L’obiettivo principale del Laboratorio di Aerosol & Clima consiste nel realizzare un sistema integrato basato sia su osservazioni sia su modelli numerici al fine di analizzare il trasporto di aerosol ed il suo impatto sul bilancio radiativo del sistema Terra-Atmosfera e quindi sul clima, in particolare nell’area del Mediterraneo.
Pertanto, il Laboratorio di Aerosol & Clima svolge attività di ricerca per caratterizzare le componenti atmosferiche sia al suolo sia lungo la colonna atmosferica e per studiarne gli effetti sul sistema climatico utilizzando modelli di trasferimento radiativo e modelli climatici regionali. Gli aerosol atmosferici ed il vapore acqueo rappresentano le componenti atmosferiche maggiormente indagate nell'ambito di questa attività di ricerca.
Più in dettaglio, le principali attività di ricerca svolte all'interno del Laboratorio di Aerosol & Clima sono attualmente dedicate a:
- Campionamento e caratterizzazione delle proprietà ottiche, microfisiche e chimiche del particolato atmosferico al suolo.
- Sistemi LIDAR per la determinazione dei profili verticali di aerosol e vapore acqueo.
- Caratterizzazione degli aerosol mediante tecniche di telerilevamento sia terrestri che satellitari.
- Caratterizzazione della frazione carboniosa del particolato atmosferico integrando tecniche isotopiche e di analisi con fasci ionici.
- Caratterizzazione dell'acqua precipitabile mediante segnali GPS e tecniche di telerilevamento satellitare e terrestre.
- Studio delle relazioni tra turbolenza atmosferica e concentrazione di aerosol atmosferico sia a livello del suolo che all'interno dello strato limite planetario utilizzando un anemometro sonico, campionatori portatili di particolato e un pallone aerostatico frenato.
- Analisi del potenziale ossidativo, tossicità, composizione chimica e batterica dell'aerosol atmosferico e studio delle loro relazioni con i parametri meteorologici ed i principali pattern di avvezione delle masse d'aria.
- Caratterizzazione della componente biogenica dell'aerosol atmosferico (bioaerosol).
- Determinazione del forzante radiativo dell'aerosol sia nel range spettrale solare che in quello terrestre, utilizzando sia una metodologia sperimentale basata su misure radiometriche sia simulazioni da modelli di trasferimento radiativo
La stazione di monitoraggio del Laboratorio di Aerosol & Clima situata presso il Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università del Salento (Lecce).
Il sistema LIDAR a disposizione presso il Laboratorio di Aerosol & Clima, essenzialmente adoperato per la caratterizzazione dei profili verticali del particolato atmosferico e del vapore acqueo, che rappresentano due tra i principali componenti atmosferici.
Il dirigibile aerostatico frenato a disposizione presso il Laboratorio di Aerosol & Clima durante un lancio effettuato nel Novembre 2020. Differenti dispositivi portatili sono stati installati a bordo del dirigibile principalmente per lo studio delle variazioni delle proprietà aerosoliche in funzione della quota, in relazione anche ai principali parametri meteorologici.
Contatti:
Prof.Lucio CALCAGNILE
Dott.Salvatore ROMANO
Sito web : https://www.actris.eu/
Il BIO Open Lab potenzia l’Infrastruttura di Ricerca distribuita CERIC - Central European Research Infrastructure Consortium, costituita nella forma legale di un ERIC - European Research Infrastructure Consortium, realizzando un sistema integrato di attrezzature e strumentazioni di ricerca dedicate a indagini nel settore della ricerca biologica e biomedica.
In particolare, le strumentazioni e attrezzature sono riconducibili alle seguenti tecniche di indagine:
- Next Generation Sequencing (presso Area Science Park): piattaforma di sequenziamento di ultima generazione nel campo della genomica e dell’epigenomica, per l’indagine dei meccanismi molecolari e biologici, con applicazioni rilevanti nel campo della medicina predittiva e della salute;
- Microscopia Elettronica Olografica (presso l’Università del Salento): strumentazione a bassa dose, per l’integrazione con le tecniche di microscopia avanzata del CERIC-ERIC;
- Spettrometria di Massa (presso l’Università degli Studi di Salerno): strumentazione per analisi di mappatura delle masse molecolari e per determinare la formula di struttura di composti di interesse biologico, con impieghi nell’ambito della metabolomica;
- Calcolo Scientifico (presso l’Università degli Studi di Salerno): infrastruttura informatica che operi come centro di calcolo scientifico, in grado di fornire risorse ed erogare servizi, funzionale alle esigenze di analisi e archiviazione dei dati elaborati dalle diverse componenti dell’Infrastruttura di Ricerca.
Il progetto BIO Open Lab riduce la frammentazione e la duplicazione del patrimonio di attrezzature attraverso la condivisione e la messa in rete di facility di medie dimensioni, coordinate e inserite in una community basata sullo scambio e la sinergia per aumentarne l’accessibilità e valorizzarne le competenze e le capacità di servizio.
I risultati attesi
l progetto sviluppa un sistema a supporto dell’indagine clinica, racchiudendo idealmente il percorso della conoscenza del singolo attore molecolare (proteina o metabolita), partendo dalla sua analisi strutturale tramite esperimenti di biologia strutturale con microscopia olografica elettronica, passando attraverso la sua mappatura istologica con tecniche di imaging mediante spettrometria di massa fino ad arrivare alle metodologie di indagine genomica ed epigenomica che hanno come focus il “sistema di controllo” di tutto il meccanismo di espressione proteica. Il progetto aumenta notevolmente le capacità scientifiche dell’infrastruttura nel settore delle scienze della vita, offrendo agli scienziati la possibilità di accedere a strumentazioni all’avanguardia con la possibilità di sviluppare nuove tecniche e nuovi paradigmi, con un notevole impatto sull’efficienza ed eccellenza della ricerca biologica. Questo contribuirà ad aumentare il bacino di utenza di CERIC-ERIC, incrementando sensibilmente le richieste di utilizzo da parte di biologi, biotecnologi, biochimici, biologi molecolari, farmacologi, medici. L’offerta di un sistema integrato che permetta di affrontare un singolo problema biologico da vari punti di vista (coprendo un ampio range di tecniche, dalla genomica, all’analisi spettroscopica e alla microscopia), e soprattutto la capacità di integrare in maniera coerente i risultati grazie all’accesso a tecnologie informatiche avanzate e a una grande capacità di calcolo, costituisce un unicum nel panorama nazionale e internazionale.
Le fasi del progetto
Le attività previste sono le seguenti:
- valutazione delle strumentazioni disponibili sul mercato;
- dimensionamento e definizione dei requisiti per la corretta installazione;
- adeguamento e potenziamento dei locali e degli impianti tecnici;
- acquisizione della strumentazione;
- installazione nei laboratori;
- apertura dell’infrastruttura a una pluralità di soggetti pubblici e privati, tramite i processi “Open” promossi da CERIC-ERIC e da Area Science Park attraverso la metodologia “Open Lab”.
La durata
Il progetto ha una durata di 32 mesi: da luglio 2019 a marzo 2022.
I partner del progetto
- Area Science Park – lead partner
- Università degli Studi di Salerno: Dipartimento di Farmacia e Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione ed Elettrica e Matematica Applicata
- Università del Salento
Il progetto ha ricevuto il sostegno finanziario dell’Unione Europea, Fondo Europeo di Sviluppo Regionale, PON Ricerca e Innovazione 2014-2020: www.ponricerca.gov.it.
Responsabili del progetto: Prof. Lucio CALCAGNILE e Prof.ssa Rosaria RINALDI
http://www.cedad.unisalento.it/BOLlab.php
Nel contesto dell’intervento di potenziamento infrastrutturale denominato BIO Open Lab, approvato nel Piano Stralcio Ricerca e Innovazione 2015-2017 e finanziato dal Fondo per lo Sviluppo e la Coesione, il progetto persegue gli obiettivi di favorire:
• lo svolgimento di attività tecnico-scientifiche, volte alla valorizzazione e all’utilizzo congiunto delle facility installate;
• la creazione di una squadra di professionalità trasversali ai diversi obiettivi realizzativi, in grado di gestire la governance di un’Infrastruttura di Ricerca distribuita, quale CERIC-ERIC, che raggruppa istituzioni e infrastrutture scientifiche nazionali e internazionali;
• la promozione di reti di collaborazione finalizzate alla valorizzazione dell‘infrastruttura potenziata e alla partecipazione a bandi competitivi in ambito nazionale e internazionale;
• l’avvicinamento dei ricercatori ai metodi e alle problematiche dell’approccio FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) ai dati scientifici;
• la formazione di una nuova figura professionale di Data Curator, dedicata alla gestione e cura del dato scientifico prodotto.
Il personale sarà dedicato alle attività associate agli obiettivi realizzativi (OR):
• Next Generation Sequencing – Trieste
Realizzazione di una piattaforma di sequenziamento di ultima generazione nel campo della genomica e dell’epigenomica (OR1)
Valorizzazione della facility di sequenziamento sia dal punto di vista operativo che dell’elaborazione gestione e fruizione dei dati scientifici prodotti.
• Spettrometria di Massa – Salerno
Messa a punto di strumentazione di spettrometria di massa per l’effettuazione di analisi con impieghi nell’ambito della metabolomica (OR2)
Sviluppo e applicazione di tecniche di spettrometria di massa nel campo delle scienze omiche, per applicazioni di medicina di precisione e drug discovery.
• Microscopia Elettronica Olografica – Lecce
Installazione di una strumentazione di Microscopia Elettronica Olografica a bassa dose (OR3) Supporto alle attività tecnico-scientifiche necessarie all’allestimento del laboratorio, del microscopio olografico, preparazione dei campioni e test funzionali sulla macchina.
• Calcolo Scientifico – Salerno
Creazione di una infrastruttura informatica presso l’Università di Salerno che operi come Centro di Calcolo scientifico, in grado di fornire risorse ed erogare servizi, funzionale alle esigenze di analisi e archiviazione dei dati (OR5)
Le attività saranno incentrate sull’intelligenza artificiale, per massimizzare l’utilizzo del Centro HPC e analizzare i dati prodotti dalle altre facility e per la risoluzione di problematiche inerenti le scienze omiche.
RISULTATI ATTESI
La creazione di figure professionali tecnico-scientifiche capaci di gestire e valorizzare le risorse dell’infrastruttura BIO Open Lab nel settore delle Scienze della Vita avrà un impatto significativo sull’offerta di servizi verso il mondo della ricerca, di base e industriale: grazie all'investimento in capitale umano e competenze sarà più facile, infatti, accedere a facility state-of-the-art, gestite in maniera ottimizzata.
La messa a punto di strumenti informatici che permettano una gestione avanzata dell’open access e una chiara data policy, integrata con strumenti per la gestione e l’analisi del dato scientifico prodotto, consentirà una fruizione molto più efficiente da parte dell’utenza.
La possibilità per le nuove figure professionali di acquisire una formazione specializzata in vari ambiti (dalle biotecnologie, alla farmacologia, alla biomedicina) e su varie tecniche (dal sequenziamento alla spettroscopia di massa, dalla biologia strutturale a quella computazionale) sarà un elemento fondamentale per aiutare a diffondere le nuove tecnologie in maniera capillare nel mondo della ricerca accademica e a stimolare lo sviluppo di collaborazioni con istituzioni e infrastrutture scientifiche nazionali e internazionali.
La formazione di nuove figure professionali, in grado di valorizzare ed integrare strumenti e protocolli di ricerca all’avanguardia a livello europeo e internazionale, fornirà un ulteriore stimolo alla creazione di conoscenza e innovazione, inserite fin da subito nel contesto di CERIC-ERIC, a sua volta presente nell’ampio contesto delle “Analytical Research Infrastructures” di cui alla Roadmap ESFRI, il tutto in un’ottica di collaborazione paneuropea per l’ottimale condivisione delle competenze e delle risorse.
L’intera comunità scientifica europea beneficerà dunque dell’accesso ad un ampio numero di facility integrate, valorizzate dalla presenza di personale altamente qualificato.
Responsabile del progetto Lucio CALCAGNILE
DURATA
50 mesi, dal 18/11/2020 al 31/12/2024.
PARTNER
Area di Ricerca Scientifica e Tecnologica di Trieste – Area Science Park
Università degli Studi di Salerno
Università del Salento
JEOL JEM-ARM200F NEOARM - Microscope
JEOL JEM-ARM200F NEOARM electron microscope Technical details HOLO - TEMGli alti campi magnetici sono uno degli strumenti più potenti a disposizione degli scienziati per lo studio, la modifica e il controllo degli stati della materia e, per competere su scala globale, l'Europa ha bisogno di strutture all'avanguardia per l'alto campo magnetico che forniscano i campi più alti possibili (sia continui che pulsati) per i suoi numerosi ricercatori attivi e leader a livello mondiale. I laboratori Omnics sono il nodo italiano della European Infrastructure on Magnetism (finanziato nell'ambito del progetto ISABEL, H2020-INFRADEV-2018-2020, Grant n. 871106).
Il progetto ISABEL mira a rafforzare la sostenibilità a lungo termine dell'EMFL attraverso la realizzazione di tre obiettivi:
- allargare la struttura dell'EMFL e costruire una grande comunità migliorando diversi aspetti organizzativi (come la gestione dei dati, la diffusione e le procedure di accesso).
- colmare il divario con l'industria per rafforzare l'impatto socioeconomico dell'EMFL.
- rafforzamento del ruolo della ricerca sugli alti campi magnetici in Europa.
La ricerca sulle nanotecnologie è svolta in collaborazione con il CNR Institute of Nanotechnology. In particolare, i laboratori situati presso il campus Ecotekne di Unisalento rappresentano una delle più grandi strutture europee di nanotecnologie, dove scienziati con background diversi lavorano in stretta collaborazione per promuovere la ricerca esplorativa e di seeding in aree interdisciplinari (come spintronica e nanomagnetismo, nano e elettronica molecolare, fotonica e nanobiotecnologie). Grazie al forte know-how interdisciplinare, alla ricerca di alto livello e alle attrezzature all'avanguardia, diverse società multinazionali sono state attratte nel Distretto Tecnologico di Unisalento e sono in corso attività congiunte di ricerca e sviluppo dedicate alla ricerca tecnologica ad alto rischio.
Il Laboratorio di Spintronica e NanoMagnetismo di Lecce è una struttura congiunta che coinvolge tre diverse istituzioni: l'Università del Salento, il Consiglio Nazionale delle Ricerche e l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. La ricerca è finanziata da progetti comunitari, nazionali e regionali. Le attività di ricerca sono multidisciplinari e spaziano dalla spintronica e magnonica alle scienze e tecnologie quantistiche, al rilevamento e alle scienze dei materiali. Risultati, risultati e concetti vengono diffusi al grande pubblico nell'ambito delle iniziative della Notte europea dei ricercatori, comprese mostre ed esperimenti pratici sul magnetismo (cioè la levitazione superconduttrice su una banda di Möbius). Le principali attrezzature includono:
- Un magnete vettoriale superconduttore Oxford (6 T/1 T/1 T) con frigorifero di diluizione che raggiunge temperature fino a 10 mK e dotato di magnetotrasporto CC, spettroscopia RF e misure di risonanza ferromagnetica.
- Un magnete superconduttore della Cryogenic Ltd (10,5 T, 0,3-300 K) dotato di magnetotrasporto a temperatura variabile, magnetometria,
- e misure di suscettibilità ac.
- Una stazione di sonda criogenica Lakeshore per DC e RF (misurazioni fino a 20 GHz in campo moderato.
- Un magnete superconduttore Oxford (8 T) con criostato ottico personalizzato per esperimenti magneto-ottici
- In particolare, l'infrastruttura comprende inoltre una camera bianca completamente attrezzata per la nanofabbricazione e la crescita dei materiali, nonché strutture di nanochimica, fotonica e biologia che forniscono un luogo ideale per la ricerca multidisciplinare e applicata per i ricercatori interni e in visita prima di tradurre gli esperimenti nell'alto campo strutture dell'EMFL, quando richiesto. In particolare, il servizio può essere offerto per magnetotrasporto, spettroscopia RF e magneto-ottica, caratterizzazione/ottimizzazione di nuovi sensori, nanomagnetismo e nuovi materiali magnetici funzionali (come i multiferroici).
Responsabile: Prof. Giuseppe MARUCCIO
Sito web: http://www.omnics.it/home/
