREA: FISICA DELLA MATERIA

Docenti di riferimento: Elena Garlatti, Stefano Carretta, Paolo Santini
E-mail: elena.garlatti@unipr.it; stefano.carretta@unipr.it; paolo.santini@unipr.it

 

Settore di ricerca: Magnetismo molecolare

 

Argomento:  Studio teorico della dinamica coerente e incoerente di qubit molecolari e single-molecule magnets.

 

Collaborazioni: Prof. Giuseppe Allodi e Roberto De Renzi, Dip. SMFI; Prof. Massimo Solzi, Dip. SMFI; Prof.ssa Roberta Sessoli, Dip. di Chimica “Ugo Schiff”, Università di Firenze; Prof. Richard Winpenny, School of Chemistry, University of Manchester (UK); Dr. Tatiana Guidi, ISIS Neutron and Muon Source, STFC-RAL (UK).

Tecniche e Metodologie: sviluppo di modelli teorici basati sull’Hamiltoniana di spin ed equazioni Master per la simulazione e interpretazione di dati sperimentali di magnetometria, scattering anelastico di neutroni, EPR e NMR non-convenzionale.

Docenti di riferimento: Alessandro Chiesa, Stefano Carretta, Paolo Santini
E-mail: alessandro.chiesa@unipr.it; stefano.carretta@unipr.it; paolo.santini@unipr.it

 

Settore di ricerca: Simulazione della dinamica e del controllo temporale di sistemi di spin per l’implementazione fisica di computer quantistici.

 

Argomento: Sviluppo e simulazione numerica di schemi per la quantum error correction (o per la simulazione di modelli quantistici a molti corpi) in qubit basati su Nanomagneti Molecolari.

 

Collaborazioni: Prof. Pietro Bonfà, Dip. SMFI.  Tesi nell’ambito del progetto europeo FET FAult Tolerant MOlecular Spin processor (FATMOLS), in collaborazione (tra gli altri) con i gruppi dei prof. Winpenny (Università di Manchester), Sessoli (Università di Firenze), Luis (Università di Saragozza), Aromí (Università di Barcellona), ed IBM Zurigo.

Tecniche e Metodologie: Simulazioni numeriche per studiare l’evoluzione di sistemi quantistici aperti (in interazione con l’ambiente) e soggetti a sequenze di impulsi di controllo. Inclusione di effetti di decoerenza dovuti ad interazione con un bagno e strategie per ridurli.  Calcoli ab-initio (DFT) per la caratterizzazione di qubit molecolari.