Talk a Palazzo Massimo – Intelligenza Artificiale: dai Laboratori alla Società del Futuro

Talk a Palazzo Massimo – Intelligenza Artificiale: dai Laboratori alla Società del Futuro
Si tiene sabato 11 novembre, alle ore 17:00, presso il Museo Nazionale Romano di Palazzo Massimo, il talk “Intelligenza Artificiale: dai Laboratori alla Società del Futuro”. Intervengono: Roberto Basili, Ingegneria Università Roma Tor Vergata, Domenico Lembo, Università Sapienza di Roma, Carla Limongelli, Università  Roma Tre, Andrea Orlandini, CNR. Modera: Maria Frega, giornalista 
L’incontro, che vede la partecipazione degli organizzatori della Conferenza AIxIA 2023, nasce per divulgare i temi legati all’AI e i lavori della conferenza sull’Intelligenza Artificiale che si è svolta a Roma dal 6 al 9 novembre. 

La partecipazione è libera. Prenota un posto 
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World’s Top 2% Scientists, i ricercatori di Ingegneria nella classifica della Stanford University

World’s Top 2% Scientists, i ricercatori di Ingegneria nella classifica della Stanford University
La Top 2% Most Influential Scientists è un prestigioso riconoscimento che celebra gli eccezionali contributi dei ricercatori il cui lavoro ha avuto un impatto significativo nei rispettivi campi. Per Ingegneria Tor Vergata sono 35, nel complesso, i ricercatori e le ricercatrice che hanno ottenuto un posto nella classifica 2023 stilata dalla Stanford University relativa al 2% degli scienziati più citati a livello globale. Il risultato emerge dall’aggiornamento del database, accessibile al pubblico, realizzato in collaborazione con ElsevierScopus. La presenza di Ingegneria, pari a circa il 30% del 2% Top Scientists affiliati all’Università Roma Tor Vergata, si è ulteriormente consolidata dal momento che nella classifica della prima rilevazione, nel 2020, il numero dei ricercatori, afferenti ai quattro Dipartimenti dell’Area di Ingegneria, era circa la metà.  
La selezione di questa ultima rivelazione è pari a 190.000 ricercatori, profilati nel database Scopus – uno dei più importanti per le pubblicazioni scientifiche –  su circa 9 milioni di scienziati nel mondo, che si sono distinti per qualità, quantità e diffusione delle pubblicazioni all’interno delle comunità scientifiche. I ricercatori sono stati classificati in 22 aree scientifiche e 174 sottocategorie, sulla base delle informazioni bibliometriche (citazioni, h-index, hm-index corretto per la co-paternità, citazioni in articoli in diverse posizioni di paternità e indicatore composito c-score). La classifica generale fornisce due elenchi distinti: uno relativo alla “carriera” (periodo dal 1996 al 2022), l’altro che considera l’impatto della ricerca prodotta nel “singolo anno”, con riferimento alle citazioni ricevute durante il 2022.
Elenco World’s Top 2% Scientists – Ingegneria Università Roma Tor Vergata (carriera e singolo anno)
L’ elenco completo “World’s Top 2% Scientists” è pubblicato QUI 
Ingegneria – Aree scientifiche: 
Built Environment & Design
Chemistry
Clinical Medicine
Economics & Business
Enabling & Strategic Technologies
Engineering
Information & Communication Technologies
Physics & Astronomy
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World’s Top 2% Scientists, 90 i ricercatori e le ricercatrici di “Tor Vergata” tra i migliori scienziati del mondo

 




Nanotecnologie: il futuro dei sensori a nanoporo per un cambio di passo nella ricerca in biologia e medicina

Blasco Morozzo Mauro Chinappi intervistati
Blasco Morozzo Mauro Chinappi intervistati

Le interviste in Laboratorio

Mauro Chinappi – Blasco Morozzo della Rocca

 

di Pamela Pergolini

I sensori a nanoporo sono alla base di dispositivi portatili – che in genere hanno l’aspetto di una chiavetta USB – per sequenziare il DNA e hanno permesso notevoli sviluppi in genomica. Ora la prossima sfida sarà utilizzare i sensori a nanoporo per l’analisi delle proteine, molto più complesse del DNA. Ed è verso questo obiettivo che punta la ricerca a cui hanno lavorato i due docenti dell’Università di Roma Tor Vergata,  Mauro Chinappi del Dipartimento di Ingegneria Industriale e Blasco Morozzo della Rocca del Dipartimento di Biologia, in collaborazione con il gruppo di ricerca guidato da Giovanni Maglia dell’Università di Groningen, in Olanda, nel Laboratorio Single-molecule biophysics.
Secondo la ricerca, pubblicata nell’ultimo numero di Nature Biotechnology 
con il titolo Translocation of linearized full-length proteins through an engineered nanopore under opposing electrophoretic force”, sarebbe possibile utilizzare i sensori a nanoporo per analizzare anche le proteine. Ad oggi, tecnologie in grado di sequenziare in modo semplice singole proteine non sono disponibili. Una tecnologia per il sequenziamento diretto di proteine potrebbe portare a una rivoluzione nella ricerca in biologia e medicina.
Per le nostre Interviste in laboratorio abbiamo chiesto agli autori della ricerca, Blasco Morozzo della Rocca, docente di Bioinformatica, e Mauro Chinappi, docente di Fluidodinamica, di raccontarci in che modo hanno lavorato insieme per cercare di capire l’efficacia di approcci ingegneristici sulla cattura e il trasporto di proteine attraverso una tecnologia innovativa come quella dei biosensori a nanoporo.

D. Qual è l’aspetto principale che lega la Biologia molecolare a questo campo dell’ingegneria, la Fluidodinamica?
R.Mauro: Nelle bionanotecnologie il confine tra le discipline è molto sfumato. In questo progetto ci occupiamo del trasporto di liquidi attraverso canali, che è tradizionalmente un argomento di cui si occupa la fluidodinamica. Nello specifico, i canali di cui ci occupiamo in questo studio sono costituiti da proteine, dunque per la loro progettazione sono indispensabili conoscenze di biologia molecolare.
R. Blasco: Nonostante il nostro inquadramento formale, abbiamo entrambi una formazione multidisciplinare e questo ci permette di poter affrontare problemi complessi con visioni complementari. È una situazione che nella scienza contemporanea si verifica sempre più spesso … fortunatamente aggiungerei.
D. Parliamo dei nanopori: quali sono le caratteristiche di questi sensori altamente innovativi, come funzionano?
R. Mauro: Un singolo poro di pochi nanometri di diametro connette due camere in cui c’è acqua e sale. Un voltaggio applicato tra le due camere causa il passaggio di ioni da una camera all’altra. La corrente elettrica associata al passaggio di ioni può essere misurata facilmente con un amperometro. Quando una molecola è nel poro, il passaggio di ioni è ostacolato e quindi passa meno corrente elettrica nel sistema, un po’ come quando cade qualcosa in un lavandino e fluisce meno acqua attraverso lo scarico.

R. Blasco: Molecole diverse danno luogo a diversi segnali elettrici. Quindi, dalla variazione di corrente elettrica è possibile identificare la molecola che in quel momento sta occupando il poro. I sensori a nanoporo per l’analisi del DNA sono ormai una tecnologia consolidata: è molto semplice portare il DNA al poro perché è una molecola carica – e quindi è possibile guidarla con un campo elettrico – ed è anche relativamente semplice controllare il suo passaggio nel poro usando dei motori molecolari. Estendere questi approcci all’analisi di proteine è molto più complesso in quanto le proteine non hanno una carica omogenea. Una delle novità del nostro lavoro è aver mostrato come sia possibile indurre la cattura e il trasporto di proteine grazie ad un fenomeno fluidodinamico noto come elettroosmosi.
D. Che significa nella pratica “ingegnerizzare” un nanoporo biologico? Il nanoporo che avete utilizzato è stato costruito appositamente per questa ricerca?
R. Mauro: Ad oggi è possibile mutare la sequenza delle proteine per generare pori che espongano al loro interno regioni cariche positivamente o negativamente. Tuttavia, capire se e quali mutazioni sono utili per un certo obiettivo non è semplice. Le nostre simulazioni hanno permesso di comprendere in che modo le modifiche della superficie interna del poro alterino il flusso di acqua (l’elettroosmosi). Ulteriori simulazioni hanno poi permesso di quantificare le forze agenti sulla proteina all’interno del poro mostrando, ad esempio, che la forza dovuta al flusso elettroosmotico può essere così intensa da permettere di catturare e trasportare proteine anche quando la forza elettroforetica è orientata in direzione opposta.

R. Blasco: Uno dei vantaggi di usare pori biologici è che la loro struttura è determinata dagli aminoacidi che la compongono, i quali a loro volta sono codificati nel DNA che si usa per la loro produzione. In questo modo è possibile creare molte combinazioni diverse e testare il loro comportamento o efficacia rispetto a una funzione che si vuole implementare. I nostri collaboratori in Olanda, in particolare Adina Sauciuc, ne hanno prodotti oltre una decina, per cercare di capire quale andasse meglio. Incrociando i dati dei modelli, degli esperimenti e delle simulazioni abbiamo identificato le combinazioni migliori per il nostro scopo.

 

D. Una domanda di biologia: qual è l’utilità di poter identificare e sequenziare proteine?
R. Blasco: Le proteine sono tra gli attori principali dei fenomeni biologici, sono le operaie, le esecutrici delle più svariate funzioni, da quelle più semplici e strutturali a quelle complesse come la trasmissione di segnali nervosi o la conversione della luce in energia chimica, tanto per fare qualche esempio. Anche se spesso si dà molta importanza al DNA e ai geni (giustamente), l’informazione che essi contengono viene “messa in pratica” dalle proteine. Queste poi subiscono altre modifiche durante la loro vita, maturano con delle modificazioni chimiche, che sono spesso associate a fenomeni di regolazione e anche all’insorgenza di patologie. Potere identificare e sequenziare le proteine, con strumenti rapidi ed efficaci, avrebbe implicazioni di vasta portata anche per la diagnosi di malattie e la cura dei pazienti.
D. Questa innovativa tecnologia ha permesso di ottenere sviluppi nel sequenziamento del DNA a partire dagli anni ‘10 del 2000, quali nuove prospettive alla ricerca può aprire questo vostro studio?
R. Blasco: Ad oggi, tecnologie in grado di sequenziare direttamente singole proteine non sono disponibili. Esistono approcci che forniscono informazioni sul proteoma, ma richiedono dei passaggi complessi. In alcune tecniche le proteine vanno tagliuzzate e ricomposte, per altre servono complessi cicli di reazioni o macchinari molto sofisticati e costosi. Una tecnologia per sequenziamento diretto di proteine potrebbe portare a un cambio di passo nella ricerca in biologia e medicina forse paragonabile a quel che è accaduto qualche decade fa con la disponibilità di sequenziatori di DNA a basso costo, i cui riflessi e ricadute si stanno raccogliendo anche ora.
R. Mauro: Il nostro studio è un tassello che potrebbe aiutare a risolvere uno dei problemi principali dei sensori a nanoporo per le proteine: la possibilità di controllare il trasporto delle proteine attraverso il poro. Fino a qualche anno fa, solo pochi gruppi di ricerca studiavano la possibilità di usare approcci nanofluidici come l’elettroosmosi per controllare il trasporto di proteine. Ora vari gruppi si stanno muovendo in questa direzione e, il nostro studio, in qualche forma, suggerisce che questa sia una direzione promettente.
D. In quali altri campi possono essere utilizzati i sensori a nanoporo?
Blasco: Ovunque siano coinvolti attori biologici! Oltre alla medicina, la microbiologia e l’ambiente mi vengono in mente tutti quei processi industriali che coinvolgono organismi, come la produzione di yogurt, vino e birra.

 

 

LE PAROLE DELLA SCIENZA
Le parole del giorno
ELETTROOSMOSI: trasporto di acqua indotto da un campo elettrico esterno, da qui il nome elettroosmosi, dal greco ὠσμός “spinta, impulso”. Immaginiamo, ad esempio, un canale sulle cui pareti ci siano, cariche fisse negative e supponiamo che in questo canale ci sia una soluzione elettrolitica (acqua e sale). Queste cariche fisse sulle pareti del canale attireranno gli ioni positivi presenti in soluzione. A questo punto avremo all’interno del canale una prevalenza di ioni positivi. Sotto l’azione di un campo elettrico esterno, questi inizieranno a muoversi e trascineranno l’acqua.
ELETTROFORESI: movimento di una particella o molecola carica indotto da un campo elettrico esterno. È un fenomeno che si usa molto, ad esempio, nelle analisi biochimiche per muovere e separare molecole (proteine, DNA) per poi identificarle.

 

Sezione trasversale del nanoporo (in bianco), attraversato dal peptide (in azzurro, con gli aminoacidi carichi in rosso per i negativi e in blu per i positivi). Il poro attraversa una membrana lipidica (strato grigio) che divide il sistema in due compartimenti, immersi in acqua e sale (sfondo viola e grigio). Se tra i due lati applichiamo una differenza di potenziale si generano forze elettroforetiche (EF) e flussi elettroosmotici (EOF). Nel sistema raffigurato i EOF riescono a soverchiare le EF permettendo la traslocazione della proteina e la sua analisi.
 

Conferenza “Women in AFCEA”– La sostenibilità nello spazio vista dalle donne

Conferenza “Women in AFCEA”– La sostenibilità nello spazio vista dalle  donne
La necessità di pensare alle nuove missioni spaziali in un’ottica di sostenibilità “by design”, in modo da permette il riuso di sistemi già in orbita per realizzare nuove missioni, unita alla necessità di un quadro normativo di riferimento per garantire la sostenibilità delle nuove missioni in termini tecnologici, economici e operativi ha portato il Women in AFCEA Committee di AFCEA- Armed Forces Communications & Electronics Association Capitolo di Roma a organizzare l’evento  Sostenibilità nello spazio: una nuova frontiera
L’iniziativa, che si terrà giovedì 28 settembre dalle ore 09:00 alle 14:00 in Aula Convegni della Macroarea di Ingegneria, metterà a confronto scienziate e manager che lavorano in ambito spaziale con l’obiettivo di sviluppare diversi aspetti della sostenibilità nello Spazio, dalla “Space Situation Awareness” alle ricadute tecnologiche e all’aspetto normativo, sottolineando come la sostenibilità riguardi anche l’inclusione, soprattutto in un settore che vede crescere la presenza di donne STEMScience, Technology, Engineering, and Mathematics.
 

 

Trasferimento Tecnologico, presentati i bandi a cascata Spoke 2 – Tor Vergata e Rome Technopole

Trasferimento Tecnologico, presentati i bandi a cascata Spoke 2 – Tor Vergata e Rome Technopole
Giovedì 13 luglio presso l’Aula Convegni della Macroarea di Ingegneria si è svolta la presentazione dei bandi a cascata sul trasferimento tecnologico. L’evento, promosso nell’ambito dello Spoke 2 (coordinato dall’Ateneo Tor Vergata) del progetto PNRR Rome Technopole, è stato organizzato dall’Ateneo Tor Vergata. L’Ecosistema dell’Innovazione del progetto Rome Technopole sostiene il trasferimento tecnologico verso il sistema produttivo del Lazio e del Mezzogiorno con due bandi dello Spoke 2, destinati a finanziare attività di prototipazione e di proof-of-concept, caratterizzate da un incremento del livello di maturità tecnologica (TRL), per un valore complessivo di tre milioni di euro sulle aree tematiche strategiche della transizione digitale, della transizione energetica e della salute e il biofarmaceutico.  La progettualità espressa è orientata verso dimensioni e livelli di maturità tecnologica elevati (TRL 6/7). Il soggetto gestore dei bandi è Unioncamere, l’Associazione Nazionale delle Camere di Commercio che, grazie a una collaborazione con l’Ateneo di Roma Tor Vergata, metterà a disposizione la piattaforma.  La giornata ha previsto anche una tavola rotonda dal titolo “Il Trasferimento tecnologico per gli Ecosistemi innovativi”, in cui Vincenzo Tagliaferri, prorettore delegato al Trasferimento tecnologico dell’Università di Roma Tor Vergata e Membro del CdA Fondazione Rome Technopole, Franco Alberto Fossati, direttore scientifico della Fondazione Rome Technopole, Alessandro Francolini, vice presidente di Unindustria con delega all’Università, Ricerca e Trasferimento Tecnologico e Membro del CdA Fondazione Rome Technopole  e Giuseppe Salonia, responsabile Servizio Innovazione e Proprietà industriale in Unioncamere, hanno affrontato i temi legati alla filiera del trasferimento tecnologico per gli ecosistemi innovativi al fine di rafforzarne l’azione e l’impatto sul tessuto economico e imprenditoriale del territorio.
Alla presentazione sono intervenuti, tra gli altri, il rettore Nathan Levialdi Ghiron, il Direttore del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e Coordinatore dello Spoke 2 in Rome Technopole, Renato Baciocchi, l’Area regolazione del mercato e incentivi, Dintec- Unioncamere con Eliana Nicosia. La pubblicazione del bando, fatti salvi eventuali ulteriori step amministrativi, è prevista per la fine di luglio. A fine settembre 2023 si prevede il primo cut-off per la presentazione delle domande. 
Rome Technopole  – Il progetto Rome Technopole, di cui l’Università degli Studi di Roma Tor Vergata è partner attivo e spoke leader per le attività dedicate al trasferimento tecnologico (Spoke 2), nasce nell’ambito dei bandi PNRR riferiti al programma “ecosistemi dell’Innovazione” (Missione 4, Componente 2 Investimento 1.5, finanziato dall’Unione Europea – NextGenerationEU). L’ecosistema, organizzato su modello Hub&Spokes, opera relativamente ad attività di ricerca applicata, formazione, disseminazione, public engagement, infrastrutture di ricerca e Joint Labs, e si articola su tre aree di specializzazione tecnologica tenendo conto delle vocazioni industriali e di ricerca presenti sul territorio di riferimento, regionale o sovraregionale, al fine di rafforzare la collaborazione tra il sistema della ricerca, il sistema produttivo e le istituzioni territoriali. Il programma promuove il trasferimento tecnologico e intende accelerare la trasformazione digitale dei processi produttivi delle imprese, in un’ottica di sostenibilità economica e ambientale e di impatto sociale sul territorio.
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