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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1. D.A. Parry and E.N. Baker, Rep. Prog. Phys. 47 (1984) 1133.
2. J.A. Rupley, and G. Careri, Advances in Protein Chemistry 41 (1991) 37.
3. E. Westhof (Ed.), “Water and Biological Macromolecules”, Topics in Mol. And Struct. Biology Vol. 17, The MacMillan Press. Ltd., London (1993).
4. W. Doster and M. Settles in 'Hydration Processes in Biology: Theoretical and Experimental Approaches, ed. M.-C. Bellissent-Funel, (IOP Press, Amsterdam, 1999 Vol. 305).
5. F. Franks, S. Mathias 'The Biophysics of Water' (Wiley, London, 1983).
6. H. Grimm, H. Stiller, C.F. Majkrzak, A. Rupprecht, U. Dahlborg, Phys. Rev. Lett. 59 (1987) 1780.
7. G. Otting, E. Liepinsh, K. Wüthrich, Science 254, (1991) 974.
8. A. Deriu, Physica B 182 (1992) 349.
9. H.D. Middendorf, .D. Di Cola, F. Cavatorta, A. Deriu, C.J. Carlile, Biophys. Chem. 53 (1994) 145.
10. G. Aspinall (Ed.) “The Polysaccharides” Vol. 1-3, Academic Press, New York (1982).
11. K. Heremans (Ed.) “High Pressure Research in the Biosciences and Biotechnology”, Leuven Univ. Press, Belgium (1997).
12. R.J. Soane, M. Frier, A.C. Perkins, N.S. Jones, S.S. Davis, L. Illum, Int. J. Pharmaceutics, 178 (1999) 55.
13. M.E. Gomes, A.S. Ribeiro, P.B. Malafaya, R.L. Reis, A.M. Cunha, Biomaterials 22 (2001) 883.
14. L. Slade, H. Levine, Carbohydrate Polymers 21 (1993) 105.
15. D. French, D. 1998. in “Starch: Chemistry and Technology, 2nd ed.” (R.L. Whistler, J.N. BeMiller, E.D. Paschall, Eds.) Academic press, New York, 1998 pp. 183.
16. G. Paradossi, E. Chiessi, A. Barbiroli, D. Fessas; Biomacromolecules, 3,498-504 (2002).
17. F. Bordi, G. Paradossi, , C. Rinaldi and B. Rutzika PHYSICA A, 304, 119 (2002)
18. A.S. Kulik, J. Haverkamp, Carbohydrate-Polymers, 34, (1997).
19. H.T. Lechert, in Water Activity: Influences on Food Quality, (L.B. Rockland & G.F. Stewart, Eds.), Academic Press, London (1981) pp. 223.
20. D. Henrist, L. van Bortel, R.A. Lefebvre, J.P. Remon, J. Controlled Release 75 (2001) 391.
21. M. Singh, D. O’Hagan, Adv. Drug Delivery Rev., 34 (1998) 285.
22. R.J. Soane, M. Frier, A.C. Perkins, N.S. Jones, S.S Davis,
23. L. Illum, Int. J. Pharmaceutics, 178 (1999) 55.
24. L. Illum, A.N. Fisher, I. Jabbal-Gill, S.S. Davis, Int. J. Pharmaceutics, 222 (2001) 109.
25. B. Lindman in 'Physics of Amphiphiles:Micelles,Vesicles and Microemulsions', V.Degiorgio and M.Corti Eds, (North Holland Amsterdam (1985).
26. L. Cantù, M.Corti, S. Sonnino, G. Tettamanti, Chem. Physics of Lipids 41 (1986) 315.
27. M. Corti and L. Cantù, in 'Nonmedical Applications of Liposomes', Y. Barenholz and D. Lasic, Eds. CRC Press, Boka Raton, Fl. (1996).
28. L. Cantù, M. Corti, E. Del Favero, E. Digirolamo, S. Sonnino and G. Tettamanti,Chem.Phys.Lipids,79 (1996) 137.
29. L. Cantù, M. Corti, E. Del Favero, E. Digirolamo and A. Raudino, J. Phys. II France 6(1996) 1067.
30. M. Corti, M. Boretta, L. Cantù, E. Del Favero and P. Lesieur, J. Molec. Structure 383(1996) 91.
31. L. Cantù, M. Corti, E. Del Favero and A. Raudino, J. Phys.:Condens. Matter 9 (1997) 5033.
32. S. Hakomori, Ann. Rev. Biochem. 50 (1981) 733.
33. L. Cantù, M. Corti, E. Del Favero, E. Muller, A. Raudino and S. Sonnino, Langmuir 15 (1999) 4975.
34. P. Brocca, P. Berthault and S. Sonnino, Biophysical J. 74 (1998)309.
35. L. Cantù, M.Corti, E. Del Favero and A. Raudino, Current Opinion in Colloid and Interface Sci. 5 (2000) 14.
36. Brocca P.; Cantù L; Corti M.; Del Favero E; Raudino A. Neurochemical Research 27 (2002) 559.
37. M. C. Bellisent-Funel, J.M.Zanotti, S.H.Chen, Faraday Discussion 103 (1996).
38. G. Zaccai, Science 288 (2000) 1604.
39. M. Di Bari, F. Cavatorta, A. Deriu, G. Albanese, Biophysical J. 81, 1190 (2001).
40. A. Deriu, F. Natali, J. Neutr. Res., 10 (2002) 115.
41. G.Albanese, A.Deriu, F.Cavatorta, Biopolymers 33 (1993) 633.
42. G.Albanese, A.Deriu, F.Cavatorta, A.Rupperecht, Hyperfine Interactions 95 (1995) 97.
43. A. Deriu, F. Cavatorta, G. Albanese, Hyperfine Int. 141-142 (2002) 261.
44. A. Geiger and P. Mausbach, in ''Hydrogen Bonded Liquids'' (Eds. J.C. Dore and J. Teixeira (Kluwer Acad. Publ.), 1991.
45. F. Sciortino, A. Geiger and H.E. Stanley, Phys. Rev. Lett. 65 (1990) 3452.
46. J.B. Maillet, V. Lachet and P.V. Coveney, arXiv:Cond-mat/9911013v1 (Nov. 1999).
47. H. Kuhn, B. Breitzke and H. Rehage, Colloid Polym. Science 276, 824 (1998), L. Laaksonen and J.B. Rosenholm, Chem. Phys. Letters 216,429 (1993).
48. H. Kuhn and H. Rehage, Ber. Bunsenges. Phys. Chem.. 101, 1485 (1997).
49. K.Watanabe and M.L.Klein J. Chem. Phys. 93, 6897 (1989).
50. K. Watanabe, M. Ferrario and M. L. Klein J. Phys. Chem.92, 819 (1988).
51. P. Brocca, A. Bernardi, L. Raimondi and S. Sonnino, Glycoconjugate Journal 17, 283 (2000).
52. A. Bernardi and L. Raimondi, J. Org. Chem. 60, 3370 (1990).
53. M. Sega, PhD Thesis - University of Trento. Unpublished.
54. U. Balucani, G. Ruocco, A. Torcini, R. Vallauri, Phys. Rev. E 47, 1677 (1993).
55. D. Bertolini, G. Sutmann, A. Tani, R. Vallauri, Phys. Rev. Letters 81, 2080, (1998).
Parole Chiave
INTERAZIONE ACQUA-MACROMOLECOLA; POLISACCARIDI; IDROGEL; MICELLE; GANGLIOSIDI; DIFFRAZIONE X; SCATTERING DI NEUTRONI; SCATTERING RAYLEIGH DELLA RADIAZIONE MÖSSBAUER; SIMULAZIONI AL CALCOLATORE

PROCESSI DINAMICI IN STRUTTURE ORGANIZZATE DI SISTEMI SACCARIDICI IN SOLVENTE ACQUOSO

Università degli Studi di Parma
Abstract
Il programma di ricerca proposto intende contribuire a comprendere le proprieta' dinamiche ed il ruolo delle interazioni solvente-macromolecola in soluzioni acquose ed in idrogel di sistemi a base saccaridica di alto interesse applicativo nei campi della ‘food science' ed in quello medico-farmacologico. Questo obiettivo verrà affrontato:
a) mediante lo studio sistematico di due classi di sistemi macromolecolari a base saccaridica la cui conformazione e dinamica è fortemente dipendente dalle interazioni con il solvente;
b) confrontando i risultati ottenuti mediante tecniche spettroscopiche complementari con simulazioni di dinamica molecolare al calcolatore.
In particolare questo progetto prevede lo studio sia strutturale che dinamico di:
i) idrogel di polisaccaridi, in particolare: gel di amilosio e di amilopectina, gel sinergici di xantano-glucomannano, gel di ialuronato e chitosano;
ii) aggregati gangliosidici in forma macellare e di doppio strato.
La scelta di questi sistemi è motivata dal fatto che i sistemi saccaridici presentano una notevole varietà di strutture stabilizzate da effetti cooperativi mediati dalle interazioni con il solvente, sia quando formano catene o reti polimeriche costituite da soli saccaridi (polisaccaridi), sia quando, partecipando a molecole anfifiliche, formano aggregati sopramolecolari. Essi costituiscono pertanto validi sistemi modello per la comprensione delle interazioni solvente-macromolecola >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Antonio DERIU Università degli Studi di PARMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il programma di ricerca intende contribuire alla comprensione delle proprietà strutturali e dinamiche di strutture organizzate di sistemi saccaridici in soluzioni acquose. Lo scopo di questo studio è duplice:
i) approfondire la comprensione degli aspetti di base delle interazioni solvente-soluto utilizzando come modelli sistemi macromolecolari a base saccaridica;
ii) utilizzare gli approfondimenti dello studio del presente progetto per guidare la definizione di nanostrutture biocompatibili adatte per applicazioni biomediche quali ad esempio la veicolazione controllata di farmaci e lo sviluppo di sostituti tissutali e di matrici per la ricrescita tissutale.
In particolare verranno studiate due classi di sistemi:
a) idrogel fisici e chimici a base di polisaccaridi;
b) aggregati di molecole anfifiliche con testa saccaridica (gangliosidi GM1 e GM3).
La scelta è motivata dal fatto che i sistemi saccaridici presentano una grande varietà di strutture stabilizzate da effetti cooperativi mediati da interazioni con il solvente, sia quando formano catene o reti polimeriche costituite da soli saccaridi (polisaccaridi), sia quando, partecipando a molecole anfifiliche, formano aggregati sopramolecolari. Le interazioni acqua-soluto, anche in condizioni di bassa concentrazione di soluto, modificano sia le proprietà dinamiche del solvente, che quelle del soluto. Una comprensione dettagliata dei meccanismi responsabili di tali cambiamenti non >>>

Risultati parziali attesi
- Dati di microcalorimetria su micelle di gangliosidi per caratterizzare le transizioni di fase delle teste saccaridiche.
- Dati strutturali sulla conformazione delle micelle di gangliosidi da misure XRD, LS e SAXS.
- Dinamica dell'acqua associata

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La materia biologica a livello molecolare è formata da sistemi eterogenei composti da una struttura eteropolimerica (polinucleotidi, polipeptidi, polisaccaridi e loro combinazioni) o da multistrati complessi (membrane lipidiche) in interazione con un solvente acquoso [1]. L'acqua ha un ruolo essenziale nello stabilizzare le strutture a larga scala delle macromolecole biologiche, inoltre controlla l'attivazione della maggior parte dei processi biologici [2,3]. E' proprio questa natura 'composita', che combina assieme la relativa stabilità meccanica delle catene biopolimeriche con il comportamento tipico da stato liquido del solvente, che rende possibile l'enorme diversificazione strutturale e funzionale delle macromolecole nei sistemi viventi. La moderna biologia molecolare riconosce oggi un ruolo di grande importanza non solo alle proprietà strutturali delle biomolecole, ma anche a quelle dinamiche. Una accurata caratterizzazione, su scala microscopica, dei processi e delle interazioni responsabili della flessibilità e della dinamica delle biomolecole è pertanto un punto di partenza necessario per arrivare ad una più accurata comprensione dei meccanismi che determinano e controllano la specifica funzionalità della maggior parte dei sistemi biologici [4]. Il ruolo dell'acqua e della sua rete di legami idrogeno nei biosistemi è stato studiato estesamente con un gran numero di tecniche di indagine [5]. Oggi risulta ormai ampiamente provato il fatto che la mobilità e la >>>