La presente ricerca prosegue seguendo le linee fondamentali di quella condotta negli anni precedenti dal gruppo, durante la quale sono stati messi a punto numerosi dosaggi chemiluminescenti e bioluminescenti (CL&BL) in soluzione, immunologici, o con l'impiego di sensori a flusso, sonde DNA o RNA marcate con traccianti CL&BL. Sono stati inoltre utilizzati microrganismi bioluminescenti per lo sviluppo di dosaggi biotossicologici e tecniche di monitoraggio ambientale. La prerogativa e l'originalità delle presente ricerca riguardano lo sviluppo di nuove metodiche analitiche, CL&BL e cromatografiche, e il perfezionamento dell'applicazione di quelle già messe a punto, apportando nuove conoscenze e applicazioni nel settore. Per lo svolgimento della ricerca in oggetto si prevede di proseguire lo sviluppo di 6 linee già attivate: 1) Sviluppo di metodiche immunoluminescenti per dosaggi microbiologici e immunoenzimatiche su micropiastra (per pesticidi e microrganismi patogeni). 2) Impiego delle api come bioindicatori e bioaccumulatori per il monitoraggio capillare dell'ambiente, con messa a punto e ottimizzazione di metodiche cromatografiche per la rivelazione di pesticidi. 3) Sviluppo di sistemi a flusso continuo per substrati ed enzimi, utilizzando anche anticorpi. 4) Determinazione della carica microbica in matrici complesse e in bioaerosol mediante il dosaggio di ATP o l'impiego di sonde fluorescenti. 5) Determinazione chemiluminescente dell'attività antiossidante in siero, vino, birra e olio di oliva. 6) Valutazione dell'attività inibente l'emissione luminosa di batteri da parte di composti tossici presenti in matrici alimentari ed ambientali, in relazione anche a processi di biorisanamento di terreni inquinati da idrocarburi. L'attività del gruppo prevede di ottenere nel corso della presente ricerca la messa a punto di metodi analitici originali in diversi campi applicativi, basandosi sulla ampia e qualificata esperienza nel settore, come documentato dai risultati ottenuti in precedenza, dalle numerose collaborazioni nazionali e internazionali, oltre che dalle collaborazioni richieste e dagli incarichi ottenuti da diverse Aziende nazionali. Le metodologie che saranno impiegate si basano principalmente sull'impiego di molecole CL&BL per la determinazione di concentrazioni in tracce di analiti in matrici complesse. Tali molecole mediante opportuni catalizzatori (es. enzimi), emettono luce in seguito a reazioni di ossidazione; ciò ne consente l'uso come rivelatori finali specifici e sensibili. Verranno utilizzate e applicate in tecniche di recente sviluppo come: dosaggi immunologi ELISA (dosaggi immunoenzimatici su fase solida), sonde DNA e RNA, reazioni di amplificazione delle polimerasi (PCR), reagenti immobilizzati su supporti solidi. Le possibili applicazioni comprendono dosaggi a flusso con enzimi immobilizzati, dosaggi PCR-ELISA, biosaggi con batteri bioluminescenti, anche modificati geneticamente. Ad esempio la determinazione bioluminescente dell'ATP, tramite l'enzima luciferasi, può consentire lo sviluppo di sensori ad alta sensibilità per il controllo della carica batterica aerodispersa in ambienti confinati e/o ad alta frequentazione (es. Musei, sale d'aspetto, aule, etc.). L'analisi, condotta con varie tecniche, sulle api e i loro prodotti, come miele e polline, consente di attuare un accurato monitoraggio ambientale di molto contaminanti tossici o nocivi come: pesticidi, metalli pesanti, radionuclidi; tale attività di monitoraggio ed analisi può costituire un interessante servizio per Enti pubblici coinvolti nel controllo e protezione ambientale. Le api visitano quotidianamente un'ampia area di territorio circostante l'alveare effettuando milioni di microcampionamenti ambientali ed i residui presenti in aria, acqua, suolo e vegetazione vengono concentrati sul loro corpo o nei prodotti dell'alveare, entrambi facili da prelevare e analizzare. Questo sistema di monitoraggio, che utilizza tali matrici complesse, richied...

APPLICAZIONI ANALITICHE DEI SISTEMI BIOLUMINESCENTI E CHEMILUMINESCENTI

GIROTTI, STEFANO
2004

Abstract

La presente ricerca prosegue seguendo le linee fondamentali di quella condotta negli anni precedenti dal gruppo, durante la quale sono stati messi a punto numerosi dosaggi chemiluminescenti e bioluminescenti (CL&BL) in soluzione, immunologici, o con l'impiego di sensori a flusso, sonde DNA o RNA marcate con traccianti CL&BL. Sono stati inoltre utilizzati microrganismi bioluminescenti per lo sviluppo di dosaggi biotossicologici e tecniche di monitoraggio ambientale. La prerogativa e l'originalità delle presente ricerca riguardano lo sviluppo di nuove metodiche analitiche, CL&BL e cromatografiche, e il perfezionamento dell'applicazione di quelle già messe a punto, apportando nuove conoscenze e applicazioni nel settore. Per lo svolgimento della ricerca in oggetto si prevede di proseguire lo sviluppo di 6 linee già attivate: 1) Sviluppo di metodiche immunoluminescenti per dosaggi microbiologici e immunoenzimatiche su micropiastra (per pesticidi e microrganismi patogeni). 2) Impiego delle api come bioindicatori e bioaccumulatori per il monitoraggio capillare dell'ambiente, con messa a punto e ottimizzazione di metodiche cromatografiche per la rivelazione di pesticidi. 3) Sviluppo di sistemi a flusso continuo per substrati ed enzimi, utilizzando anche anticorpi. 4) Determinazione della carica microbica in matrici complesse e in bioaerosol mediante il dosaggio di ATP o l'impiego di sonde fluorescenti. 5) Determinazione chemiluminescente dell'attività antiossidante in siero, vino, birra e olio di oliva. 6) Valutazione dell'attività inibente l'emissione luminosa di batteri da parte di composti tossici presenti in matrici alimentari ed ambientali, in relazione anche a processi di biorisanamento di terreni inquinati da idrocarburi. L'attività del gruppo prevede di ottenere nel corso della presente ricerca la messa a punto di metodi analitici originali in diversi campi applicativi, basandosi sulla ampia e qualificata esperienza nel settore, come documentato dai risultati ottenuti in precedenza, dalle numerose collaborazioni nazionali e internazionali, oltre che dalle collaborazioni richieste e dagli incarichi ottenuti da diverse Aziende nazionali. Le metodologie che saranno impiegate si basano principalmente sull'impiego di molecole CL&BL per la determinazione di concentrazioni in tracce di analiti in matrici complesse. Tali molecole mediante opportuni catalizzatori (es. enzimi), emettono luce in seguito a reazioni di ossidazione; ciò ne consente l'uso come rivelatori finali specifici e sensibili. Verranno utilizzate e applicate in tecniche di recente sviluppo come: dosaggi immunologi ELISA (dosaggi immunoenzimatici su fase solida), sonde DNA e RNA, reazioni di amplificazione delle polimerasi (PCR), reagenti immobilizzati su supporti solidi. Le possibili applicazioni comprendono dosaggi a flusso con enzimi immobilizzati, dosaggi PCR-ELISA, biosaggi con batteri bioluminescenti, anche modificati geneticamente. Ad esempio la determinazione bioluminescente dell'ATP, tramite l'enzima luciferasi, può consentire lo sviluppo di sensori ad alta sensibilità per il controllo della carica batterica aerodispersa in ambienti confinati e/o ad alta frequentazione (es. Musei, sale d'aspetto, aule, etc.). L'analisi, condotta con varie tecniche, sulle api e i loro prodotti, come miele e polline, consente di attuare un accurato monitoraggio ambientale di molto contaminanti tossici o nocivi come: pesticidi, metalli pesanti, radionuclidi; tale attività di monitoraggio ed analisi può costituire un interessante servizio per Enti pubblici coinvolti nel controllo e protezione ambientale. Le api visitano quotidianamente un'ampia area di territorio circostante l'alveare effettuando milioni di microcampionamenti ambientali ed i residui presenti in aria, acqua, suolo e vegetazione vengono concentrati sul loro corpo o nei prodotti dell'alveare, entrambi facili da prelevare e analizzare. Questo sistema di monitoraggio, che utilizza tali matrici complesse, richied...
2004
S. GIROTTI
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