Chimica e fisica al femminile

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 B. Crestani, F. De Prospo    30-01-2024     Leggi in PDF

Durante i lavori del XX Congresso Nazionale dei Chimici e dei Fisici, che si è tenuto dal 23 al 25 Novembre 2023 a Paestum (SA) e il cui tema era "Il ruolo della chimica e della fisica nella sostenibilità", si è svolta la cerimonia di conferimento del Premio "Chimica e Fisica al Femminile", voluto dalla Federazione Nazionale degli Ordini dei Chimici e dei Fisici (FNCF) nell’ambito delle attività a supporto dell'obiettivo n. 5 dell’Agenda ONU 2030, volto a favorire il diritto allo studio e la parità di genere nell'accesso alle lauree di area scientifico-tecnologica. Due le premiate: Francesca De Prospo, laureata magistrale in Chimica, e Beatrice Crestani, laureata magistrale in Fisica.

Il lavoro di tesi magistrale di Francesca De Prospo, dal titolo "Sviluppo di dispersioni e processi modificati mediante sistemi digitalizzati e caratterizzazione chimica per una maggiore sostenibilità ambientale nell'industria" si è svolto nel quadro della collaborazione fra il Dipartimento di Chimica dell'Università di Torino e l'azienda PPG, sede di Quattordio (AL) che opera nel settore delle vernici per Automotive. L'obiettivo della tesi è stato l'introduzione di sistemi digitalizzati capaci di caratterizzare i semilavorati contenuti nei prodotti vernicianti e l’ottimizzazione di processi già esistenti: tali modifiche rientrano nelle iniziative industriali finalizzate a un miglioramento della sostenibilità ambientale nell'industria. Il lavoro si articola su due progetti. Il primo riguarda l'inserimento di un prodotto in "Dispensing Machine", un sistema completamente automatico e automatizzato, che ha portato a una riduzione dei costi, a una migliore qualità del prodotto finale e a una più facile manipolazione da parte degli operatori di reparto, che hanno ora la possibilità di effettuare l'analisi del colore direttamente sul liquido senza applicarlo, consentendo un risparmio di pannelli, di materiale verniciante, di solvente e una riduzione del tempo di lavorazione. Il secondo progetto riguarda l'introduzione di una procedura standard per la produzione di un intermedio, utilizzando anche il metodo di pianificazione "Design of Experiment" (DoE), in modo da dimezzare i passaggi necessari affinché il prodotto rientri nel suo range di lavoro: questo ha portato a una riduzione del 50% di solvente e di pannelli utilizzati nella fase preparativa per la fase applicativa. Questo Premio è stato per Francesca e per i suoi relatori il riconoscimento di un lavoro di nove mesi, che sottolinea l'importanza della continua ricerca tecnologica legata a un prodotto sempre più diversificato in termini di estetica e prestazioni nel tempo, nel rispetto delle nuove linee guida "green" che richiedono formulazioni che abbiano un basso impatto ambientale e che utilizzino sostanze chimiche non dannose per l'ambiente e per l'uomo.

Il lavoro di tesi di Beatrice Crestani, dal titolo "Development of a droplet microfluidic platform for extracellular vesicles purification from human plasma", è stato incentrato sullo sviluppo di un dispositivo che sfrutti la microfluidica a gocce per l'isolamento di vescicole extracellulari da campioni di plasma umano, fornendo un innovativo metodo diagnostico per vari tipi di patologie come casi tumorali, neurodegenerativi e disordini cardiaci. Nel corso dell'ultima decina d'anni, la ricerca in ambito diagnostico ha vissuto un rapido sviluppo e, tra le ragioni, vi è l'identificazione di nuovi biomarcatori, i quali permetterebbero di passare da tecniche diagnostiche invasive, come CT scan e biopsie chirurgiche, a un metodo nuovo e meno invasivo, chiamato biopsia liquida, dove si renderebbe necessaria una semplice analisi del sangue. Le vescicole extracellulari, contenendo il materiale genetico della cellula d'origine, mostrano un elevato potenziale diagnostico.

Il progetto è stato sviluppato presso il Laboratorio di Fisica delle Superfici e Interfacce (LaFSI) del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università degli Studi di Padova, in collaborazione con il Dipartimento di Biomedicina Comparata e Scienze Alimentari e con il Dipartimento di Medicina del medesimo ateneo. Per l'isolamento delle vescicole extracellulari si è utilizzata la tecnica dell'affinità chimica che va a sfruttare le proteine di membrana delle vescicole. In particolare, sono state utilizzate delle biglie micrometriche le quali, una volta funzionalizzate con anticorpi specifici, si legano alle suddette proteine, fungendo da siti di ancoraggio per le vescicole stesse. Nel corso del lavoro di tesi è stato progettato e costruito un prototipo del dispositivo tramite tecniche di microfabbricazione e sviluppato un protocollo per il suo funzionamento, che prevede tre principali step: i) la generazione delle gocce di plasma umano contenenti le biglie paramagnetiche; ii) l'incubazione delle gocce, della durata di quattro ore, per aumentare la probabilità di cattura delle vescicole da parte delle biglie; iii) l’estrazione delle biglie, tramite campo magnetico, dalle gocce di plasma. Una volta estratte, le biglie devono essere analizzate per verificare l'efficacia di cattura del dispositivo. Si sono svolti dei primi test utilizzando campioni di vescicole extracellulari provenienti da linea maligna immortalata di adenocarcinoma umano MDA-MB-231. Si è stimata un'efficacia di cattura del 60%, risultato comparabile con gli altri protocolli basati su biglie magnetiche. Si sta ora lavorando sull’ottimizzazione del dispositivo con aliquote provenienti direttamente da campioni di plasma umano, con l'obiettivo che questo progetto possa contribuire all'avanzamento nella manipolazione microfluidica di gocce contenenti liquidi complessi. In caso di successo, il protocollo potrebbe mantenere la promessa per trasformare diagnostica e monitoraggio verso un'assistenza sanitaria personalizzata ed efficace, esemplificando il potenziale della fisica nel rivoluzionare le pratiche sanitarie del futuro. Beatrice ringrazia nuovamente la Federazione Nazionale degli ordini dei Chimici e dei Fisici per il riconoscimento ricevuto, di enorme importanza non solo per lei ma per tutta la comunità scientifica femminile.


Beatrice Crestani – Laureata in Fisica, curriculum magistrale in Fisica della Materia, è attualmente dottoranda in Materials Science and Technology presso il Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Padova. I suoi studi, presso il gruppo LaFSI, si focalizzano sulla manipolazione e purificazione di campioni biologici per lo sviluppo di nuove metodologie di diagnostica medica.

Francesca De Prospo – Ha conseguito la laurea magistrale in Chimica Industriale all'Università di Torino nel marzo 2023. Attualmente lavora presso la Linde AMT Italy srl con sede a Monte Marenzo (LC) nel dipartimento di Ricerca e Sviluppo.