Autore: sara.marchetti1@unimib.it

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Nuova posizione PhD disponibile!

Titolo del progetto: New approach methodologies to assess the biological safety and mechanisms of action of advanced (nano)materials

Il progetto svilupperà nuovi modelli avanzati in vitro della barriera polmonare, esposti all’interfaccia aria-liquido (ALI) con sistemi dedicati, per imitare meglio le
condizioni fisiologiche di esposizione e le risposte alle particelle e molecole sospese nell’aria. I nuovi sistemi biologici, basati sull’interazione di cellule epiteliali, endoteliali e/o immunitarie polmonari, anche in combinazione con una matrice extracellulare biostampata in 3D, verranno utilizzati per implementare un approccio basato su adverse outcomes pathways (AOPs) per caratterizzare l’effetto citotossico ed effetti proinfiammatori dei nuovi nano(bio)materiali e degli inquinanti atmosferici. Il progetto mira a stabilire nuove metodologie (NAMs) che combinano sistemi di esposizione avanzati, modelli biologici predittivi complessi e molecolari/omici, abbinati ad approcci morfologici. Si prevede un forte contributo scientifico nei campi della tossicologia ambientale e della valutazione della salute e della sicurezza di nuovi prodotti chimici e materiali.

Il progetto di dottorato si sviluppa all’interno nel progetto europeo INTEGRANO (Multidimensional Integrated Quantitative Approach to Assess Safety and Sustainability of Nanomaterials in Real Case Life Cycle Scenarios Using Nanospecific Impact Categories), HORIZON CL 4 2023 RESILIENCE 01 22 (GA n 101138414).

Tutor: Paride Mantecca

Supervisori: Maurizio Gualtieri, Laura Russo

Aperta la prima sessione del bando UNIMIB per l’ammissione al 40°ciclo dei corso di dottorato in Tecnologie Convergenti per i Sistemi Biomolecolari.

Consulta la sezione bandi per maggiori informazioni.

Pubblicazioni Scientifiche 2024

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  • Tseberlidis G., Trifiletti V., Husien A.H., L’Altrella A., Binetti S, Gosetti F. Cu2ZnSnS4 Nanoparticles as an Efficient Photocatalyst for the Degradation of Diclofenac in Water. Appl. Sci. 2024, 14, 9923. DOI: 10.3390/app14219923
  • Gualtieri M, Melzi G, Costabile F, Stracquadanio M, La Torretta T, Di Iulio G, Petralia E, Rinaldi M, Paglione M, Decesari S, Mantecca P, Corsini E. On the dose-response association of fine and ultrafine particles in an urban atmosphere: toxicological outcomes on bronchial cells at realistic doses of exposure at the Air Liquid Interface. Chemosphere. 2024 Sep 28:366:143417. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.143417
  • Marchetti S, Colombo A, Saibene M, Bragato C, La Torretta T, Rizzi C, Gualtieri M, Paride Mantecca P. Shedding light on the cellular mechanisms involved in the combined adverse effects of fine particulate matter and SARS-CoV-2 on human lung cells. Sci Total Environ. 2024 Nov 20:952:175979. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.175979
  • Botto L, Bulbarelli A, Lonati E, Cazzaniga E, Palestini P. Correlation between Exposure to UFP and ACE/ACE2 Pathway: Looking for Possible Involvement in COVID-19 Pandemic. Toxics. 2024 Jul 31;12(8):560. DOI: 10.3390/toxics12080560
  • Bragato C, Persico A, Ferreres G, Tzanov T, Mantecca P. Exploring the Effects of Lignin Nanoparticles in Different Zebrafish Inflammatory Models. Int J Nanomedicine. 2024 Jul 30:19:7731-7750. DOI: 10.2147/IJN.S469813
  • Furxhi I, Perucca M, Koivisto AJ, Bengalli R, Mantecca P, Nicosia A, Burrueco-Subirà D, Vázquez-Campos S, Lahive E, Blosi M, Lopez de Ipiña  J, Oliveira J, Carriere M, Vineis C, Costa A. A roadmap towards safe and sustainable by design nanotechnology: Implementation for nano-silver-based antimicrobial textile coatings production by ASINA project. Comput Struct Biotechnol J. 2024 Jun 15:25:127-142. DOI: 10.1016/j.csbj.2024.06.013
  • Bragato C, Mazzotta R, Persico A, Bengalli R, Ornelas M, Gomes F, Bonfanti P, Mantecca P. Biocompatibility Analysis of Bio-Based and Synthetic Silica Nanoparticles during Early Zebrafish Development. Int J Mol Sci. 2024 May 18;25(10):5530. DOI: 10.3390/ijms25105530
  • Saibene M, Serchi T, Bonfanti P, Colombo A, Nelissen I, Halder R, Audinot JN, Pelaz B, Soliman MG, Parak WJ, Mantecca P, Gutleb AC, Cambier S. The use of a complex tetra-culture alveolar model to study the biological effects induced by gold nanoparticles with different physicochemical properties. Environ Toxicol Pharmacol. 2024 Mar:106:104353. DOI: 10.1016/j.etap.2023.104353
  • Perelshtein I, Shoshani S, Jacobi G, Natan M,  Dudchenko N, Perkas N, Tkachev M, Bengalli R, Fiandra L, Mantecca P, Ivanova K, Tzanov T, Banin E, Gedanken A. Protecting the Antibacterial Coating of Urinal Catheters for Improving Safety. ACS Appl Bio Mater. 2024 Feb 19;7(2):990-998. DOI: 10.1021/acsabm.3c00988
  • Motta G, Gualtieri M, Bengalli R, Saibene M, Belosi F, Nicosia A, Cabellos J, Mantecca P. An integrated new approach methodology for inhalation risk assessment of safe and sustainable by design nanomaterials. Environ Int. 2024 Jan:183:108420. DOI: 10.1016/j.envint.2024.108420

MUSA

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MUSA

Multilayered Urban Sustainability Action

MUSA – Multilayered Urban Sustainability Action è un Ecosistema dell’Innovazione finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR, Missione 4, componente 2, investimento 1.5).

Il progetto vede la collaborazione tra l’Università di Milano-Bicocca, ente proponente, il Politecnico di Milano, l’Università Bocconi, l’Università Statale di Milano e numerosi partner pubblici e privati.

MUSA nasce a Milano come risposta alle sfide che la realtà metropolitana affronta nella transizione verso le tre dimensioni della sostenibilità: ambientale, economica e sociale. L’ambizione è quella di inaugurare un nuovo modello di collaborazione pubblico-privata replicabile a livello nazionale e internazionale.

MUSA identifica nel territorio lombardo un laboratorio ideale per sperimentare innovazioni integrate e pianificare risposte interdisciplinari che agiscano su più fronti del management cittadino: ambientale, dove lo sviluppo urbano deve rispettare e rafforzare la biodiversità e favorire soluzioni ottimali per l’energia e la mobilità sostenibile; tecnologico, con il potenziale ancora da sfruttare della digitalizzazione e delle deep tech ed economico e finanziario, nel quale l’educazione e la finanza sostenibile stanno assumendo ruoli sempre più centrali.

Il Centro di Ricerca Interdipartimentale POLARIS è coinvolto nello Spoke 1 di MUSA, che si dedica alla salvaguardia e alla valorizzazione delle potenzialità dell’ambiente naturale nel contesto cittadino, dalla biodiversità alle fonti energetiche rinnovabili, dal monitoraggio al coinvolgimento dei cittadini nella mobilità sostenibile.

Spoke Leader: Massimo Labra

Per maggiori informazioni visita il sito.

AMYGING

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AMYGING

AMYGING – Holistically sustainable multi-modal β-amyloid imaging

Il progetto AMYGING utilizzerà embrioni di zebrafish come modello in vivo per dimostrare che i sistemi vettore (carrier) a base di polifenoli naturali, oltre ad avere un grande potenziale come principi attivi naturali, possono anche essere sfruttati come base per generare un nuovo strumento di diagnostica per immagini, altamente modulare, adatto sia per la risonanza magnetica (MRI) che per la diagnostica per immagini a fluorescenza differenziale.

A questo scopo, verranno generate sonde multimodali, sfruttando la struttura dell’amiloide insieme alla nanotecnologia e all’elettronica molecolare, beneficiando allo stesso tempo delle caratteristiche intrinseche dei polifenoli naturali.

AMYGING ha come fine ultimo quello di implementare una piattaforma di screening per il rilevamento dei peptidi Aβ amiloide presentii nel liquido cerebrospinale di pazienti con malattia di Alzheimer, sfruttando nanoparticelle naturali funzionalizzate (NP). Queste NP sono composte da un nucleo formato da una struttura polifenolica condensata naturale (PNP), che complessa gli ioni gadolinio, e uno strato esterno di PNP funzionalizzata con piccoli sistemi target sensibili all’amiloide (ASSA). Questa combinazione porterà ad aumentare efficacemente la concentrazione dell’agente di contrasto (gadolinio) nelle immediate vicinanze dei peptidi Aβ amiloidi, ottimizzando in questo modo la tecnica di diagnostica per immagini bimodale.

UNIMIB è leader del WP2, che mira alla generazione di varie PNP e ASPNP per il progetto AMYGING, e del WP3, in cui, sfruttando il modello di zebrafish (Danio rerio), verrà generato un modello in vivo di malattia di Alzheimer (AD) inducibile per l’imaging e la convalida di AMYGING.

Call: PRIN2022

Grant Agreement: 202295845T

Coordinatore del Progetto: Margherita Brindisi (UNINA)

UNIMIB WP leader: Heiko Lange (WP2 Leader), Anita Colombo (WP3 Leader)

SAMANTA

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SA.MA.NT.A – ScAling-up di un sisteMA aNTi-particolato, anti-coronavirus, biocida Autorigenerante

Il progetto SA.MA.NT.A consiste nell’innovazione di un sistema di filtrazione in grado di trattenere la totalità del materiale particolato con diametro superiore a 4 nm (inorganico, organico e biologico) e di garantire un’efficienza di filtrazione >99.99%, adatta ad ogni ambiente indoor.

Il sistema garantisce l’inattivazione del COVID-19 e una generale azione biocida contro tutti gli elementi biologici: esso si basa infatti su un trattamento termico per l’inattivazione del virus COVID-19 e per la combustione di tutto il materiale particolato raccolto sul filtro, risultando in un’azione completamente biocida nonché autorigenerante del filtro stesso, azzerando la produzione di rifiuti speciali.

Il sistema, essendo basato su un metodo universale di inattivazione e distruzione di ogni struttura biologica fondata sulla chimica del carbonio (metodo termico con possibilità di agire fino a 900°C), è progettato per essere indipendente da tutte le possibili varianti di COVID-19 e da qualsiasi possibile pandemia futura.

Coordinatore del Progetto: Luca Ferrero

INTEGRANO

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INTEGRANO

UNIMIB è coordinatore di un nuovo progetto Horizon Europe: INTEGRANO (GA. 101138414).

In linea con le attuali linee guida per prodotti chimici e materiali Safe and Sustainable by Design – SSbD, INTEGRANO propone un approccio di valutazione generale basato su prove quantitative da applicare nella pratica per casi di progettazione di Nano Materiali (NM) specifici.
L’ambizione di INTEGRANO è quella di gettare le basi per un nuovo paradigma basato su quadri standardizzati e sulla creazione di set di dati adeguati sui NM, nonché categorie di impatto nanospecifico dei NM attraverso le fasi del loro ciclo di vita (LCS), applicati a valutazioni di specifici casi di progettazione.

12 partner provenienti da 8 paesi diversi partecipano al progetto. Questa rete consente diverse competenze all’interno del progetto, che si completano e si supportano a vicenda.

Per ulteriori informazioni visitate la pagina dedicata, il sito INTEGRANO – INTEGRANO o la pagina Linkedin.

Pubblicazioni Scientifiche 2023

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  • Bengalli RD, Zerbi G, Lucotti A, Catelani T, Mantecca P. Carbon nanotubes: Structural defects as stressors inducing lung cell toxicity. Chem Biol Interact. 2023 Sep 1;382:110613. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2023.110613
  • Botto L, Lonati E, Russo S, Cazzaniga E, Bulbarelli A, Palestini P. Effects of PM2.5 Exposure on the ACE/ACE2 Pathway: Possible Implication in COVID-19 Pandemic. Int J Environ Res Public Health. 2023 Mar 1;20(5):4393. https://doi.org/10.3390/ijerph20054393
  • Bragato C, Pistocchi A, Bellipanni G, Confalonieri S, Balciunie J, Monastra FM, Carra S, Vitale G, Mantecca P, Cotelli F, Gaudenzi G. Zebrafish dnm1a gene plays a role in the formation of axons and synapses in the nervous tissue. J Neurosci Res. 2023 Apr 9. https://doi.org/1002/jnr.25197.
  • Gualtieri M, Carriere M, Mantecca P. Hazard, Distribution and Exposure of Particulate Pollution from Indoor and Outdoor Environments.Toxics. 2023 Sep 12;11(9):772. https://doi.org/10.3390/toxics11090772
  • Kose O, Béal D, Motellier S, Pelissier N, Collin-Faure V, Blosi M, Bengalli R, Costa A, Furxhi I, Mantecca P, Carriere M. Physicochemical Transformations of Silver Nanoparticles in the Oro-Gastrointestinal Tract Mildly Affect Their Toxicity to Intestinal Cells In Vitro: An AOP-Oriented Testing Approach. Toxics. 2023; 11(3):199. https://doi.org/10.3390/toxics11030199
  • Kose O, Mantecca P, Costa A, Carrière M. Putative adverse outcome pathways for silver nanoparticle toxicity on mammalian male reproductive system: a literature review. Part Fibre Toxicol. 2023 Jan 5;20(1):1. https://doi.org/1186/s12989-022-00511-9
  • Marchetti S., Gualtieri M., Pozzer A, Lelieveld J., Hansell A. L., Colombo A., Mantecca P. On fine particulate matter and COVID-19 spread and severity: an in vitro toxicological plausible mechanism. Environ Int. 179 (2023) 108131. https://doi.org/10.1016/j.envint.2023.108131
  • Moschini E, Colombo G, Chirico G, Capitani G, Dalle-Donne I, Mantecca P. Biological mechanism of cell oxidative stress and death during short-term exposure to nano CuO. Sci Rep. 2023 Feb 9;13(1):2326. https://doi.org/1038/s41598-023-28958-6
  • Motta G, Gualtieri M, Saibene M, Bengalli R, Brigliadori A, Carrière M, Mantecca P. Preliminary Toxicological Analysis in a Safe-by-Design and Adverse Outcome Pathway-Driven Approach on Different Silver Nanoparticles: Assessment of Acute Responses in A549 Cells. Toxics. 2023; 11(2):195. https://doi.org/10.3390/toxics11020195

AMROCE – AGAINST CECs (AMR BACTERIA AND ANTIBIOTICS) IN WATER BODIES

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AMROCE – AGAINST CECs (AMR BACTERIA AND ANTIBIOTICS) IN WATER BODIES

Antibiotici, agenti patogeni e batteri resistenti agli antimicrobici (AMR) sono contaminanti emergenti (CEC) nei corpi idrici associati all’allevamento intensivo di pesci e animali nell’entroterra. AMROCE mira a ridurre l’inquinamento da antibiotici e la diffusione dei batteri AMR nell’intero ciclo dell’acqua attraverso una piattaforma di nuovi prodotti antimicrobici privi di antibiotici. Nel progetto, attraverso metodiche di nanoingegneria, verranno sviluppate reti per pesci antimicrobiche/antibiofilm e membrane per la filtrazione delle acque reflue. Agenti antimicrobici di derivazione marina ed enzimi antibiofilm saranno nano-formulati come alternativa agli antibiotici per produrre integratori alimentari per pesci e animali. Durante la produzione e l’uso dei nuovi prodotti verranno monitorate costantemente l’esposizione umana e la sicurezza ambientale.

UNIMIB è leader del WP3, che mira ad identificare i parametri relativi alla sicurezza del processo di nanoformulazione sia per i lavoratori che per gli utenti, considerando non solo la regolamentazione esistente, ma anche le lacune esistenti nell’attuale legislazione.

Coordinatore del Progetto: Tzanko Tzanov (UPC)

UNIMIB WP leader: Paride Mantecca

Per ulteriori informazioni visita il sito del progetto: amroce.eu