Silvia Bracco
Professore associato di Chimica IndustrialeUniversità di Milano Bicocca
Progetto
Un progetto per posizionare la Lombardia all’avanguardia negli studi sulla fotosintesi, naturale e artificiale.
Con l’obiettivo, concreto, di arrivare a migliorare la resistenza e la produttività di alcune colture fondamentali grazie a processi di fotosintesi più efficienti.
È questa la ricaduta sul territorio del Premio internazionale “Lombardia è Ricerca”.
Investigare i meccanismi di funzionamento di complessi fotosintetici per il design di Complessi Artificiali Biomimetici
Analisi dei meccanismi molecolari dell’attivazione dell’NPQ per migliorare l’efficienza fotosintetica e la produttività delle piante
Esplorare la variabilità genetica disponibile in orzo per migliorare la capacità fotosintetica e la produttività
Design e realizzazione di architetture porose come sistemi mimetici della fotosintesi naturale
È Professore Associato al Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università Milano-Bicocca dal 2019. Dopo aver conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienza dei Materiali, Bracco ha trascorso diversi periodi come ricercatrice in visita in istituzioni straniere come l’Università di Cardiff (UK), l’Università della California a Santa Barbara – Materials Research Laboratories (MRL) e l’European Grenoble Synchrotron Radiation Facility.
Le sue pubblicazioni hanno ricevuto più di 3300 citazioni e il suo H-index è 33.
La sua attività scientifica si è svolta nel campo della chimica macromolecolare e supramolecolare, con particolare attenzione alla progettazione, sintesi e studio di nuovi materiali nanostrutturati porosi per lo stoccaggio e l’assorbimento selettivo di gas, quali CO2, Xe, H2 e CH4. Questi materiali includono cristalli molecolari, polimeri 3D iper-reticolati e strutture organometalliche (MOFs).
Interruttori fotoresponsivi sono stati incorporati in strutture polimeriche iper-reticolate porose amorfe ad alta area superficiale (POPs). Questo è stato il primo inserimento in reticoli covalenti di elementi fotoattivi, che esplorano stati bistabili con rese di conversione del 100%; sfruttando la fotoisomerizzazione quantitativa allo stato solido e la porosità della struttura, è stato possibile modulare l’assorbimento del gas in risposta alla luce (Nature Chemistry 2020).
I risultati sono stati ottenuti grazie alla collaborazione internazionale con il gruppo di ricerca del Prof. Ben Feringa (premio Nobel), dell’Università di Groningen.
La flessibilità e la dinamica dei solidi porosi è determinante. La costruzione di architetture ad hoc ha permesso di modulare l’assorbimento dei gas e ottenere la maggiore mobilità molecolare nei solidi mai raggiunta in letteratura scientifica, con energia di attivazione trascurabile di sole 6 cal/mol.
Margherita Maiuri si è laureata in Ingegneria fisica al Politecnico di Milano, dove si è anche specializzata in Ottica e Fotonica e dove dal 2021 è Assistant Professor di Fisica Sperimentale della Materia al Dipartimento di Fisica.
La sua tesi di dottorato “Ultrafast energy and electron transfer processes in natural and artificial light harvesting Systems” è stata premiata nel 2015 con il prestigioso ENI Award - Debut in Science, attribuito a contributi scientifici nel campo delle ricerche sulle energie rinnovabili.
Ha poi ottenuto una delle borse di studio MSCA Marie Curie Actions per continuare, prima a Princeton e poi al Politecnico milanese, le ricerche iniziate nell’ateneo statunitense durante il suo post doc. Nel 2018 ha ricevuto il Premio “L’Oreàl-UNESCO for Women in Science” per studiare i comportamenti ottici coerenti in sistemi supra-molecolari per raccolta della luce solare.
La sua attività d ricerca è stata dedicata allo sviluppo di sistemi laser in grado di generare impulsi ottici di brevissima durata, e alla loro applicazione allo studio di materiali biologici, e allo sviluppo di un apparato di spettroscopia elettronica bidimensionale.
Dal 2015 Paolo Pesaresi è Professore associato di Genetica nel Dipartimento di Bioscienze dell'Università degl Studi di Milano, dove è arrivato con una docenza a contratto nell’ambito del programma “Il rientro dei cervelli”, al Dipartimento di produzione vegetale (DI.PRO.VE.) dello stesso ateneo.
Dottorato e post doc sono stati infatti da lui conseguiti in Germania, al Max-Planck-Institute für Züchtungsforschung di Colonia.
L’attività di ricerca del prof. Pesaresi è incentrata sull’acquisizione di nuove conoscenze sui meccanismi molecolari alla base della regolazione della fotosintesi e della biogenesi del cloroplasto nella specie modello Arabidopsis thaliana. Tale attività di ricerca è caratterizzata da un approccio di genomica funzionale.
Le conoscenze acquisite in 25 anni di ricerca includono gli enzimi responsabili del meccanismo foto-protettivo, noto come “Transizioni di Stato”.
Negli ultimi anni, queste conoscenze sono trasferite a specie di interesse agronomico come l’orzo e il riso, attraverso strategie di genomica funzionale e lo studio della variabilità genetica naturale e l’interazione con l’ambiente, con l’obiettivo di migliorare il processo fotosintetico, e quindi la produttività, di specie coltivate.
Laureata con lode in Biologia all’Università della Calabria nel 2008, ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Biotecnologie Molecolari, Industriali e Ambientali all’Università di Verona nel 2014 studiando la fotosintesi e i meccanismi di fotoprotezione. Dal 2014 al 2018 è stata assegnista di ricerca sempre all’Università di Verona e ha inoltre trascorso oltre 6 mesi in Cina, all’Istituto di Biofisica dell’Accademia Cinese delle Scienze per sviluppare metodi di estrazione e caratterizzazione molecolare di proteine vegetali.
Dal 2021 è Professore Associato di Fisiologia Vegetale al Dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell’Università di Pavia, dove ha avviato il laboratorio “Plant PhotoLab”. Fin dall’inizio della sua carriera Alberta Pinnola ha studiato i meccanismi fotoprotettivi di dissipazione dell’energia in eccesso (processo chiamato Non Photochemical Quenching, NPQ) in piante, muschi e alghe unicellulari.
Le ricerche svolte sono state oggetto di importanti riconoscimenti, tra i quali il premio della “Federation of European Societies of Plant Biology”, il premio Giovane ricercatore della Società Italiana di Fisiologia Vegetale e il premio Giovane Ricercatore del Gruppo 2003.
Santabarbara è Primo Ricercatore del Consiglio Nazionale delle Ricerche a Milano, dove coordina la “Photosynthesis Research Unit”. Laureato in Biologia, con un dottorato in Biologia vegetale, da anni ha come suo principale campo di ricerca la comprensione dei meccanismi molecolari comprensione dei meccanismi molecolari e della bioenergetica dei centri di reazione fotosintetici.
Questi temi sono stati da lui affrontati con un approccio multidisciplinare, che comprende, oltre a metodi biochimici e di biologia molecolare per la purificazione/modificazione selettiva dei campioni, l'applicazione di un'ampia gamma di tecniche spettroscopiche: metodi ottici sia allo stato stazionario sia risolti nel tempo, sviluppati nel suo laboratorio, ma anche tecniche di risonanza paramagnetica elettronica grazie a collaborazioni di lungo termine.
Un’altra importante sua linea di ricerca riguarda lo studio dell'influenza della larghezza di banda del sistema di raccolta della luce dei fotosistemi sulla resa quantica di conversione fotochimica. Questa abilità è legata a particolari forme di clorofilla che, per via delle interazione con le proteine, assorbono a un’energia inferiore rispetto al centro di reazione. Santabarbara ha osservato ad esempio come l’incrementata capacità di assorbire la luce nel vicino infrarosso, in particolare in condizioni di ombreggiatura, compensi ampiamente la piccola perdita di resa di conversione legata alle forme rosse. Negli ultimi anni queste ricerche sono state estese a una classe di organismi recentemente scoperta che, quando esposti a condizioni di auto-adombramento o adombramento nel loro habitat naturale, sono in grado di sintetizzare dei cromofori inusuali, clorofilla f e d. Poiché le clorofille f e d operano intrinsecamente a bassa energia, un loro ruolo diretto nei processi di conversione dell’energia solare implica una sostanziale riconsiderazione della soglia minima di fabbisogno energetico necessaria per il processo di fotosintesi ossigenica.