Sintesi Ricerca Dipartimentale
Sintesi Ricerca Dipartimentale
Il Dipartimento di Farmacia – Scienze del Farmaco svolge attività di ricerca nei settori delle Scienze Chimiche, Farmaceutiche, Farmacologiche, Biologiche e Mediche, sviluppando linee progettuali in un contesto fortemente multidisciplinare e integrato. Le competenze di Chimica Farmaceutica sono orientate alla progettazione e sintesi di nuove molecole, ottimizzazione e riposizionamento di farmaci noti, per patologie neurologiche e neurodegenerative, oncologiche e rare, allo sviluppo di farmaci single-target e multi-target, radiotraccianti e radiofarmaci, sonde diagnostiche e sistemi intelligenti di drug delivery, anche con l’ausilio di piattaforme in silico. La Farmacologia e Farmacognosia contribuiscono all’identificazione di nuovi target terapeutici e allo studio preclinico in vivo di composti naturali e sintetici, con attenzione alle malattie rare e alla medicina personalizzata e di genere. La Tecnologia Farmaceutica è impegnata nello sviluppo di sistemi avanzati per il rilascio controllato e mirato dei farmaci e la loro veicolazione al sito bersaglio, mentre la Chimica Organica elabora metodologie di sintesi eco-sostenibili, lo sviluppo di nuovi processi di produzione di principi attivi e di nuovi materiali. L’area Medico-Biologica integra studi di biologia farmaceutica, microbiologia, igiene e patologia generale, contribuendo alla caratterizzazione di nuove molecole bio-attive e agli studi connessi al loro potenziale utilizzo in terapia. Inoltre, la presenza di gruppi disciplinari come quelli di Chimica Analitica, Chimica degli Alimenti, Biochimica e Fisica Applicata garantisce un apporto significativo alle attività dipartimentali di didattica, ricerca e terza missione e contribuisce a conferire un profilo di grande multidisciplinarietà alla struttura dipartimentale. L’attività scientifica si distingue per la significativa produzione di articoli pubblicati su riviste di settore di ampia diffusione, per le collaborazioni scientifiche con Enti nazionali ed internazionali, per l’elevata capacità di attrarre finanziamenti da bandi competitivi, e per una crescente attenzione al trasferimento tecnologico con iniziative di terza missione, testimoniate dal deposito di nuove domande di brevetto, spesso di contitolarità con imprese del territorio ed extra-territoriali.
Focus tematici di ricerca
Tema 1 — Drug Discovery & Medicinal Chemistry
Parole chiave: Multi-target, Target-Oriented Medicinal Chemistry, Target engagement and validation, Translational Medicine, Neurodegeneration & Neuroinflammation, Rare Diseasess, Oncology, Advanced Drug Delivery & Nanomedicine, AI-Driven Drug Discovery
- Imaging in fluorescenza
- Medicinal Chemistry e Drug Design Target-Oriented
- Mitochondrial Biology
- Oncologia traslazionale e meccanismi di chemioresistenza
- Neurodegenerazione e neuroinfiammazione
- Ligandi multi-target e network pharmacology
- Drug Delivery avanzato e nanomedicina (BBB crossing)
- AI, Cheminformatics e Computational Drug Discovery
- Chimica Farmaceutica sostenibile e chimica “green”
- Malattie rare e ultra-rare (approcci innovativi e riposizionamento)
Tema 2 — Advanced Drug Delivery & Pharmaceutical Technologies
Parole chiave: Drug delivery systems, Nanocarriers, Lipid-based nanoparticles, Polymeric micelles, Mucoadhesive systems, 3D printing pharmaceutical formulations, Orodispersible films, Pediatric formulations, Cyclodextrin inclusion complexes.
- Advanced Nanocarriers & Functionalized Delivery Systems
- Solubility & Bioavailability Enhancement Technologies
- Personalized & Pediatric Drug Formulations
- Smart Release & Mucoadhesive Technologies
Tema 3 — Traslational Pharmacology and Clinical Innovation
Parole chiave: Neuromuscular Disorders, Rare Genetic Diseases, Drug Repurposing, Translational Oncology
- Traslazione preclinico-clinica nelle malattie rare e neuromuscolari (DMD, Lafora disease, Wolfram syndrome, Charcot-Marie-tooth 2 A syndrome)
- Riposizionamento farmacologico e valutazione di nuove indicazioni terapeutiche
- Sviluppo di modelli patient-derived avanzati (iPSC, organoidi 3D)
- Identificazione e validazione di biomarcatori clinici e predittivi
- Sicurezza farmacologica, farmacovigilanza e piattaforme predittive di cardiotossicità
Tema 4 — Biotechnology, Omics & Translational Biology
Parole chiave: Cancer Metabolic Reprogramming, Immunomodulation and Myeloid Differentiation, Natural Bioactive Compounds and Phytotherapy, Antimicrobial and Antibiofilm Activity, Environmental Health and Contaminant Monitoring
- Oncologia molecolare e metabolismo mitocondriale
- Immunologia strutturale e regolazione mieloide
- Biochimica redox
- Prodotti naturali e farmacognosia
- Attività antimicrobica e antibiofilm
- Botanica applicata e biocontrollo
- Tecnologie Omiche
Tema 5 — Food Safety, Quality, Nutrition & Traceability
Parole chiave: Nutraceuticals, Natural Bioactive Compounds, Antimicrobial Activity, Antioxidant and Anti-Inflammatory Properties, Mediterranean Diet and Functional Foods
- Antimicrobici, Antibatterici e Antibiofilm
- Nutraceutica, Alimenti Funzionali e Salute Umana
- Chimica dei Prodotti Naturali e Tecnologie Estrattive Innovative
Tema 6 — Artificial Intelligence & Machine Learning (for Health)
Parole chiave: Explainable Artificial Intelligence (XAI), Computational Drug Discovery, Network Biology and Systems Medicine, Machine Learning for Biomedical Data, Environmental and Epidemiological Modeling
- Intelligenza Artificiale spiegabile
- Medicina computazionale
- Network science
- Chemoinformatica
- Epidemiologia e salute ambientale
- Sistemi complessi biomedici
Tema 7 — Flow Chemistry, Organometallic & Synthetic Methodology
Parole chiave: Radical Chemistry, Photoredox Catalysis, Strained Ring Systems, Bioisosteric Scaffold Design, Flow Chemistry, Sustainable Organic Synthesis
- Metodologie sintetiche innovative
- Radical chemistry e catalisi avanzata
- Scaffold ad alta tensione conformazionale per medicinal chemistry
- Chimica sostenibile
Tema 8 — Biosensors, Bioelectronics & Diagnostic Devices
Parole chiave: biosensors; bioelectronics; EGOFET; single-molecule detection; organ-on-chip; electrochemical devices; point-of-care diagnostics; QEPAS; photoacoustics; lab-on-chip
- biosensori elettrochimici e transistori organici (EGOFET) per diagnosi molecolare
- rilevazione a singola molecola di biomarcatori proteici e nucleici
- organ-on-chip e piattaforme microfisiologiche per modelli di malattia
- spettroscopia fotoacustica (QEPAS) per rilevazione ambientale e biomedica
Tema 9 — Ion Channels, Receptor Biology & Neuropharmacology
Parole chiave: Ion Channel Pharmacology, KATP and Nav1.7 Channels, Receptor Signaling Modulation, Neuropharmacology, Channelopathies & Targeted Therapies
- Studio dei canali ionici come target terapeutici in patologie neurologiche e oncologiche
- Biologia e modulazione farmacologica dei recettori nel sistema nervoso centrale
- Meccanismi di segnalazione cellulare e regolazione funzionale dei canali ionici
- Alterazioni ioniche nelle malattie genetiche e neurodegenerative
- Strategie di farmacologia mirata e valutazione funzionale della sicurezza ionica
Laboratori e strumentazioni di ricerca
Tema 1: Drug Discovery & Medicinal Chemistry
- Laboratorio di Chimica Farmaceutica (target-oriented drug design, MTDLs, sintesi, SAR, sintesi di principi attivi di farmaci (API), sonde fluorescenti, radiotraccianti/radiofarmaci, catalisi) Progettazione razionale e sintesi di nuove molecole e di API per patologie oncologiche, neurologiche e malattie rare, con approcci SAR, catalisi avanzata e sviluppo di radiotraccianti e radiofarmaci, e sonde molecolari.
- Laboratorio di Chimica Farmaceutica Tossicologica/Target Engagement Piattaforma integrata per saggi in vitro su linee cellulari per la valutazione di candidati farmaci; Valutazione meccanicistica di candidati farmaco mediante saggi cellulari, analisi di target engagement (citofluorimetria, SPR, CETSA) e studi funzionali per la validazione pre-clinica.
- Piattaforme analitiche HPLC, LC-MS, NMR Caratterizzazione strutturale, purezza, stabilità e profiling metabolico di composti bioattivi e intermedi di sintesi.
- Infrastruttura per radiochemistry (cold-equivalent) e sonde PET Sintesi e validazione di precursori per lo sviluppo di radiotraccianti PET per imaging molecolare in oncologia e neuroscienze.
- Laboratorio di analisi-multi-omiche digitali: piattaforma per la quantificazione diretta e multiplex (fino a oltre 800 target) di RNA, DNA e proteine da tessuti (biopsie), cellule e matrici biologiche complesse di origine umana, animale e vegetale.
Tema 2 — Advanced Drug Delivery & Pharmaceutical Technologies
- Laboratorio di Tecnologia Farmaceutica: Sviluppo di sistemi avanzati di rilascio (nanoparticelle, sistemi mucoadesivi, 3D printing) per migliorare biodisponibilità, targeting e personalizzazione terapeutica.
- Laboratorio di Nanomedicina Progettazione di nanosistemi funzionalizzati per drug delivery
- Piattaforme per nano/micro-incapsulazione Formulazione di carrier lipidici e polimerici per rilascio controllato e protezione di molecole instabili o scarsamente solubili.
- Sistemi di stampa 3D farmaceutica Produzione di forme farmaceutiche solide e semisolide personalizzate con modulazione del profilo di rilascio.
Tema 3 — Traslational Pharmacology and Clinical Innovation
- Laboratorio di Patologia Generale Studio dei meccanismi molecolari di patogenesi e risposta farmacologica in modelli tumorali e neuromuscolari.
- Laboratorio di Farmacologia Pre-clinica Valutazione funzionale di nuovi composti e farmaci riposizionati in modelli di malattie rare, canalopatie e distrofie muscolari.
- Piattaforme per organoidi 3D e iPSC Sviluppo di modelli patient-derived per medicina personalizzata e validazione traslazionale di target terapeutici
- Strumentazione per studi funzionali Analisi elettrofisiologiche, redox e molecolari per la caratterizzazione di canali ionici, pathway mitocondriali e biomarcatori (patch clamp, imaging, biochimica molecolare).
- Stabulario per studi di preclinica in vivo.
Tema 4: Biotechnology, Omics & Translational Biology
- Laboratorio di Biotecnologie Molecolari Analisi di pathway molecolari, regolazione genica e metabolismo cellulare in patologie oncologiche e neurodegenerative.
- Infrastrutture per studi redox e metabolismo mitocondriale Valutazione di stress ossidativo, bioenergetica e proteostasi mitocondriale come target farmacologici.
- Laboratorio di Microbiologia e biotrasformazioni Studio di attività antimicrobica, antibiofilm e applicazioni biocatalitiche di interesse farmaceutico e ambientale.
Tema 5: Food Safety, Quality, Nutrition & Traceability
- Laboratorio di Fitochimica e Prodotti Naturali Isolamento e caratterizzazione di metaboliti secondari con potenziale nutraceutico e salutistico.
- Laboratorio di Microbiologia alimentare Valutazione della sicurezza microbiologica e dell’efficacia antimicrobica di composti naturali e formulazioni innovative.
- Laboratorio di Nutraceutica. Quantificazione di polifenoli, composti bioattivi e contaminanti in matrici alimentari.
- Strumentazione per valutazione attività antimicrobica e antibiofilm Screening biologico di sostanze naturali e sintetiche per sicurezza alimentare e applicazioni One-Health.
Tema 6: Artificial Intelligence & Machine Learning
- Laboratorio di Chimica Computazionale Sviluppo di modelli AI/ML e approcci explainable per drug discovery, tossicologia predittiva e valutazione regolatoria.
- Piattaforme AI/ML/DL e XAI Implementazione di workflow integrati per modellazione molecolare, chemoinformatica e analisi di dati biomedicali complessi.
- Infrastrutture HPC e modeling molecolare Supporto computazionale per screening virtuale, dinamica molecolare e simulazioni su larga scala.
Tema 7: Flow Chemistry, Organometallic & Synthetic Methodology
- Laboratorio di Chimica Organica Sintetica Sviluppo di metodologie radicaliche, fotoredox e catalisi organometallica per la sintesi sostenibile di scaffold bioattivi.
- Sistemi di microfluidica e continuous flow Produzione eco-compatibile e scalabile di intermedi e API mediante processi in flusso continuo.
- Strumentazione NMR Caratterizzazione strutturale e studio meccanicistico di intermedi reattivi e nuovi scaffold.
Tema 8: Biosensors, Bioelectronics & Diagnostic Devices
Laboratorio di Chimica Analitica e Bioelettronica Sviluppo di biosensori ultrasensibili e piattaforme transistor-based per rilevazione di biomarcatori a concentrazioni ultra-basse.
Piattaforme OECT e transistor bioelettronici Progettazione e validazione di dispositivi per diagnostica precoce e monitoraggio traslazionale.
Sistemi single-molecule detection Tecnologie ad altissima sensibilità per quantificazione di target molecolari in ambito clinico e ambientale.
Tema 9: Ion Channels, Receptor Biology & Neuropharmacology
- Laboratorio di Farmacologia Molecolare Studio funzionale di canali ionici e recettori in modelli di canalopatie, distrofie muscolari e malattie neurodegenerative.
- Laboratorio di Chimica Farmaceutica (ligandi per canali ionici) Progettazione e sintesi di modulatori selettivi di canali voltaggio-dipendenti e recettori, integrando modellistica in silico e validazione elettrofisiologica.
- Piattaforme patch-clamp automatizzate Valutazione dell’attività ionica e del profilo farmacodinamico di nuovi composti.
- Infrastrutture per studi SAR e modelli canalopatie Integrazione tra studi struttura-attività e modelli preclinici per sviluppo di terapie mirate.
Documentazione storica:
Convenzioni di Ricerca e Terza Missione, Conto terzi e Contributo di ricerca 2020 - PDF
Protocolli di Ricerca stipulati - 2020 - PDF
Sintesi ricerca dipartimentale 2018 - PDF