Sono due i progetti di ricerca innovativa e multidisciplinare risultati vincitori nell’ambito del bando PRIMULE@DSCM, promosso all’interno del corso di dottorato in Scienze Chimiche e dei Materiali al Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa. Il primo è 'Polymer-based membrane/electrode for the electrochemical heavy metals recognition in water - Keraphene', proposto dai dottorandi Elena Pulidori, Elena Eremeeva, Andrea Roggi; il secondo è 'SYnthesis, Solution and in Silico studies of the interaction of Ag(I)/Au(I) Bis-NHeterocyclic Carbenes with DNA G-quadruplexes - SYSSi', proposto dai dottorandi Francesca Binacchi, Ester Giorgi, Giacomo Salvadori. I progetti sono stati valutati da un comitato di tre esperti internazionali e si sono aggiudicati il finanziamento previsto di 3000 euro ciascuno, messo a disposizione dai professori Benedetta Mennucci e Fabio Di Francesco del DCCI. Scopo del bando era promuovere negli studenti di dottorato il pensiero creativo, l'indipendenza scientifica e la multidisciplinarietà.

Il progetto Keraphene si propone di sviluppare un dispositivo innovativo ed ecocompatibile per contrastare l’inquinamento da metalli pesanti nelle matrici acquose, notevolmente incrementato negli ultimi anni a causa del progressivo sviluppo di processi industriali come la produzione di batterie, le placcature metalliche e la raffinazione del petrolio. Ad oggi i metodi maggiormente impiegati per la loro depurazione richiedono elevati costi e consumi energetici, e al tempo stesso presentano una bassa efficienza di rimozione. Il dispositivo che andranno a sviluppare i dottorandi sarà costituito da una membrana proteica modificata con ossido di grafene, partendo da materiali di scarto (ad esempio piume di pollame) capace di rimuovere i metalli pesanti presenti nelle acque e allo stesso tempo di funzionare come elettrodo per misurare la loro concentrazione. In tale ottica, lo sviluppo di un simile dispositivo avrà un impatto importante in termini di riduzione dell’inquinamento ambientale causato dalle piume e dai metalli pesanti; valorizzazione di biomasse di scarto; sviluppo di un dispositivo efficace per la determinazione dei metalli pesanti.

Il progetto SYSSi riguarda invece lo studio di nuovi composti a base di argento e di oro, con potenziale attività antitumorale. Lo studio coinvolge tre aree di ricerca dell’ambito chimico: inorganica, analitica e computazionale. Si prevede di sintetizzare due nuove molecole e verificarne l’interazione con strutture complesse di DNA presenti maggiormente all’interno delle cellule tumorali sia in soluzione che a livello computazionale. C'è un urgente bisogno di farmaci più selettivi ed efficienti in grado di bypassare i meccanismi di resistenza che spesso si verificano durante i trattamenti antitumorali attualmente in utilizzo. In questo contesto, complessi di oro e di argento hanno dimostrato di essere molecole promettenti nel campo delle terapie antitumorali, tuttavia, il loro modo di agire non è ancora del tutto chiarito. La possibile interazione con bersagli differenti dalla tioredossina reduttasi, come bersagli genomici quali DNA, potrebbe rappresentare un enorme punto di svolta nel perfezionamento di nuove strategie antitumorali.