Lo sviluppo di un “naso chimico” per rilevare inquinanti chirali nell’ambiente

Lo sviluppo di un “naso chimico” per rilevare inquinanti chirali nell’ambiente
Knowledge sharing

Un team di ricercatori europei, coordinato dall’Università di Tor Vergata, collabora allo sviluppo di sensori chimici innovativi, basati su recettori molecolari nanostrutturati, capaci di determinare la presenza nell’ambiente di pesticidi e altri inquinanti chirali.

Roma, gennaio 2019 – Ricercatori europei hanno unito le forze per sviluppare un “naso chimico” di nuova generazione, capace di rilevare dei cosidetti inquinanti emergenti, nell’ambito di un progetto europeo Horizon 2020 FET-OPEN di circa 3 Milioni di Euro, denominato con l’acronimo INITIO. Il gruppo è coordinato dall’Università di Tor Vergata ed è composto da sei università e due PMI.

La presenza di inquinanti nell’ambiente rappresenta un’emergenza sempre più sentita della società. Una delle caratteristiche frequentemente ignorata da questo punto di vista è legata al fatto che molti pesticidi e medicinali immessi nell’ambiente sono molecole “chirali”, ovvero specie aventi due forme speculari (non sovrapponibili, la nostra mano destra e sinistra). Queste due forme della stessa molecola si comportano in maniera differente solo in un ambiente non simmetrico e questo rende molto difficile sia discriminarle, che rimuoverle in maniera selettiva.   Le due forme speculari della stessa molecola possono avere un impatto ambientale molto differente, ovvero una forma può essere molto più tossica dell’altra. Ad esempio l’ibuprofene, un medicinale molto diffuso, è una specie chirale, ma solo una delle due forme è attiva; tale farmaco è molto diffuso e viene quindi immesso nell’ambiente dopo l’uso. Inquinanti chirali sono presenti in pesticidi, erbicidi, fungicidi, sostituti del freon, coloranti, idrocarburi policiclici aromatici, bifenili clorurati, antibiotici ed in molti altri farmaci. Quando dispersi nell’ambiente, per molti di loro non si conosce il reale impatto ambientale.

Il progetto INITIO vuole affrontare questa scottante tematica dapprima progettando e sviluppando materiali nanostrutturati che agiscano come recettori, ovvero che abbiano la capacità di legare selettivamente le due forme dell’inquinante chirale, e quindi integrare tali nanostrutture in sensori chimici innovativi, in modo che tali dispositivi possano rilevare la presenza di tali inquinanti in campo reale ed in futuro anche rimuoverli selettivamente.

Il Gruppo Sensori dell’Università di Tor Vergata, costituito da ricercatori del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche ed Ingegneria Elettronica, coordina questo ambizioso progetto del programma Europeo Horizon2020 – Future and Emerging Technologies FET OPEN, occupandosi sia della preparazione dei materiali che dello sviluppo dei sensori e della realizzazione dei dispositivi da utilizzare in campo reale.

Il consorzio è costituito da altre cinque università e due PMI; il Trinity College irlandese insieme alla Tallinn University of Technology (Estonia) collaboreranno nello sviluppo dei recettori, mentre la University of Jyväskylä (Finland), il CNRS, l’Institute of Chemistry and Biology of Membranes and Nano-objects della University of Bordeaux si occuperanno della caratterizzazione dei materiali nanostrutturati, che l’Università del Salento trasferirà sulla superfice dei sensori. Le due PMI, Interspectrum OU (Estonia) ed Eurochem Italia srl collaboreranno alla realizzazione dei dispositivi ed ai test in campo reale.

Il coordinatore del progetto è il prof. Paolesse del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell’Università di Roma Tor Vergata, che ribadisce come il progetto INITIO sia una eccitante sfida per lo sviluppo di nuove tecnologie in ambito europeo, scopo del progetto FET-OPEN e che si inserisce perfettamente negli obiettivi della nostra Università di contribuire ad uno sviluppo sostenibile, cercando di risolvere, unendo gli sforzi con i diversi gruppi coinvolti nel progetto, un problema ambientale che si acuisce in gravità di anno in anno.