Corso di laurea magistrale Monitoraggio Ambientale, Tutela e Ripristino LM-75

Nell’ambito di un progetto altamente internazionale si offre alle studentesse e agli studenti la possibilità di svolgere il proprio lavoro di tesi all’interno dello stesso. Il progetto coinvolge sia università statunitensi (University of Pennsylvania) che centri di ricerca e università slovene (National Institute of Chemistry & University of Ljubljana, Slovenia), in aggiunta ad una nuova collaborazione con la University of KwaZulu-Natal (Sud Africa) e permetterà di portare avanti la conoscenza dell’interazione del particolato magnetico e delle specie assorbite con la mineralogia del cervello, andando a supportare anche la comunità medica e i biologi che studiano le malattie legate a questo organo. Inoltre, la studentessa o lo studente, potrà acquisire competenze di base in molteplici tecniche analitiche, in analisi delle immagini digitali e di elaborazione dati, in un’ambiente di ricerca estremamente interdisciplinare e che coinvolgerà le loro conoscenze sia nel campo della biogeochimica, che in quello della biologia ed oltre.

Il cervello dei mammiferi è un ambiente ricco di minerali biogenici e che spesso possiedono proprietà magnetiche. I processi che portano alla sintesi di questi minerali sono soggetti a uno stretto controllo fisiologico e possono formarsi seguendo diversi processi mediati dall'intervento di proteine. In questo studio, ci dedicheremo soprattutto a ricercare quei minerali magnetici presenti nel particolato della Città Metropolitana di Torino e studiarne la potenziale trasformazione nel cervello tramite l’utilizzo di biofluidi simulati. Questi biofluidi simulati, potranno essere utilizzati per imitare le condizioni all’interno delle cellule o dei fluidi presenti nella scatola cranica, permettendo lo studio sistematico delle trasformazioni del particolato magnetico all’interno di un soggetto target. I dati così ottenuti, potranno essere utilizzati per prevedere l’interazione tra questi minerali e il cervello umano in un sistema reale e complesso. La ricerca di base sulla mineralogia che caratterizza il cervello dei mammiferi è fondamentale poiché: (i) l'emergere e l'evoluzione di certe malattie (per esempio Alzheimer's e Parkinson's) sono accompagnate dall'incremento in numero di certi minerali e alcune trasformazioni a livello fisico-chimico di micro- e nano-minerali all'interno dei tessuti e delle cellule interessate dalla malattia, (ii) ci sono evidenti differenze morfologiche tra i minerali biogenici sintetizzati da un organismo sano e tra i minerali esogeni che possono entrare nell'organismo in specifiche condizioni ambientali o di esposizione lavorativa. Gli aspetti sottolineati sono di gran importanza in quanto non vi è un'evidenza assoluta che l'incremento del numero di particelle minerali avvenga prima o dopo l'inizio della manifestazione dei sintomi di una data malattia e l'esposizione a minerali esogeni, non sintetizzati dalle cellule dell'organismo preso in considerazione, potrebbe rappresentare un ulteriore rischio per l'individuo.

In questo lavoro di tesi, la studentessa o lo studente potrà lavorare con biofluidi simulati per andare a semplificare la complessità di questi modelli e proporne di alternativi a quelli che utilizzano gli animali.

Sarà possibile modulare il progetto a seconda delle preferenze e prospettive della studentessa o dello studente.

L’attività, in accordo con la tesista o il tesista, potrebbe inoltre includere un periodo all’estero per approfondire l’utilizzo di tecniche analitiche avanzate.