L’attività è presente nella sede ICMATE di Milano dal 2014 ed è articolata secondo le seguenti tre linee:

Sintesi di Nanoparticelle: Le nanoparticelle (NPs) sono oggetto di grande interesse di ricerca grazie alle loro peculiari proprietà, che derivano dalla combinazione delle loro caratteristiche intrinseche, quali la composizione chimica, le dimensioni, la forma, e il tipo di molecole impiegate per funzionalizzare la loro superficie. La capacità di poter decorare le NPs con leganti adeguatamente progettati e funzionalizzati offre interessanti vantaggi quali una maggiore reattività nel microambiente locale attorno al loro nucleo centrale e prestazioni molteplici. In tal senso, si sintetizzano cluster metallici (Au, Pt) secondo il metodo di Brust/Schiffrin e quantum dots di semiconduttori inorganici (CdSe, PbSe) secondo il metodo “one-pot” di Talapin/Murray che possono essere decorati, mediante “ligand-exchange” con sistemi molecolari opportunamente progettati e funzionalizzati. Si ottengono materiali dalle interessanti caratteristiche chimiche e fisiche che possono trovare applicazione nelle energie rinnovabili, in dispositivi opto-elettronici, nel chemo- e biosensing e nell’imaging cellulare. Inoltre, per rispondere ad una sempre crescente richiesta di nanomateriali che non siano tossici e siano realizzati mediante processi eco-sostenibili e con precursori provenienti da materie prime seconde, recentemente, si sono considerati i quantum dots di carbonio quale alternativa “green” ai tradizionali quantum dots di semiconduttori inorganici e ai cluster metallici.

Realizzazione di film sottili auto-assemblati su superfici elettrodiche: la tecnica layer-by-layer introdotta da Decher, che consiste nella crescita di film sottili su superfici opportunamente funzionalizzate mediante l’alternanza di polianioni e policationi, è stata implementata mediante la realizzazione di nanostrutture auto-organizzate in cui quantum dots inorganici o cluster metallici si alternano a sistemi molecolari oligo-policoniugati opportunamente disegnati e funzionalizzati. Le nanostrutture così ottenute trovano applicazione in fotonica, nelle energie rinnovabili ed in dispositivi opto-elettronici, grazie alla peculiarità di combinare le caratteristiche di materiali semiconduttori organici ed inorganici, ma con il vantaggio di essere più flessibili dei materiali inorganici classici e più resistenti alla degradazione ossidativa di quelli organici.

Superfici modificate con sistemi oligo-policoniugati o con quantum dots decorati con carboidrati: I carboidrati sono una delle classi più potenti e versatili di biomolecole che la natura utilizza per regolare la biochimica degli organismi, in quanto modulano numerosi eventi di segnalazione all'interno delle cellule ed innescano una pletora di comportamenti cellulari fisiologici e patologici. In questo quadro, i materiali decorati con carboidrati costituiscono strumenti interessanti e pertinenti per applicazioni in chimica medica. In collaborazione con il Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze dell’Università di Milano-Bicocca, si modificano superfici elettrodiche con sistemi oligo-policoniugati funzionalizzati con carboidrati e si realizzano nanoparticelle decorate con molecole glicosilate opportunamente progettate. Si ottengono materiali dalle caratteristiche chimico-fisiche peculiari, che possono trovare applicazione nel sensing e nell’imaging molecolare.