DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA, DELLA VITA E DELL'AMBIENTE (DISTEVA) - Università degli Studi di Urbino Carlo Bo - Uniurb it
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Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA, DELLA VITA E
DELL’AMBIENTE (DISTEVA)
RELAZIONE SULLA RICERCA ANNO 2012
PROPEDEUTICA ALLA REDAZIONE DELLA
SCHEDA UNICA ANNUALE DELLA RICERCA DEI DIPARTIMENTI (SUA-RD)
marzo 2013Indice
Premessa 4
A - Obiettivi della ricerca del Dipartimento 5
B - I risultati della ricerca del Dipartimento 14
B1 - Prodotti della ricerca 14
B1.1 - Elenco delle pubblicazioni 14
B2 - Responsabilità scientifiche, editoriali e pubblicistiche 24
B2.1 - Responsabilità scientifica a livello di intero progetto o di
unità di ricerca locale di progetti di ricerca internazionali e
nazionali, ammessi al finanziamento sulla base di bandi competitivi
che prevedano la revisione tra pari. 24
B2.2 - Coordinamento di network internazionali di ricerca. 27
B2.3 - Partecipazione a comitati editoriali di riviste, collane
editoriali, enciclopedie e trattati. 28
B2.4 - Partecipazione a comitati di programma di congressi
internazionali. 29
B2.5 - Partecipazione ad accademie riconosciute a livello nazionale
e/o internazionale. 30
C – Risorse disponibili 31
C1 – Finanziamenti per la ricerca 31
C1.1 - Fondi per la ricerca, disponibili nell’anno precedente, distinti
per tipologia: da bandi competitivi nazionali e internazionali, da
contratti conto terzi, da fondi liberi di ateneo. 31
C2 - Infrastrutture 32
C3 – Personale di ricerca 33
C3.1 - Personale docente e ricercatori universitari. 33
C3.2 - Dottorandi. 35
C3.3 - Assegnisti e collaboratori a progetto. 36
C3.4 - Personale tecnico. 37
D – Attività di terza missione e altre attività 38
2D1 – Attività di terza missione 38
D1.1 - Partecipazione alla creazione di spin-off. 38
D1.2 - Entrate da attività di servizio. 39
D1.3 - Attività di divulgazione scientifica e culturale. 44
D1.4 - Altre attività di terza missione (scavi archeologici, poli 46
museali e altro).
D2 – Altre attività 48
D2.1 - Attribuzione di incarichi di insegnamento o fellowship
ufficiale presso atenei e istituti di ricerca internazionali, di alta
qualificazione. 48
E – Sistema di gestione 49
E1 – Struttura organizzativa 53
E2 – Politica per l’Assicurazione di Qualità 55
E3 – Analisi dei risultati e interventi di miglioramento 56
Descrizione e commento critico della metodologia seguita dalla
struttura nell’assegnazione dei fondi per la ricerca 58
Rapporto di autovalutazione: Principali punti di forza e di
debolezza, raccomandazioni 60
Conclusioni 61
3Premessa
Il Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente (DiSTeVA) è stato costituito con
Decreto Rettorale n. 519/2010 del 12 novembre 2010.
In data 1° settembre 2012 tale struttura è stata disattivata, con contemporanea istituzione del nuovo
Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente (DiSTeVA) con Decreto Rettorale
n. 335/2012 dell’8 agosto 2012.
L’attivazione della nuova struttura dipartimentale è avvenuta ai sensi dell’art. 9 del nuovo statuto
dell’Università degli Studi di Urbino Carlo Bo, emanato con D.R. n. 138/2012 del 2 aprile 2012 e
pubblicato nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, Serie Generale, n. 89 del 16 aprile
2012, in applicazione della legge n. 240/2010. Le competenze in materia di ricerca sono state
integrate da funzioni didattiche.
Il passaggio dalla struttura precedente alla attuale è stato accompagnato da modifiche nella
composizione dei docenti afferenti. Dal 1° settembre 2012, infatti, hanno optato per altro
dipartimento della macroarea scientifica dell’ateneo, ovvero per il Dipartimento di Scienze
Biomolecolari, i seguenti docenti precedentemente afferenti al DiSTeVA:
Professori di I° Fascia: Prof. Orazio Antonio Attanasi (CHIM/06), Prof. Stefano Papa (BIO/16);
Professori di II° Fascia: Prof. Paolino Filippone (CHIM/06)¸Prof. Donata Ricci (BIO/15);
Ricercatori: Dott. Mariastella Colomba (BIO/05); Dott. Lucia De Crescentini (CHIM/06); Dott.
Daniele Fraternale (BIO/15); Dott. Armando Gregorini (BIO/13); Dott. Francesca Luchetti
(BIO/16); Dott. Fabio Mantellini (CHIM/06); Dott. Stefania Santeusanio (CHIM/06).
I risultati della ricerca dipartimentale di seguito esposti sono stati elaborati sulla base delle afferenze
al 31 dicembre 2012.
Il quadro dei finanziamenti ricevuti e l’elenco dei contratti attivi stipulati con soggetti terzi sono
stati redatti tenendo conto delle effettive afferenze nel corso dell’anno 2012.
4A - Obiettivi della ricerca del Dipartimento
Il Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente (DiSTeVA) è luogo di ricerca
scientifica nelle aree culturali delle Scienze della terra, delle Scienze biologiche, delle Scienze
chimiche.
Obiettivi generali del Dipartimento sono lo sviluppo delle conoscenze di base teoriche e
sperimentali in diversi ambiti tematici quali la biologia cellulare (apoptosi, comunicazione
intercellulare, muscolo, giunzione muscolo-tendinea, sistema nervoso centrale e periferico, cellule
del sangue) biologia degli invertebrati, biologia vegetale, paleoclimatologia, biomarker ambientali,
geotermia, materiali innovativi di interesse biologico, materiali innovativi per il fotovoltaico,
chimica analitica, sismologia, geodinamica e la promozione della loro divulgazione nella comunità
scientifica e nella società, oltre alla valorizzazione delle loro ricadute applicative in ambito
industriale, biomedico, ambientale.
Nel Dipartimento sono presenti le competenze necessarie, come è dimostrato dalla produzione
scientifica in larga parte su riviste internazionali e dalla capacità di attrazione di finanziamenti di
ricerca su base valutativa.
Il Dipartimento si pone come obiettivo primario lo sviluppo delle strutture di ricerca e la
facilitazione delle condizioni per una piena espressione delle potenzialità intellettuali.
In particolare, nel corso dell’anno considerato sono stati allestiti nuovi laboratori utilizzando spazi
che in passato avevano diversa destinazione.
L’elenco dei laboratori attivati è riportato al paragrafo C2, relativo alle infrastrutture.
L’attività di ricerca del Dipartimento si sviluppa sulle linee di ricerca di seguito descritte.
Ecologia, Zoologia e Ambiente
Biodiversità, biologia e conservazione di specie animali
Il gruppo di ricerca si occupa dello studio faunistico, sistematico ed ecologico di popolazioni e
comunità di animali vertebrati ed invertebrati finalizzati alla conoscenza della biodiversità animale
di ambienti terrestri, dulciacquicoli e marini, anche in zone tropicali. Svolge inoltre indagini sulla
biologia riproduttiva e sulla filogenesi di bassi metazoi, sulla composizione, dinamica ed ecologia
di comunità zoobentoniche, e sull’ecologia e conservazione di popolazioni di invertebrati e
vertebrati.
Biodiversità, sistematica e tassonomia di invertebrati
Indagini faunistiche sono mirate a definire popolazioni e comunità di vertebrati e invertebrati per la
caratterizzazione della biodiversità di biotopi terrestri e acquatici, anche in zone tropicali. Studi
tassonomici specialistici sono condotti su Nematodi marini e Gastrotrichi, per i quali sono state
5compilate checklist nazionali e database europei. Queste ricerche si avvalgono di collaborazioni con
gruppi di ricerca nazionali (Università di Genova, Milano, Modena) e stranieri (British Natural
History Museum, Londra; Muséum National d’Histoire naturelle, Parigi; Univ. UFVJM, Brasile;
Zoological Museum, Copenhagen; Royal Inst. Sciences, Bruxelles).
Ecologia di comunità macro- e meiozoobentoniche
Lo studio ed il monitoraggio della composizione, della dinamica e dell’ecologia di comunità
zoobentoniche di acque interne e di acque marine costiere è focalizzato ad ambienti delle Marche
per l’analisi dello stato di qualità delle acque e sedimenti. Sono in atto collaborazioni con
A.R.P.A.M. in questo settore.
Filogenesi e meccanismi evolutivi in specie animali
La ricerca mira all’individuazione di caratteri morfologici, ultrastrutturali e molecolari (geni Hox,
DNA barcoding) utili per l’analisi tassonomica e filogenetica interna ai phyla Placozoa e
Gastrotricha, e per lo studio delle relazioni evolutive esistenti tra questi ed altri gruppi di Metazoi
basali. Su questi temi sono in atto da anni collaborazioni scientifiche con gruppi di ricerca
dell’Università di Camerino, di Milano e dell’Università di Hannover (Germania).
Meccanismi e strategie riproduttive in gruppi animali
Una linea di ricerca è rivolta all’analisi morfologico-funzionale dei sistemi riproduttori, delle
modalità di fecondazione e dei cicli biologici in alcuni gruppi animali, approfondendo in particolare
i casi in cui coesistono in un medesimo ciclo biologico riproduzione asessuata e sessuata, oppure
anfigonia e partenogenesi.
Comportamento e biologia della conservazione di specie animali
Gli studi comportamentali sui vertebrati sono principalmente mirati alla descrizione delle principali
attività del ciclo biologico in alcune specie di Uccelli e Chirotteri e sono svolti in collaborazione
con gruppi di ricerca dell’ISPRA (ex-INFS), della Stazione Biologica di Doñana, del Parco di
Monfrague (Spagna) e di Nature Seychelles (Seychelles) e sono finalizzati ad individuare strategie
per la conservazione di specie minacciate.
Biogeografia e Biodiversità
Il gruppo di ricerca si occupa della distribuzione delle forme di vita nello spazio e attraverso il
tempo, anche tramite analisi di biodiversità di comunità e “gruppi indicatori”, a differenti scale
geografiche e temporali, e delle problematiche teoriche inerenti.
Ecologia applicata
Il gruppo di ricerca si occupa dello studio delle popolazioni e comunità come indicatori ecologici,
delle dinamiche territoriali e paesistiche, della gestione degli ecosistemi e dello studio dei servizi
ecosistemici.
Citogenetica e Biologia Molecolare
Il gruppo di ricerca si occupa di caratterizzazione dei cariotipi di diverse specie di Invertebrati
mediante tecniche di indagine citogenetica e molecolare per ricostruire l’evoluzione cromosomica
dei taxa appartenenti ad un determinato gruppo e per studi di tassonomia/sistematica molecolare.
Evoluzione del pensiero nelle Scienze della Natura
Storia e studio critico delle idee nell'ambito tassonomico e ambientale, pre- e post Darwin, con
particolare riguardo alla tassonomia, alla biogeografia e alla filogenesi dei viventi. Origine ed
6evoluzione di concetti chiave (specie, speciazione, areale, dispersione, vicarianza, convergenza,
parallelismo,apomorfia, cladogenesi).
Fisiologia ambientale
La ricerca si propone di studiare i meccanismi dell’immunità innata in invertebrati marini, in
particolare in molluschi bivalvi quali il mitilo (Mytilus galloprovincialis Lam.). Nei mitili,
l’immunità innata è mediata sia da componenti cellulari, gli emociti, simili in morfologia e funzione
alla linea monociti/macrofagi dei vertebrati, che da fattori solubili del siero, o emolinfa. Particolare
interesse è dedicato alla caratterizzazione delle tappe coinvolte nella trasduzione di segnali batterici
che portano alla risposta fisiologica di difesa da parte degli emociti e alla loro possibile
modulazione da parte di ormoni e fattori solubili del siero. Inoltre, vengono studiati i possibili
effetti e i meccanismi responsabili di fenomeni di immunomodulazione da parte di sostanze
contaminanti quali estrogeni ambientali. Tali studi sono condotti sia in vitro, su emociti isolati, che
in vivo.
Differenziamento e morte cellulare
Differenziamento muscolare scheletrico.
Sono in corso di studio linee cellulari muscolari scheletriche umane e murine, che vengono fatte
differenziare in vitro modulando le condizioni di crescita. La maturazione cellulare, controllata al
microscopio rovesciato, viene studiata mediante microscopia elettronica a scansione e trasmissione,
nonché immmunofluorescenza e immunogold per localizzare le proteine coinvolte nel
differenziamento, i fattori di regolazione miocenica e le strutture contrattili. Lo studio morfo-
funzionale è accompagnato, oltrechè dall’ indagine biochimica dei relativi mRNA mediante RT-
PCR, da quella delle proteine in toto mediante western blotting e dall’ analisi della proteomica a
vari tempi del differenziamento. Gli effetti sul differenziamento e sulla sopravvivenza muscolare
vengono anche studiati dopo trattamento con creatina e altri antiossidanti. Infine viene studiata la
morte cellulare muscolare, alla base, come noto, di alcune miopatie,che viene indotta con radiazioni
UV, con staurosporina e altri noti trigger apoptotici.
Differenziamento in vitro dei condrociti umani.
Condrociti da cartilagine articolare umana, prelevata da soggetti in corso di artroplastica, vengono
coltivati e fatti differenziare in micromassa, modello in vitro che permette la ricostruzione del
microambiente tridimensionale caratteristico della cartilagine e la ricostituzione della matrice
extracellulare, componente fondamentale per la viabilità e la sopravvivenza della cartilagine. In tal
modo è possibile sottoporre i campioni di cartilagine a trattamenti diversi, in condizioni simili a
quelle in vivo. Sono in corso studi sugli aspetti morfo-funzionali cellulari dopo silenziamento
genico –ottenuto mediante vettori virali- delle cinasi IKKalfa e IKKbeta, enzimi cruciali nel
mantenimento della viabilità cellulare, in analogia a quanto avviene nell’osteoartrite. Viene inoltre
indagato il ruolo dell’ apoptosi in tale condizione e, diversamente, la risposta del condrocita all’
induzione sperimentale di morte.
Morte cellulare programmata nel differenziamento, nell’emopoiesi e nella terapia
antiblastica.
La ricerca ha come obiettivo l'approfondimento degli eventi legati alla proliferazione, al
differenziamento e alla morte cellulare, sia nei meccanismi molecolari che nella loro espressione
morfo-funzionale. Verranno utilizzate diverse linee cellulari e cellule primarie indotte a morire
mediante specifici agenti farmacologici, radiazioni ionizzanti o attraverso citotossicità cellulo-
mediata. Gli approcci metodologici utilizzeranno la citometria a flusso e la microscopia ottica.
7Caratterizzazione morfo-funzionale delle cellule staminali emopoietiche e del loro
differenziamento
La ricerca si pone l’obiettivo di rispondere allo sviluppo di tecnologie e di nuovi sistemi nell’ambito
della citometria analitica nei settori dello: a) studio morfo-funzionale delle cellule staminali
midollari e di cordone ombelicale; b) studio morfo-funzionale delle cellule differenziate dalle
staminali nei vari lineage emopoietici. Gli approcci metodologici utilizzeranno la citometria a
flusso, la microscopia ottica e separatori cellulari.
Caratterizzazione fenotipica e funzionale di cellule emopoietiche mature
La ricerca si pone l’obiettivo di rispondere allo sviluppo di tecnologie e di nuovi sistemi nell’ambito
della citometria analitica nei settori dello studio funzionale delle cellule linfocitarie mature. Gli
approcci metodologici saranno prevalentemente citometrici.
Morte cellulare programmata e molecole antiossidanti
L’apoptosi,o morte cellulare programmata, è un processo fisiologico attivo. E’ noto che giochi un
ruolo fondamentale nello sviluppo e nell’omeostasi degli organismi multicellulari. Nell’uomo uno
sbilanciamento dell’equilibrio fisiologico di questi eventi può portare a situazioni patologiche: un
deficit nel meccanismo apoptotico è spesso all’origine di disturbi autoimmuni e di patologie
neoplastiche, al contrario un eccesso può condurre a malattie degenerative e croniche. Questa
situazione è spesso associata alla presenza di uno stress ossidativo. Lo scopo della ricerca e quello
di valutare in presenza di sistemi ossidanti l’azione protettiva di alcune molecole.
Trogocitosi e morte cellulare
La trogocitosi è un meccanismo fisiologico del sistema emopoietico in cui cellule come CD4, CD8
e NK scambiano frammenti di membrana cellulare. La scopo della ricerca è quello di valutare il
significato biologico di questo scamio e il possibile legame con il meccanismo di morte cellulare.
Neuroscienze
Plasticità dei circuiti nervosi
I circuiti neuronali, sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico, sono sottoposti a
continui rimaneggiamenti funzionali (potenziamento o depressione delle risposte sinaptiche) e
strutturali (creazione e/o distruzione di nuove sinapsi). Questa capacità plastica è alla base del
corretto sviluppo e degli adattamenti funzionali del sistema nervoso. Nella stabilità strutturale di
ogni sinapsi entrano in gioco alcuni fattori, fra i quali l'attività elettrica e paracrina del circuito a cui
la sinapsi appartiene: la funzione organizza la struttura del circuito.
La ricerca è orientata a stabilire il ruolo e l’influenza dell'attività elettrica e paracrina del circuito
nell’organizzazione e negli adattamenti funzionali del circuito stesso. A questo scopo sono utilizzati
principalmente due modelli:
- il circuito sensitivo-motorio di innervazione del muscolo. I motoneuroni provvedono ad innervare
la muscolatura scheletrica (ramo motorio del sistema) che a sua volta, tramite innervazione
sensitiva, invia informazioni sullo stato di contrazione ai motoneuroni stessi (ramo sensitivo del
sistema). In questo modello il malfunzionamento del circuito sensitivo-motorio indotto
sperimentalmente o la sua iperattivazione provoca il rimaneggiamento dell'innervazione motoria
con meccanismi in gran parte sconosciuti che, probabilmente, coinvolgono le vie del Ca++
intracellulare e l'attività dei fattori di crescita nervosi (neurotrofine);
- le colture primarie di neuroni. I neuroni di midollo mantenuti in coltura primaria rappresentano un
sistema controllabile rispetto al tessuto in situ. La formazione dei networks neuronali in vitro
avviene con modalità apparentemente casuali. In questo modello lo sviluppo dei networks è studiato
8in seguito ad alterazioni sperimentali dell’attività sinaptica. Un altro aspetto studiato riguarda
l’interazione di molecole di origine naturale o sintetica sulla stabilità dei networks in coltura.
Neurogenesi nel mammifero adulto
Un considerevole corpo di evidenze, accumulate negli ultimi quaranta anni, indica che il giro
dentato dell’ippocampo genera nuovi neuroni, principalmente cellule dei granuli, per tutta la vita
adulta in molte specie di mammifero incluso l’uomo. Questi nuovi neuroni, che originano da
precursori neurali che esprimono GFAP, si integrano nei circuiti funzionali preesistenti. Da lungo
tempo è riconosciuto che l’ippocampo è coinvolto nell’apprendimento e nella memoria, e si assume
generalmente che i fenomeni di plasticità sinaptica che avvengono in questa struttura anatomica
contribuiscano all’acquisizione e consolidamento delle memorie. La coincidenza di questi eventi -
neurogenesi e apprendimento - nella stessa regione del cervello ha portato all’ipotesi che esista un
legame tra la neurogenesi ippocampale adulta e funzione ippocampale.
La neurogenesi è un processo complesso in cui si identificano diversi eventi: proliferazione di
precursori neurali/progenitori neuronali, sopravvivenza, migrazione e differenziamento
morfologico, molecolare e funzionale delle cellule neonate. Ciascuno di questi eventi può essere
modulato positivamente e/o negativamente da diversi fattori esogeni ed endogeni e condizioni;
d’altra parte molti di questi fattori e condizioni influenzano certi tipi di apprendimento ippocampo-
dipendente.
La ricerca è indirizzata ad approfondire lo studio dei fattori esogeni (come l'alfa-tocoferolo) ed
endogeni (come ormoni, fattori di crescita, neurotrasmettitori) che possono influenzare la
neurogenesi ippocampale nell’adulto, nonché dei meccanismi di controllo alla base di tale
fenomeno. Inoltre, considerando che un apprendimento ippocampo-dipendente è in grado di
influenzare il processo neurogenetico aumentando la sopravvivenza dei nuovi neuroni, la ricerca si
propone di indagare quali meccanismi possano essere alla base di tale effetto, analizzando, in
particolare, una possibile interferenza dell’attivazione ippocampale associata ai processi di
apprendimento con la velocità di maturazione morfo-funzionale dei neuroni immaturi e il loro
inserimento nella circuiteria preesistente.
Infine, la ricerca si pone come ulteriore obiettivo quello di identificare il ruolo funzionale di questi
nuovi neuroni nella funzione ippocampale che costituisce ancora una questione aperta.
Sviluppo del sistema nervoso centrale
Il tocoferolo, oltre alla sua ben nota azione antiossidante, esercita effetti regolatori specifici
sull’espressione e sull’attività di fattori coinvolti nel signalling cellulare, e in particolare sulla
proteina chinasi C (PKC), andando così ad influenzare i processi di proliferazione, crescita e
differenziamento cellulare. Supplementazioni con elevate dosi di vitamina E durante la gravidanza
o l’allattamento, peraltro consigliate come profilassi antiossidante in gestanti a rischio di
complicanze gestazionali, potrebbero perciò influenzare lo sviluppo fetale e post-natale del sistema
nervoso proprio a causa degli effetti del tocoferolo sulla PKC. La ricerca si propone di indagare, a
vari tempi di sviluppo post-natale, i livelli di espressione e di attività della PKC in diverse regioni
del SNC di ratti nati da madri supplementate con vitamina E in gravidanza e durante l’allattamento.
Inoltre, si vogliono valutare: i) i livelli di espressione di alcune proteine substrato della PKC e
importanti nello sviluppo cerebrale; ii) l’attività sinaptica dei circuiti neuronali principalmente
coinvolti nell’apprendimento e le abilità dell’animale nell’esecuzione di vari compiti cognitivi e
comportamentali.
Botanica, Fisiologia Vegetale, Botanica Farmaceutica
Piante officinali e di interesse alimentare
- Studi fitochimici, morfologici e storici in piante officinali e di interesse alimentare.
9Protezione e valorizzazione di specie di interesse agroalimentare
- Studio e sviluppo di tecniche innovative per modelli sperimentali di micorrizazione in condizioni
axeniche con funghi ectomicorrizici di interesse agro-alimentare e agroforestale. Identificazione di
funghi ectomicorrizici e di potenziali batteri endofiti micelio associati attraverso metodi
biomolecolari. Possibili effetti delle micorrize sugli agenti inquinanti del terreno. Nuove prospettive
di controllo su piante micorrizate.
Biodiversità e conservazione ex-situ di specie spontanee e coltivate
Le ricerche vengono condotte attraverso la conservazione ex-situ preso l’Orto Botanico e Campi
catalogo su specie rare ed in estinzione di interesse floristico frutticolo e farmaceutico, con
l’obbiettivo primario del mantenimento di taxa minacciati, della loro diversità genetica e del loro
habitat
Fitotossicità di inquinanti ambientali: impatto sulla germinazione del polline e la crescita
della pianta
-Tema principale della ricerca è lo studio della potenziale tossicità di inquinanti ambientali (tra cui
metalli pesanti, elementi del gruppo del platino, nanomateriali) utilizzando sia il modello
rappresentato dal polline e dal tubetto pollinico, per studi di citossicità in vitro, che piante di
interesse agronomico durante i diversi stadi di sviluppo. Tali studi comportano indagini
spettrofotometriche (Pollen Tube Growth test) e microscopiche per valutare l'inibizione della
emergenza e crescita del tubetto, la perdita della vitalità e danni ultrastrutturali, e analisi
biochimico-molecolari al fine di identificare sia i meccanismi di tossicità che le risposte di difesa.
Metaboliti vegetali di interesse farmaceutico e fitosanitario a basso impatto ambientale
-Scopo della ricerca è l’analisi di olii essenziali e di estratti vegetali di specie botaniche poco e/o
mai studiate mediante tecnologie GC e GC/MS per caratterizzarne la reale composizione chimica
quali-quantitativa dopo estrazione per idrodistillazione o mediante solventi. Studio di metaboliti
secondari prodotti da piante anche ottenute attraverso coltura in vitro ed idro-aeroponica.
Valutazione dell’attività biologica di tali metaboliti secondari: attività antifungina su funghi
fitopatogeni, attività fitotossica, attività antiossidante in vitro ed in vivo con diversi metodi di
dosaggio ed attività citotossica.
Scienze della Terra
Geobiologia, Patrimonio Culturale e Analisi del Paesaggio
1) analisi stratigrafica e paleobiologica integrata ad alta risoluzione delle successioni cretacico-
neogeniche dell’Appennino umbro-marchigiano e correlazioni con analoghe successioni esposte in
affioramento in diverse aree del pianeta, in carotaggi oceanici e in carotaggi effettuati ad-hoc;
2) ricostruzioni paleoambientali, paleoecologiche e paleoclimatiche a scala da supraregionale a
globale in corrispondenza degli eventi geodinamici più significativi dell’intervallo cretacico-
neogenico;
3) ciclostratigrafia e calibrazione astronomica delle rocce sedimentarie cretacico-neogeniche.
Le ricerche di cui ai punti 1-3 si avvalgono di collaborazioni nazionali (Università di Ferrara,
Padova, Milano, Firenze, Napoli, Palermo; vari centri di ricerca IAMC-CNR; Osservatorio
Geologico di Coldigioco) e internazionali (varie Università e centri di ricerca della Francia, Spagna,
Olanda, Romania, Polonia, Inghilterra, Arabia Saudita, USA, Brasile, Australia, Cina, Giappone).
4) applicazione ambientale dei microrganismi per il biomonitoraggio in aree marino-costiere
italiane esposte ad inquinamento ambientale; queste ricerche sono svolte in collaborazione con
Università e centri di ricerca nazionali e internazionali;
105) analisi geobiologica di residenze storiche italiane di particolare rilievo (es. Palazzo Ducale di
Urbino, Rocca di San Leo, etc.);
6) analisi delle relazioni tra fattori geologici e salute degli esseri viventi (Geologia Medica);
nell’ambito di questa ricerche è stata costituita l’Associazione Italiana di Geologia Medica
(http://www.agmitalia.org) e sono stati organizzati convegni e un corso di perfezionamento;
7) analisi delle relazioni tra fattori geologici e caratteristiche enologiche; nell’ambito di queste
ricerche è attivo un dottorato di ricerca co-finanziato dal MIUR;
8) sviluppo del geoturismo a carattere nazionale; in questo ambito è attivo da anni il gruppo di
ricerca NOSE (http://www.noseonline.org);
9) progetto di rilievo e documentazione per il restauro delle Fortificazioni di Malta; il progetto è
iniziato nel gennaio 2010 con i rilievi di una parte delle fortificazioni (two-dimensional and
mapping) di st. Michael’ Counterguard, st. James bastion, Porta Reale curtain wall e st. James
curtain wall Malta-vlt01; la parte applicativa è sviluppata attraverso la collaborazione con la società
ABC s.a.s. di Firenze e la società Leica Geosystem s.r.l. in convenzione con il nostro Ateneo e con
la restoration Unit-Ministry for resources and Infrastructure concerns onself in preservation and
valutation of cultural heritage, all’interno del Programma maltese 2009-2013 dei fondi Strutturali
nelle linee che riguardano la documentazione delle fortificazioni;
10) progetto di Internalizzazione finanziato dal MIUR; un percorso di formazione sulle tecnologie
per la conservazione, il restauro, la valorizzazione e gestione dei beni culturali; gli obiettivi del
progetto sono quelli di dar vita ad un percorso d’istruzione che permetta l’interazione e lo scambio
fra studente docenti italiani e dei paesi del Mediterraneo, in particolare modo del Libano,
favorendo lo sviluppo di una politica transfrontaliera e uno sviluppo sostenibile fra le due sponde
del Mediterraneo; il percorso di studio si sviluppa nell’area dei beni culturali in parallelo con il
corso del nostro Ateneo-Tecniche per la conservazione e il restauro dei beni culturali - Corso
Interfacoltà (Lettere e Filosofia - Scienze e Tecnologie); il progetto è in collaborazione con
American University of Science and Technology (AUST) di Beirut;
11) Costruzione e sviluppo di Sistemi Informativi Territoriali finalizzati alla cartografia geologico-
geomorfologica, alle carte dell’uso del suolo e per l’analisi diacronica del paesaggio, alla
catalogazione e descrizione dei Beni Culturali e dei Geositi, alle Guide e Carte Geoturistiche, al
monitoraggio del traffico navale attraverso AIS per la valutazione del rischio da oil spill;
12) ricerche geomorfologiche integrate con studi di geoarcheologia soprattutto sulla base di a)
analisi storico-topografichem b) ricostruzione degli eventi alluvionali olocenici supportati da
indagini di morfostratigrafia e datazioni al radiocarbonio, c) cartografia geomorfologia di aree
circostanti siti archeologici; tali ricerche hanno portato alla definizione di nuovi scenari che hanno
permesso la ricostruzione e/o ridefinizione dei paesaggi storici del Bacino del Fiume Cesano, del
Fiume Metauro, dell’area di Montecopiolo (Carpegna) e dei loro contesti climatici;
13) ricerche di geomorfologia culturale: la sperimentazione di nuove tecnologie geomorfologiche
(analysis processing, rendering, digital elevation models) su opere pittoriche ha permesso il
riconoscimento dei paesaggi che fanno da sfondo a opere rinascimentali; le aree riconosciute fanno
parte dei territori tosco-romagnoli e marchigiani;
14) ricerche sull’evoluzione del paesaggio quaternario che prevedono a) ricostruzione dei paesaggi
fluviali tramite la cartografia geomorfologia e analisi morfostratigrafiche, b) evoluzione della costa
marchigiana, definizione delle linee di riva oloceniche, studio delle foci fluviali, c) morfotettonica,
d) reticolo idrografico ed evoluzione delle reti fluviali dell’Italia centrale.
Paleontologia e Paleoecologia
Le ricerche condotte dagli afferenti a questo settore riguardano principalmente l’utilizzo delle
associazioni fossili e degli indicatori sedimentologici e geochimici al fine di (1) ricostruire l’età
relativa e assoluta degli eventi geologici e calibrarli alla scala del tempo geologico, (2) ottenere un
quadro di ricostruzione dei paleoambienti.
11Il primo punto si inquadra in un contesto stratigrafico ed è condotto utilizzando i metodi classici di
datazione relativa (biostratigrafia) e assoluta (analisi radiometriche e astrocronologia). Il secondo
punto è rivolto essenzialmente all’utilizzo dei traccianti biotici e geochimici per la ricostruzione
delle variazioni climatiche nel passato geologico. In particolare, le ricerche in corso riguardano le
aberrazioni nel ciclo del carbonio, gli episodi di acidificazione oceanica nel Paleogene, l’influenza
del forcing orbitale sulle variazioni paleoclimatiche e, infine, le ciclicità climatiche ad alta
frequenza (El Niño, North Atlantic Oscillation) anche attraverso il confronto con dati di
simulazione numerica (General Circulation Model).
Geologia Stratigrafica e Sedimentologica
Le ricerche condotte in questo settore riguardano la raccolta e l’elaborazione di dati geologici a
diversa scala con particolare riferimento a (1) rilevamento geologico e relative rappresentazioni
cartografiche, (2) elaborazione dei dati in forma di cartografia di base e tematica, (3) analisi delle
successioni stratigrafiche, (4) realizzazione di ricostruzioni geodinamiche, paleogeografiche,
paleotettoniche, paleoclimatiche e stratigrafiche.
Queste ricerche interessano principalmente differenti settori di catena del Mediterraneo centro-
occidentale. All’approccio cartografico standard si affianca l’utilizzo di tecnologie informatiche sia
nella fase di acquisizione dei dati attraverso il rilevamento digitale (software mobile - GIS) sia in
quella di elaborazione dei dati raccolti (GIS e software di ricostruzione 3D). Vengono anche
condotte ricerche di geologia marina rivolte prevalentemente allo studio dell’evoluzione tettonica e
della sedimentazione recente di diversi settori dei mari italiani e indagini nel campo della dinamica
dei litorali. Il paleomagnetismo ed il magnetismo delle rocce sono applicati sia a studi tradizionali
di magnetostratigrafia e tettonica che a tematiche metodologiche ed innovative come i record delle
carote di ghiaccio.
Geologia Strutturale
Le ricerche sviluppate nell’ambito di questo settore riguardano (1) il rilevamento geologico e la
ricostruzione tridimensionale delle strutture geologiche, (2) l’analisi delle deformazioni superficiali
e profonde delle rocce e dei loro fattori fisici di controllo, (3) lo studio delle relazioni tra i campi di
sforzo e la deformazione. In particolare, le ricerche in corso sono rivolte ai seguenti temi:
evoluzione tettonica e sedimentaria dell'Appennino umbro-marchigiano, del Mare Adriatico e della
catena delle Dinaridi; assetto strutturale ed evoluzione geodinamica di aree di catena nelle Ande
meridionali e in America Centrale; sismicità, tettonica e reologia delle rocce di faglia a scala
regionale; fratturazione delle masse rocciose, mineralizzazioni e movimenti dei fluidi;
caratterizzazione strutturale ed idrodinamica dei reservoir nei massicci carbonatici;
caratterizzazione delle strutture geotermiche.
Geologia Applicata
I principali temi di ricerca affrontati sono: (1) erodibilità e stabilità dei versanti, caratterizzazione
fisico-meccanica dei terreni e formulazione di scenari di rischio da frane sismo-indotte; (2) studio
di pericolosità sismica a scala nazionale e risposta sismica locale; (3) criteri di salvaguardia e
monitoraggio delle risorse idriche; (4) individuazione delle correlazioni tra le proprietà degli indici
ed i parametri meccanici intrinseci dei terreni argillosi.
Petrologia, Petrografia e Archeometria
Le ricerche condotte riguardano (1) struttura, composizione, origine e sistematica delle rocce ignee,
metamorfiche e sedimentarie, (2) evoluzione dei sistemi magmatici di vulcani attivi o recenti, (3)
rilevamento e geologia di superficie di aree vulcaniche, anche ai fini di esplorazioni geotermiche,
(4) caratterizzazione mineralogica e petrochimica delle rocce e tecniche di analisi dei materiali e (5)
petrografia applicata dei materiali lapidei di interesse industriale, archeologico, ambientale e
culturale.
12Le ricerche di petrologia e di vulcanologia riguardano diverse aree del pianeta, tra cui i vulcani
Stromboli (Isole Eolie), Ollague (Cile-Bolivia), Reventador e Sumaco (Ecuador), i Distretti
Vulcanici dell’Italia centrale, i vulcani Sete Cidades e Agua de Pau, (Isole Azzorre), Tenerife (Isole
Canarie), la Rift Valley in Kenya (Africa), i vulcani Karacadag e Tendurek (Turchia), il plateau del
Deccan (India).
Gli studi archeometrici vengono portati avanti su materiali lapidei utilizzati per manufatti e
nell’edificato di interesse archeologico e storico-artistico. Gli studi, che prevedono anche la
caratterizzazione mineralogico-petrografica e l’identificazione delle probabili aree di provenienza,
sono portati avanti in importanti siti archeologici di epoca etrusca, romana e medioevale.
Mineralogia e Vulcanologia
Le ricerche mineralogiche riguardano la genesi e la caratterizzazione cristallografica, chimica e
fisica, diminerali rari, in particolare le zeoliti, presenti in complessi vulcanici italiani. Le ricerche
vulcanologiche vertono sui prodotti del vulcanismo sin-orogeno oligo-miocenico delle catene alpine
mediterranee dalla Cordigliera Betica all’Appennino, nonché il vulcanismo quaternario degli
apparati vulcanici Cimini, Sabatini e Vulsini dell’area del Lazio settentrionale, Umbria sud-
occidentale e Toscana meridionale. Di questi apparati vulcanici è in corso anche il rilevamento
geologico in scala 1:25.000 nell’ambito del Progetto CARG.
Chimica
Chimica Analitica
Sviluppo di nuove strumentazioni analitiche nel campo della cromatografia liquida ad alte
prestazioni-spettrometria di massa (HPLC-MS) in collaborazione con le maggiori aziende del
settore. Sviluppo di nuove colonne cromatografiche per la nano-HPLC. Sviluppo di metodi analitici
LC-MS e GC-MS per la determinazione di composti organici in matrici biologiche e ambientali.
Parole chiave: spettrometria di massa (analizzatore quadrupolare, analizzatore magnetico,
analizzatori multistadio MS/MS, analizzatore a trappola ionica, ionizzazione electronica,
ionizzazione chimica, electrospray), gas cromatografia con colonne capillari ed impaccate, micro e
nano HPLC, GC/MS, LC/MS (electrospray ed altre tecniche).
Chimica Fisica
Caratterizzazione mediante tecnica di risonanza magnetica elettronica (EPR) di polimeri
dendrimerici come biocarriers e come agenti terapeutici per la cura di malattie neurodegenerative.
Studio di strutture supramolecolari formate da polimeri e molecole organiche diversamente
aggregate (principalmente tensioattivi). Sintesi e caratterizzazione di solidi nano- meso- e micro-
porosi e di spugne solide per la catalisi, environmental remediation e biocatalisi. Adsorbimento su
superfici solide e liquide e caratterizzazione con tecniche di risonanza magnetica elettronica delle
interfasi solido/liquido e liquido/liquido. Studio e datazione di minerali e fossili. Nuove celle
fotovoltaiche a base organica.
Tecnologie Chimiche
Per quanto riguarda le “Tecnologie Chimiche”, queste vengono principalmente riferite allo sviluppo
di nuove tecnologie e metodi per l’analisi chimica di composti organici in varie matrici, di interesse
ambientale e biomedico nonché allo studio di solidi nano- meso- e micro-porosi e di spugne solide
per la catalisi, environmental remediation e biocatalisi.
13B - I risultati della ricerca del Dipartimento
B1 - Prodotti della ricerca
B1.1. Elenco delle pubblicazioni
Nell’anno 2012 sono state prodotte dagli afferenti al Dipartimento (nella composizione risultante al
31 dicembre 2012) n. 91 pubblicazioni, di cui 85 articoli su rivista, n. 5 libri o capitoli di libri
(monografie) e n. 1 cartografia tematico scientifica.
Lavori su rivista
De Donatis M., Lepore G., Susini S., Silani M., Boschi F., Savelli D. (2012). Sistemi Informativi
Geografici e Modellazione Tridimensionale per la Geo-Archeologia a Senigallia: nuove scoperte e
nuove ipotesi. RENDICONTI ONLINE DELLA SOCIETÀ GEOLOGICA ITALIANA
(ISSN:2035-8008), 16- 19 4 19;
Franchi N, Schiavon F, Betti M, Canesi L, Ballarin L. (2012). Insight on signal transduction
pathways involved in phagocytosis in the colonial ascidian Botryllus schlosseri. JOURNAL OF
INVERTEBRATE PATHOLOGY (ISSN:0022-2011), 260- 266 7 112; 10.1016/j.jip.2012.12.001
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Curzi D, Salucci S, Marini M, Esposito F, Agnello L, Veicsteinas A, Burattini S, Falcieri E.
(2012). How physical exercise changes rat myotendinous junctions: an ultrastructural study..
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Baldassarri V., Salucci S., Ferri P., Falcieri E., Burattini S. (2012). The role of alfa-actinin in Z-
disks assembly: a m orphologica point of view. MICROSCOPIE (ISSN:null), 37- 44 3;
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