Sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle inorganiche multifunzionali con proprietà paramagnetiche e luminescenti

Tale attività di ricerca vede l’utilizzo di metodologie sintetiche di co-precipitazione e solvo-termali per la preparazione di nanoparticelle di ossidi e/o fluoruri di lantanidi con dimensioni inferiori ai 10 nm, ad elevata stabilità chimica. Tali nanoparticelle in funzione del tipo di ione lantanoideo inglobato in struttura verranno caratterizzate attraverso misure rilassometriche e spettroscopiche ed esplorate come potenziali sonde diagnostiche per imaging MRI, ottico e tomografia assiale computerizzata.

Sviluppo di materiali porosi e lamellari per applicazioni diagnostiche

L’attività di ricerca prevede l’ottimizzazione di tecniche di sintesi sol-gel e idrotermali per preparare silici mesoporose e solidi lamellari a composizione chimica controllata. Attraverso reazioni di chimica organica e scambio ionico, complessi macrociclici a base di Gd3+ verranno legati sulla superficie delle particelle di silice porosa o confinati all’interno dello spazio interlamellare di argille sintetiche. Dopo una completa caratterizzazione delle proprietà magnetiche, tali solidi saranno testati come potenziali sonde diagnostiche nelle procedure di imaging MRI.

Progettazione di silici mesoporose multifunzionali per applicazioni teranostiche.

Gli ultimi 10 anni ha visto un interesse crescente da parte della comunità scientifica nell’utilizzo delle silici mesoporose in ambito biomedicale. La presenza in tali silici di domini differenti che possano essere selettivamente funzionalizzati, ha aperto la strada allo sviluppo di nuovi materiali in grado di contenere nella stessa particella sonde diagnostiche, farmaci e vettori. Tali sistemi hanno il grosso vantaggio di permettere sia la visualizzazione di un’eventuale lesione o patologia che il trattamento terapico. I solidi multifunzionali precedentemente citati sono l’oggetto di questa attività di ricerca. Una attenzione particolare sarà rivolta all’ottimizzazione delle varie unità molecolari presenti nella particella di silice e alla formulazione finale che soddisfi i requisiti di utilizzo in fase pre-clinica.

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Synthesis and characterization of multifunctional inorganic nanoparticles with paramagnetic and luminescent properties

New co-precipitation and solvothermal synthetic procedures will be optimized to prepare stable inorganic metal oxide and lanthanide fluoride nanoparticles with particles size below 10 nm. The solids will be tested as promising probes for MRI, optical imaging and X-ray computed tomography diagnostic procedures and characterized through relaxometric and spectroscopic analyses.

Preparation of porous and layered materials for diagnostic applications

The research activity will be focused on the implementation of sol-gel and hydrothermal synthetic procedures required to obtain mesoporous silica and layered materials with controlled chemical composition. Macrocyclic Gd3+-chelates will be anchored on the external surface of silica nanoparticles or confined through ionic exchange procedures in the interlayer space of synthetic clays. The final materials will be characterized by the magnetic point of view and explored as potential MRI probes.

Synthesis of functionalized mesoporous silica for theranostic applications

In the last decade, mesoporous silica NPs attracted growing interest in the biomedical field. This was mainly due to their properties in terms of high specific surface area, tunable porosity and high chemical reactivity. Porous silica are able to host in the same particle different species, such as diagnostic probes, drugs and targeting molecules. The combination of these functionalities make NPs good candidate for theranostic applications. Therefore, the research activity will be focused on the development of new optimized multifunctional silica with high biocompatibility for pre-clinical applications.