5.2 I progetti di ricerca nel campo dell’innovazione

Lo sviluppo di progetti di ricerca nazionali ed internazionali nel campo dell’innovazione costituisce una componente essenziale delle attività dell’Università. Tali progetti contribuiscono non solo allo sviluppo di sinergie fra le attività di ricerca nelle singole aree disciplinari e al consolidamento delle collaborazioni internazionali, ma anche al miglioramento della capacità dell’Ateneo di costituirsi come uno dei motori dell’innovazione sul territorio. I risultati scientifici conseguiti costituiscono, inoltre, importanti strumenti di progresso sociale, nella misura in cui contribuiscono al miglioramento della salute della popolazione, alla sua crescita culturale, alla tutela delle risorse naturali e dell’ambiente.

Le tabelle 5.3 e 5.4 riepilogano i dati dei progetti di ricerca innovativi più rilevanti in corso nel 2008, rispettivamente in ambito nazionale ed internazionale, seguiti dalla descrizione degli obiettivi, delle modalità attuative e dei risultati conseguiti dai più significativi fra questi. La capacità di acquisire nuovi progetti di ricerca in ambito internazionale fa parte del sistema di indicatori di crescita e rinnovamento del capitale intellettuale sviluppato dall’Ateneo: i dati di sintesi dei nuovi progetti acquisiti nel triennio 2006-2008 sono inseriti anche nella sezione del Bilancio dedicata agli intangibles.

Sul piano nazionale, l’impegno dell’Ateneo verso lo sviluppo di attività di ricerca di elevato livello scientifico trova inoltre un indicatore di rilievo nei dati sulla partecipazione dell’Università al Bando PRIN 2008 sui progetti di ricerca di interesse nazionale, contenuti nella tabella 5.2. L’ammontare complessivo dei progetti presentati dall’Ateneo ammonta a 14.611.100 euro, a fronte di 180 richiedenti, di cui 58 in veste di Coordinatori nazionali.

Sempre in ambito nazionale, nel 2008 l’Università ha partecipato alla call per il Progetto di Innovazione Industriale sull’Efficienza Energetica – promosso dal Ministero dello Sviluppo Economico nell’ambito del Disegno di Legge Industria 2015[1] – presentando due progetti (di cui uno nell’ambito di una cordata coordinata dalla multinazionale del settore della microelettronica STMicroelectronics). Sebbene i progetti non siano risultati vincitori del bando, la tematica proposta, inerente le più recenti evoluzioni dei sistemi fotovoltaici, continua ad essere sviluppata attraverso la partecipazione a progetti di ricerca in ambito comunitario e ad iniziative regionali (si vedano il progetto europeo ‘Apollon’, illustrato più avanti, e le attività di ricerca nel fotovoltaico descritte nella sezione del Bilancio dedicata ai temi ambientali).

Con riferimento all’andamento complessivo dei progetti di ricerca, sia nazionali che internazionali, va rilevato come, nonostante la riduzione della percentuale di successo dei progetti PRIN presentati dall’Ateneo sul totale nazionale (dal 1,91% del PRIN 2006 allo 0,95% del PRIN 2007), nel solo 2008 sia stato già attivato un numero di progetti comunitari, nell’ambito del 7° Programma Quadro – 11, per un finanziamento complessivo a favore dell’Università di circa 2,7 milioni di euro – quasi pari a quello relativo all’intero Programma precedente (6° Programma Quadro, 17 progetti, per un finanziamento complessivo, a favore dell’Ateneo, di circa 3,9 milioni di euro).

* Convenzionerata di 1di 12 anni* Sono alternativi

• Architetture moderne a Ferrara: censimento, categorie di intervento, indicazioni operative per la individuazione di efficaci azioni di tutela da inserire nei nuovi piani urbanistici

Settore di attività: restauro architettonico

La ricerca, condotta in coordinamento e con il supporto di personale del Comune, si è sviluppata in concomitanza con la redazione della nuova strumentazione urbanistica imposta dalla normativa regionale, nell’ambito della quale si è reso indispensabile individuare tutto l’edificato di valore storico-architettonico e testimoniale all’interno del Piano Strutturale Comunale (PSC) di Ferrara. La presenza estesa di edificato del Novecento all’interno e all’esterno del perimetro storico della città ha posto la necessità, infatti, di una disciplina di intervento particolareggiata, che superi l’attuale classificazione di ristrutturazione edilizia estesa alla quasi totalità dell’edificato moderno, individuando al contempo metodi e soluzioni che indirizzino a corretti interventi nel rispetto delle peculiari caratteristiche architettoniche e materiali della compagine architettonica di epoca moderna. La ricerca si è sviluppata attraverso:

-       la raccolta bibliografica e cartografica dei piani e lo studio della documentazione storico-archivistica inerente;

-       la schedatura degli edifici per comparti (nell’intero territorio comunale), finalizzata all’individuazione del tessuto edilizio avente caratteristiche omogenee in riferimento all’architettura moderna e delle singole architetture che si configurino come emergenti per i caratteri propri;

-       l’individuazione di opportune categorie edilizie e la trasposizione su cartografia;

-       l’individuazione delle caratteristiche dell’architettura moderna che si reputa siano da tutelare, dei caratteri, degli aspetti ricorrenti, delle specificità e dei problemi connessi al patrimonio edilizio a Ferrara;

-       gli indirizzi per la salvaguardia dei caratteri e degli aspetti identificativi dell’architettura moderna.

Gli esiti del lavoro, concluso a maggio 2008, sono inclusi in diversi strumenti del nuovo PSC della città:

-       la mappa del PSC, in cui tra gli edifici di interesse storico-architettonico sono inclusi, oltre agli edifici antichi, anche quelli prescelti fra l’architettura novecentesca;

-       la mappa del RUE (Regolamento Urbanistico Edilizio), in cui sono individuati i gruppi “omogenei” di edifici in rapporto alle rispettive modalità di intervento, comprendendovi l’edificato novecentesco;

-       le voci relative alle “Modalità di intervento”, che comprendono commi specificamente rivolti all’architettura del novecento (a completamento dei commi relativi all’edilizia tradizionale);

-       un allegato al RUE, inteso come guida per il progettista, in cui è dettagliatamente affrontata ogni parte costruttiva dell’architettura novecentesca;

-       oltre 4.000 schede di censimento delle costruzioni novecentesche, inserite nel GIS (Geographical Information System) del Comune.

• BEACHMED-e La gestione strategica della difesa dei litorali per uno sviluppo sostenibile delle zone costiere del Mediterraneo

Settore di attività: ricerca applicata per la gestione strategica dei litorali

Il Progetto Beachmed-e, finanziato nell’ambito del Programma Interreg IIIC Regione Emilia-Romagna, è un progetto di ricerca applicata per la gestione strategica dei litorali. Le fasce costiere sabbiose dei Paesi industrializzati rappresentano un ambito territoriale di particolare interesse strategico per lo sviluppo sostenibile. Tali zone presentano tuttavia un equilibrio particolarmente sensibile rispetto a fenomeni che hanno assunto una rilevanza a scala globale (effetto serra, smantellamento delle strutture di difesa naturali, inserimento di infrastrutture costiere, etc.),  strutturalmente legati all’attuale modello di sviluppo. In tale contesto, il progetto si sviluppa secondo tre linee di azione: progettazione e realizzazione di strumenti tecnici per la caratterizzazione del fenomeno erosivo su scala europea e per l’impiego sostenibile delle risorse; identificazione degli strumenti per la gestione del rapporto tra sviluppo del territorio urbano e delle zone morfologicamente sensibili in relazione al rischio di mareggiate; individuazione di strumenti normativi ed organizzativi per la definizione, la regolamentazione e la gestione della difesa delle coste da parte di tutti i soggetti coinvolti (pubblici e privati).

Nel 2008 sono stati avviati una serie di sottoprogetti:

• Dune Posidune. Il sottoprogetto si configura come attività di ricerca applicata per la preservazione delle dune costiere. I rilievi dunari lungo coste, oltre ad una rilevante importanza ecologico-ambientale, costituiscono un elemento essenziale per l’equilibrio dinamico delle spiagge. Oggi, a causa dell’intensa attività umana e dell’acuta crisi regressiva della costa in atto, su circa 130 km di litorale emiliano-romagnolo, solo 31 km sono bordati da rilievi dunari. All’interno del sottoprogetto, è stato messo a punto un programma per acquisire una maggiore conoscenza dello stato di criticità delle dune costiere e per stimare il potenziale apporto sedimentario, allo scopo di individuare le più idonee metodologie per il loro restauro e protezione. Tale obiettivo è stato perseguito attraverso un aggiornamento della banca dati delle dune, condotto attraverso un’analisi interpretativa di dettaglio su foto aeree ed immagini da satellite e l’applicazione di tecniche di analisi spaziale, mirate a quantificare le variazioni intervenute nel periodo 2000-2005.
• ObseMedi. Nell’ambito del sottoprogetto è stato effettuato uno studio di fattibilità per la costituzione di un osservatorio europeo sul fenomeno dell’erosione sulle coste del Mediterraneo. L’iniziativa è scaturita da tre motivazioni principali: la consapevolezza diffusa di un’esigenza di monitoraggio del fenomeno dell’erosione nella sua globalità, la ricerca di standard di qualità per le attività di monitoraggio e la necessità di diffusione e condivisione delle informazioni su più livelli (tecnico, scientifico, divulgativo). Sono stati realizzati un censimento ed un’analisi delle strutture che svolgono attività di monitoraggio dei fenomeni erosivi e climatologici delle coste e un’indagine conoscitiva sulle necessità informative delle strutture preposte alla loro difesa. Quest’ultima è stata condotta tramite l’invio di due questionari alle autorità competenti per la difesa delle coste[1], mirati a conoscere lo stato dell’arte delle strutture e dei servizi tecnici e le necessità di risorse per l’implementazione degli interventi prospettati. Le indagini hanno evidenziato come sia preferibile che il “Sistema Osservatorio” sia costituito sia da una rete di unità operative autonome di monitoraggio connesse direttamente ad un apparato amministrativo competente in materia, sia da eventuali ulteriori unità extraterritoriali, con compiti più specialistici. Per quanto riguarda l’Emilia-Romagna, l’analisi delle esperienze ha messo in risalto la necessità di un coinvolgimento di tutti i soggetti interessati per individuare le questioni reali ed identificare delle soluzioni fattibili secondo logiche di concertazione e partecipazione. Il progetto ha inoltre evidenziato la necessità di un osservatorio della costa regionale che eserciti un’azione di coordinamento, sia in senso orizzontale sia verticale.
• MedPlan. Nell’ambito del sottoprogetto sono state applicate, lungo circa 64 km di costa dell’Emilia-Romagna, differenti metodiche, accreditate dalla letteratura internazionale, per la stima del rischio alla sommersione delle aree litorali: modello di collasso; regressione multipla; scoring. L’applicazione dei diversi approcci metodologici è stata condotta per evidenziarne pregi e limiti rispetto a tre parametri di riferimento: complessità applicativa, requisiti minimi informativi, esportabilità ed applicabilità a diversa scala.

• Bio-nano-elettronica

Settore di attività: elettronica molecolare

La ricerca, finanziata nell’ambito del PRIN 2006, ha visto l’Università di Ferrara impegnata nello sviluppo di una nuova metodologia per la produzione di fili molecolari in grado di comportarsi come fili metallici. In un contesto in cui le tecniche tradizionali utilizzate per fabbricare fili metallici di dimensioni nanometriche diventano sempre più sofisticate e costose, lo sviluppo delle nanotecnologie suggerisce una nuova elettronica, basata appunto sull’uso di fili molecolari. Se i risultati ottenuti negli ultimi anni avevano condotto a considerare le molecole organiche come cattivi conduttori di corrente, nell’ambito del progetto è stato possibile – attraverso l’utilizzo di unità molecolari organiche che ‘agganciano’ altre unità (ioni cobalto o ioni ferro) – assemblare facilmente fili molecolari nella lunghezza desiderata che, a seconda dello ione incorporato, si comportano come fili conduttori o come fili isolanti. Tali risultati, recentemente pubblicati sulla rivista internazionale Nature Materials, aprono la strada a nuove generazioni di congegni elettronici nanometrici.

• Componenti di mantello e sorgenti dei magmi nel sistema Africa-Europa

Settore di attività: ricerca scientifica in campo petrologico per lo studio dell’origine dei magmi basici e delle loro sorgenti di mantello

La ricerca, finanziata nell’ambito del PRIN 2007, si sviluppa attorno all'identificazione ed al confronto delle componenti di mantello e delle sorgenti dei magmi nel sistema Africa-Europa. Nell’ambito del progetto verranno sviluppate ricerche petrologiche integrate su magmi basici e litologie di mantello associate (xenoliti in vulcaniti, peridotiti “alpine” ed ofiolitiche).

I principali casi oggetto di studio individuati sono: 1) i distretti vulcanici anorogenici cenozoici della placca Iberica, fascia Sahariana ed Etiopia; 2) i distretti vulcanici orogenici cenozoici, con affinità da tholeiitica/calcalcalina ad ultrapotassica del Mediterraneo centro-occidentale (settore Sardo-Tirrenico e Cordigliera Betica).

• Evoluzione composizionale del mantello litosferico nel sistema Europa-Africa

Settore di attività: ricerca in campo petrologico per lo studio dell’origine dei magmi basici

La ricerca, finanziata dal MIUR, ha carattere fortemente innovativo, soprattutto per le metodologie analitiche utilizzate e per l’integrazione di approcci diversi e complementari. Il progetto mira a definire e porre a confronto le caratteristiche petrologiche e geochimiche delle sorgenti dei magmi nel mantello litosferico Europeo e Nord-Africano. Basandosi sullo studio integrato di magmi basici e delle litologie di mantello associate, mira in particolare a definire le caratteristiche del mantello litosferico e la sua evoluzione per arricchimenti metasomatici.

Dall’inizio del progetto sono state eseguite ricerche sul terreno con campionature nelle aree di interesse ed effettuate circa 200 analisi petrochimiche di roccia totale su campioni di lave e xenoliti di mantello e circa 500 analisi chimiche in microsonda elettronica delle fasi mineralogiche costituenti i medesimi campioni. Sono state inoltre eseguite circa 250 microanalisi degli elementi in tracce per ablazione laser e più di 100 misure isotopiche. Nel 2007 è stato acquistato un nuovo spettrometro ICP-MS (X Series), collocato presso i laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra.

La produzione scientifica si è concretizzata in una serie di pubblicazioni riguardanti l’evoluzione tettono-magmatica cenozoica dell’area mediterranea centro-occidentale, in cui sono state messe in luce le relazioni tra sorgenti dei magmi ed ambienti geodinamici, con particolare riferimento alle sorgenti di supra-subduzione (dal margine paleo-europeo/Sardegna all’areale peritirrenico/ appenninico) e a quelle anorogeniche dei distretti vulcanici del Veneto, degli Iblei (Sicilia) e della Sardegna. Un’altra serie di lavori ha riguardato la petrologia delle ofioliti tedidee dell’area mediterranea, di cui sono state messe in evidenza le caratteristiche distintive ed il significato geodinamico, con particolare riferimento al sistema Albanide-Ellenide ed alla Corsica.

• Identificazione delle cause genetiche della labiopalatoschisi

Settore di attività: genetica medica

Nell’ambito del progetto, condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Bonn (Germania) e del Consorzio Eurocran[2], guidato dal Dipartimento di Medicina Sperimentale e Diagnostica dell’Università di Ferrara, vengono indagate le cause delle labiopalatoschisi, tra le più frequenti malformazioni del neonato. Chiamate anche ‘labbro leporino’, le labiopalatoschisi sono fessurazioni del labbro e del palato che si manifestano alla nascita, con una frequenza in tutto il mondo di circa un neonato ogni 700. Sono malformazioni congenite che richiedono importanti interventi chirurgici e precise cure riabilitative, pienamente disponibili solo nel mondo occidentale. Pur essendo noto ormai da anni che le cause sono principalmente di natura genetica, finora erano stati individuati solo geni di minore importanza. Nel 2008, utilizzando l’ampia casistica europea della biobanca Eurocran è stata identificata nel gene IRF6 la variante genetica che causa predisposizione allo sviluppo di schisi del labbro. Più recentemente, applicando uno studio sull’intera variabilità del genoma, è stata identificata la principale variante genetica che determina la schisi congiunta del labbro e del palato. Tali risultati – pubblicati in due articoli sulla rivista internazionale Nature Genetics – sono presupposto indispensabile per sviluppare approcci di diagnosi ed applicare misure per prevenire queste malformazioni congenite.

• “Nuove tecniche sperimentali per lo studio dello sviluppo neuropsicologico del neonato pretermine”

Settore di attività: psicologia dello sviluppo e dell’educazione; pediatria generale e specialistica

Scopo del progetto, finanziato nell’ambito dei PRIN 2006, è affrontare, attraverso il metodo sperimentale e con l’ausilio di tecnologie recenti (risonanza magnetica) e innovative (un nuovo strumento computerizzato sviluppato dall’Ateneo), alcuni aspetti centrali e ancora inesplorati che riguardano lo sviluppo neurologico e psicologico del neonato pretermine. Il progetto mira in particolare ad individuare nuovi indici diagnostici precoci per la rilevazione dei danni a carico del sistema nervoso centrale e all’analisi dello sviluppo emozionale e della qualità dell’interazione madre-bambino nei primi mesi di vita. La ricerca si fonda su una collaborazione interdisciplinare ed interuniversitaria (Università della Calabria), riunendo competenze diverse (6 psicologi dello sviluppo, 4 pediatri, 1 psicologo clinico dello sviluppo e 1 fisico).

Nell’ambito della prima fase del progetto è stato messo a punto un nuovo protocollo clinico che consente di misurare, in modo affidabile e non invasivo, lo startle[3] spontaneo e provocato nel neonato e nel lattante. L’analisi di tale riflesso, sin dalla nascita, è in grado di fornire informazioni cruciali circa lo stato di sviluppo di alcune strutture nervose fondamentali.

Nella seconda fase sono stati avviati due distinti filoni di ricerca, che prevedono l'uso del nuovo apparato metodologico. Il primo filone mira ad indagare se l’analisi fine delle caratteristiche dello startle spontaneo può contribuire alla diagnosi precoce dei disturbi a carico del sistema nervoso centrale. Il secondo filone è stato avviato con l’obiettivo di utilizzare lo startle come lo strumento attraverso il quale indagare le primissime fasi dello sviluppo emozionale. Nel 2007 il Comitato Etico (CE) dell’Azienda Ospedaliera Universitaria di Ferrara ha espresso parere favorevole alla realizzazione della ricerca. Si è proceduto quindi alla compilazione della documentazione richiesta per l’approvazione da parte del Ministero della Salute, necessaria per la sperimentazione di nuovi dispositivi all’interno del Servizio Sanitario Nazionale.  Nel 2008 si è provveduto ad ottenere le certificazioni e le autorizzazioni indispensabili a valutare la sicurezza meccanica ed elettrica del dispositivo, l'AIMMSS (Automated Infant Motor Movement Startle), utilizzato dal nuovo protocollo clinico per lo studio dello startle. Su richiesta del Ministero, il protocollo clinico è stato riformulato sulla base della norma europea UNI EN ISO 14155[4] e sottoposto nuovamente al parere del CE dell’Azienda Ospedaliera Universitaria, che si è espresso favorevolmente. Nel settembre 2008 il protocollo clinico è stato definitivamente approvato dal Ministero della Salute. Attualmente sono in corso le verifiche tecniche dello strumento da parte dell'Azienda Ospedaliera Universitaria; in caso di valutazione positiva, sarà possibile dare inizio alla raccolta dati.

Nel corso del 2008 è stato presentato un nuovo progetto biennale (PRIN 2008): “Lo sviluppo di un nuovo sistema computerizzato e automatizzato per la valutazione del comportamento di startle nei neonati: startle spontaneo atipico e diagnosi neurologica precoce di disfunzioni a carico del SNC”. Tale progetto si configura come l’azione conclusiva del programma di ricerca. Il gruppo di ricerca ha inoltre proposto un progetto FIRB, “Indici neuropsicologici per la valutazione precoce del rischio evolutivo nei nati pretermine: uno studio longitudinale”, quale prosecuzione e sviluppo del programma stesso.

Sono attualmente in corso di stesura cinque articoli di ricerca e i primi risultati significativi del programma sono stati presentati a convegni nazionali ed internazionali.

• Regenerative medicine in osteo-articular diseases

Settore di attività: Biologia Molecolare e Biologia Cellulare

Il progetto ha come obiettivo principale l’isolamento e la caratterizzazione molecolare di cellule di osso umane, osteoblasti e loro progenitori mesenchimali, da impiegare in combinazione con varie matrici per l’immobilizzazione o l’incapsulazione. In particolare, il programma di ricerca si sviluppa nei seguenti ambiti:

-       metodologico (tecniche di isolamento e coltura cellulare);

-       biologico-molecolare (ruolo di componenti del Wnt signaling non ancora indagati nel tessuto osseo e cartilagineo maturo e in via di formazione);

-       farmacologico (realizzazione di nuove potenziali molecole terapeutiche per la prevenzione e cura di malattie degenerative a carico del sistema scheletrico);

-       bioingegneristico (sviluppo di nuovi materiali ibridi, grazie alla comprensione delle interazioni cellule/biomateriale/biomolecole);

-       clinico (trasferimento di nuovi protocolli terapeutici per l’ingegneria tissutale del distretto osteo-cartilagineo).

I principali risultati ai quali il progetto mira sono l’eliminazione o l’attenuazione degli effetti collaterali dei farmaci già esistenti, la cura di disturbi osteopenici tra i quali l’osteoporosi, nonché la realizzazione di nuove combinazioni biomolecole/cellule/biomateriali, che favoriscano l’ingegnerizzazione del tessuto osseo e quindi la realizzazione di impianti per la rigenerazione del tessuto osseo necessaria in situazioni quali difetti genetici, eventi traumatologici, infezioni, tumori.

• Ruolo del gene Slug in cellule osteoblastiche: implicazioni con patologie del tessuto osseo

Settore di attività: biologia molecolare

Il progetto si colloca all’interno dello studio che, da alcuni anni, l’Università sta conducendo nell’ambito delle patologie a carico del tessuto osseo. In esperimenti preliminari è stata dimostrata, per la prima volta, l’espressione[5] del gene Slug in cellule di osso ed ora la ricerca sta indagando su come questo gene venga regolato e quale sia il suo ruolo negli osteoblasti umani (cellule la cui funzione è quella di produrre la matrice organica del tessuto osseo).

Le principali finalità della ricerca mirano a comprendere la relazione esistente tra due vie del segnale intracellulare particolarmente importanti nella biologia del tessuto osseo: la via mediata dall’ormone estrogeno e la via denominata “Wnt signaling”. L’integrità di queste ultime rappresenta una garanzia per il buon funzionamento delle cellule ossee e la loro modulazione farmacologica può avere effetti positivi nella cura di difetti osteopenici. Tra gli obiettivi vi è la messa a punto di sistemi rapidi ed efficaci per l’analisi delle interazioni tra i fattori trascrizionali in esame e tra essi e specifiche sequenze di DNA regolative e l’individuazione di nuovi bersagli molecolari per il disegno di “farmaci intelligenti”, utili per la cura di patologie degenerative ossee come l’osteoporosi.

Ai fini della ricerca vengono impiegati:

-       modelli sperimentali umani, rappresentati da colture primarie di osteoblasti ottenute da frammenti ossei provenienti da diverse parti anatomiche e da precursori di cellule mesenchimali[6] ottenute da frammenti di cordone ombelicale;

-       tecnologie di DNA ricombinante, trasfezione cellulare (introduzione di materiale biologico esogeno) e analisi molecolari avanzate;

-       molecole in grado di modificare l’espressione genica per valutare l’effetto dell’iperespressione o del silenziamento di geni specifici che possono essere coinvolti nella regolazione del gene Slug;

-       sostanze chimiche in grado di bloccare il “Wnt signaling” e l’azione dell’estrogeno.

• APOLLON - Multi-APprOach for high efficiency integrated and inteLLigent cONcentrating PV modules (System)

Settore di attività: fisica

Il progetto Apollon consiste nello sviluppo di sistemi fotovoltaici a concentrazione di tipo innovativo, ad elevato rapporto potenza/costo. Lo studio si estende sia ai sistemi ottici rifrattivi, ovvero basati su lenti, sia a quelli riflettivi, basati su specchi parabolici. Nell'ambito del progetto vengono affrontate sia le problematiche relative all’ottica di concentrazione, sia quelle relative alla realizzazione di dispositivi di conversione ad elevata efficienze (celle solari multigiunzione). Un importante filone di ricerca riguarda lo sviluppo di sistemi a concentrazione basati sulla separazione spettrale della radiazione solare. Tale tecnica, recentemente sviluppata dall’Ateneo, consiste nella separazione delle componenti cromatiche della radiazione solare e nella loro distribuzione su ricevitori fotovoltaici selettivi, che convertono ciascuna banda con efficienza estremamente elevata. Lo studio di questi innovativi sistemi coinvolge sia l’Ateneo di Ferrara per la parte di progettazione e simulazione ottica, che lo spin-off CPower per la realizzazione dei prototipi.

Il progetto include tra i partner importantissimi gruppi di ricerca ed aziende, quali CESI Ricerca, ENE, Aixtron GmbH, CNRS, ENEA, ENEL, Narec Ltd, Tecnalia, University of Cyprus, JRC.

• COCHISE – Cell-On-CHIp bioSEnsor  for detection of cell-to-cell interactions

Settore di attività: biochimica e biologia molecolare

COCHISE è un progetto internazionale di ricerca finalizzato allo sviluppo di una nuova classe di biosensori, prodotti utilizzando materiali biocompatibili e capaci di rilevare interazioni tra singole cellule del sistema immunitario e singole cellule tumorali. Oltre all’Italia, il progetto coinvolge strutture di vari Paesi europei, quali Germania, Francia, Olanda e Belgio. Il progetto è coordinato dalla Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna ed ha avuto una forte impronta italiana, grazie anche al contributo dell’industria farmaceutica Angelini e dell’Università di Ferrara, che hanno messo a punto, nei propri centri di ricerca, i modelli cellulari in vitro e il modello tumorale in vivo, indispensabili per la validazione biologica del biosensore.

Lo sviluppo di una nuova classe di biosensori ha lo scopo di migliorare  la possibilità di rilevamento delle cellule efficaci e quindi il trattamento dei tumori. Numerose promettenti tecnologie per l’immunoterapia dei tumori sono infatti attualmente poco utilizzabili, per la difficoltà di acquisire informazioni, con la tecnologia esistente, sulle interazioni che avvengono tra cellule biologicamente attive. Inoltre, tali informazioni dovrebbero essere acquisite a costi ragionevoli, con rapidità e senza la necessità di una complessa struttura di laboratorio.

Tra i principali obiettivi raggiunti dal progetto vi sono:

-       la messa a punto di un prototipo del biosensore, che è stato utilizzato per dimostrare la possibilità di controllare il flusso di due singole cellule e di intrappolarle in una microcella in cui è possibile studiarne l’interazione;

-       la messa a punto di procedure analitiche per studiare l’attività biologica di singole cellule isolate dal biosensore;

-       lo sviluppo di un modello biologico di crescita tumorale, in cui è stata caratterizzata una sottopopolazione cellulare capace di interferire con la crescita del tumore stesso: l’identificazione di questa sottopopolazione consentirà di avere a disposizione un tool eccellente per la verifica della specificità di azione del biosensore e della fattibilità del particolare approccio biologico conseguente all’utilizzo del biosensore.

La prima applicazione di questa strumentazione sarà nel campo dell’immunoterapia dei tumori e permetterà di isolare le rare cellule (non più di 1 su 10.000) che sono realmente efficaci nel combattere le cellule tumorali. Altri settori potranno inoltre beneficiare di questa ricerca. Ad esempio, diversi farmaci hanno la capacità di aumentare o impedire la distruzione delle cellule: la tecnologia sviluppata grazie al progetto potrebbe aprire nuove opportunità in questo campo, facendo in modo che ogni paziente possa essere trattato con farmaci realmente efficaci per la sua specifica situazione.

• Programma EDSVS - Dottorato Europeo in Acustica e Vibrazioni

Settore di attività: ingegneria

Una rete di otto istituzioni di ricerca appartenenti ad altrettante Università europee promuove il progetto “Dottorato Europeo in Acustica e Vibrazioni” (EDSVS), con il coordinamento dell’Institute of Sound and Vibration Research (ISVR) dell’Università di Southampton (Gran Bretagna). Tra i principali obiettivi del progetto vi sono:

-       promuovere e fornire programmi di dottorato di ricerca a studenti comunitari e non nell’ambito dell’acustica e delle vibrazioni;

-       assistere e supportare tutti i tipi di “Early Stage Research Training” e attrarre studenti di valore dai Paesi terzi;

-       mettere insieme le risorse educative e di ricerca di istituzione europee altamente qualificate nel campo dell’acustica e delle vibrazioni;

-       favorire un legame tra università ed industrie in Europa, assistere lo sviluppo delle zone d’Europa più svantaggiate, fornendo opportunità di addestramento agli studenti e di cooperazione alle industrie;

-       contribuire all’implementazione della “European Research Area” e della “European Higher Education Area”.

Il programma è rivolto agli studenti provenienti dai Paesi comunitari, dagli Stati associati e da Paesi terzi e viene svolto presso le sedi della rete. Interessa in primo luogo studenti che stanno svolgendo il dottorato di ricerca, ma sono possibili anche altre forme di supporto, come l’addestramento alla ricerca, i corsi di master, i corsi modulari, i laboratori di addestramento, etc.

Nel 2008, nell’intera rete EDSVS, sono state assegnate complessivamente 72 borse mensili a 8 dottorandi di ricerca: nello stesso anno sono stati assegnati 4 titoli di Dottore Europeo in Acustica e Vibrazioni. In particolare, il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara ha ospitato 2 dottorandi provenienti, 1 dall’India e 1 dalla Spagna, per un totale di 11 borse mensili.

• EPICURE – Functional Genomics and Neurobiology of Epilepsy: a Basis for New Therapeutic Strategies

Settore di attività: medicina clinica e sperimentale

“Epicure - Genomica funzionale e neurobiologia dell’epilessia: verso nuove strategie terapeutiche” è uno dei più promettenti progetti di ricerca europei finanziati nell’ambito del Sesto Programma Quadro per la Ricerca. Avviato nel 2007, il progetto durerà 4 anni, sarà finanziato per 12 milioni di euro, e coinvolgerà 29 gruppi di ricerca appartenenti a 13 Paesi europei. Obiettivo principale del progetto è quello di investigare più da vicino le cause dell’epilessia e proporre nuove strategie per la sua cura. In particolare, lo studio mira ad identificare i geni coinvolti nell’epilessia ed analizzarne il ruolo nelle forme ereditarie ed acquisite. Altro obiettivo chiave del progetto è quello di investigare gli aspetti della genesi dell’epilessia legati allo sviluppo, responsabili dell’alta frequenza di epilessie, spesso particolarmente gravi, nei bambini. Strettamente correlati a questi principali filoni di ricerca sono gli approcci farmacologici, attraverso i quali il progetto mira a:

-       sviluppare strategie antiepilettiche più efficaci;

-       comprendere le basi biologiche della resistenza ai farmaci;

-       valutare il potenziale di terapie innovative.

I risultati della ricerca ottenuti fino ad oggi sono documentati in 47 lavori scientifici su riviste internazionali, 5 review e capitoli di libri e numerosissime lectures a comunicazioni a congressi. Epicure svolge anche un’intensa attività di comunicazione con i pazienti in tutti i Paesi europei, e sta costruendo un prezioso data set dei pazienti operati per epilessia, che già contiene più di 5.000 casi.

• Fetal Hemoglobin Inducers for the treatment of beta-thalassemia

Settore di attività: biochimica e biologia molecolare

Il progetto è operativo da novembre 2008 nell’ambito della Programma Esecutivo della Cooperazione Scientifica e Tecnologica tra Italia ed Egitto (2008-2010). L’iniziativa prevede forme strette di collaborazione scientifica tra il Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare dell’Università di Ferrara, Cairo University, El Monira University Hospital e Pediatric Hematology Department del Cairo. Tra i principali obiettivi del progetto vi sono lo sviluppo di strategie sperimentali e di protocolli attuativi comuni, la definizione di una banca dati completa delle strategie terapeutiche attuate in Egitto nel campo della terapia farmacologica della beta-talassemia utilizzando potenziali induttori di emoglobina fetale e lo studio degli effetti a livello moleolare di tali induttori. Il tema ha un importante valore etico, in quanto nei Paesi in via di sviluppo le trasfusioni di sangue (terapia consolidata per la beta-talassemia) trovano difficoltà nell’essere eseguite, a causa della reperibilità del sangue e di problemi molto rilevanti di infezione.

• Hartes – hArtes Holistic Approach to Reconfigurable Real Time Embedded Systems

Settore di attività: fisica

Il progetto ha come obiettivo lo sviluppo di un ambiente per la programmazione di sistemi embedded basati su processori eterogenei. I processori embedded sono i sistemi di calcolo “invisibili”,  perchè nascosti all' interno di sistemi più complicati, dei quali garantiscono il controllo e il funzionamento regolare e corretto. Oggi tali sistemi stanno diventando sempre più complessi e cominciano ad avere architetture di tipo eterogeneo, costituite cioè da elementi di calcolo di tipo diverso, connessi tra di loro, ognuno dei quale svolge uno dei compiti demandati all’intero sistema.

In tale contesto, il progetto Hartes sta realizzando un sistema di programmazione unificato per questo tipo di applicazione, costituito da strumenti automatici di stima delle prestazioni ottenibili, di partizionamento ottimale dell'applicazione e di compilazione dei vari programmi.

Al progetto partecipano una decina di gruppi sia accademici che industriali in Italia, Francia, Germania, Olanda, UK. L'Università di Ferrara è responsabile dello sviluppo del prototipo di un sistema di calcolo eterogeneo che verrà utilizzato per dimostrare tutte le applicazioni di calcolo che verranno sviluppate nell’ambito del progetto. Un primo prototipo è stato realizzato e sono in corso le prime prove per verificarne il corretto funzionamento. Il progetto, nell’ambito del quale sono state realizzate varie pubblicazioni scientifiche, implica attività di training di giovani ricercatori e coinvolge studenti delle lauree specialistiche impegnati nelle tesi di laurea.

• ITHANET – eInfrastructure for Thalassemia Research Network

Settore di attività: biochimica e biologia molecolare

Nell’ambito del progetto ITHANET – eInfrastructure for Thalassemia Research Network, il Workpackage che ha visto coinvolta l’Università di Ferrara è quello relativo agli studi molecolari. Questo ha previsto la condivisione di metodi e protocolli per lo studio della talassemia. Sono state sviluppate banche-dati sui risultati, sui metodi (anche analitici), sui risultati innovativi, sul personale coinvolto in specifiche tematiche. Si prevede che questa attività porterà alla formazione di uno o più gruppi in grado di preparare e presentare Programmi di ricerca nell’ambito del settimo Programma Quadro UE. E’ stato sviluppato inoltre un portale Ithanet sulla talassemia e le altre emoglobinopatie ed è in corso di realizzazione un sito web sull’induzione di emoglobina fetale.

Un ruolo importante nell’attività relativa alla disseminazione delle attività del progetto nel mondo è stato ricoperto dalla TIF (la Federazione Internazionale sulla Talassemia), che sostiene l’attività di 59 Paesi con alta predominanza di emoglobinopatie ereditarie (ad esempio talassemia, anemia falciforme, HbE). La disseminazione dei risultati è un’attività di grande interesse, perchè queste patologie comportano alti costi per il trattamento terapeutico ed alti consumi di sangue per sostenere le trasfusioni per i pazienti affetti dalle forme più gravi.

• TOSSIE - TOwards Sustainable Sugar Industry in Europe

Settore di attività: chimica

Il progetto è una “Specific Support Action” del programma “FOOD” del VI Programma Quadro europeo, principalmente finalizzato a disseminare i risultati di ricerche potenzialmente utili per la ristrutturazione del settore della produzione dello zucchero in Europa. Il coordinamento delle attività è affidato alla Warsaw University of Technology (Polonia). Nel 2007 sono proseguite le attività condotte nel primo anno di sviluppo del progetto: è stato realizzato un terzo workshop, tenutosi a Seggau (Austria) alla fine di novembre; è stata pubblicata la terza newsletter; è stato istituito un “Virtual Working Group” e creato di uno specifico sito internet del progetto. Da gennaio 2008 al termine del progetto (maggio 2008) sono state completate le attività programmate, con particolare riguardo alla pubblicazione della quarta ed ultima newsletter, alla presentazione dei risultati finali del progetto al convegno ANTZA (marzo 2008) e al meeting finale di chiusura del progetto, tenutosi a Bruxelles il 3-4 Aprile 2008.

[1] Nel 2007 l’Ateneo ha ceduto le proprie quote di partecipazione dello spin-off Active Technologies.

[1] Le strutture interpellate sono state tutte le regioni costiere italiane, le regioni francesi del Languedoc-Rousillon, Corsica e PACA, le regioni spagnole della Catalunya, Murcia, Andalusia, Valencia, le regioni greche della Macedonia dell’Est, Tracia e Creta, nonché la Tunisia, il Marocco, Cipro e Malta.

[2] Eurocran è un consorzio di medici e scienziati europei che ha stabilito presso la Sezione di Genetica Medica dell’Università di Ferrara il suo principale laboratorio di ricerca.

[3] Complessa reazione motoria, molto studiata nelle moderne neuro-scienze, a stimoli acustici, visivi o tattili, brevi e improvvisi.

[4] L’UNI EN ISO 14155 rappresenta uno strumento essenziale per gli attori coinvolti nella sperimentazione clinica dei dispositivi medici: fabbricante/sponsor, proponente/sponsor, monitor, sperimentatore, Comitati Etici, Autorità regolatorie. In particolare, la norma approfondisce e descrive 1) le responsabilità dello sponsor, dello sperimentatore, del monitor, 2) i contenuti dei documenti essenziali (consenso informato, accordi tra lo sponsor e lo sperimentatore, protocollo clinico, ecc.) Inoltre, la stessa norma fornisce gli elementi fondamentali 1) per la progettazione e la conduzione di un protocollo clinico relativo alla sperimentazione di dispositivi medici, 2) per assistere Comitati etici e organismi regolatori nei loro ruoli di revisione dei piani di valutazione clinica.

[5] In biologia molecolare, con il termine espressione genica si intende il processo attraverso cui l'informazione contenuta in un gene (costituita di DNA) viene convertita in una macromolecola funzionale (tipicamente una proteina).

[6] Le cellule mesenchimali sono cellule immature con la capacità di autorinnovarsi e differenziarsi continuamente in cellule specializzate tessuto-specifiche.

[1] ‘Industria 2015’ è il disegno di legge sulla politica industriale varato nel settembre 2006, le cui previsioni sono state recepite dalla Legge Finanziaria 2007. La strategia del Governo individua nelle reti di impresa, nella finanza innovativa e soprattutto nei Progetti di Innovazione Industriale i nuovi strumenti per garantire il riposizionamento strategico del sistema industriale italiano nell’ambito dell’economia mondiale, globalizzata e fortemente competitiva.