MODELLISTICA MOLECOLARE: dalla ricerca all'impresa

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The Net Value

Viale La plaia, 15

09123 Cagliari

Italy

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Continua il ciclo d’incontri tecnici tramite i quali The Net Value e il CRS4 trasferiscono alla community degli innovatori locali i saperi derivanti dai temi di frontiera della ricerca.

Parleremo del ruolo della modellistica molecolare nell’impresa, in settori applicativi quali, ad esempio, nuovi materiali, nanomateriali, pitture, biomedico, farmacologico, biologico, alimentazione, fitoterapie, nutraceutica e cibi funzionali.

La ricerca negli ambiti menzionati richiede di caratterizzare nuove molecole dal punto di vista fisico, chimico e biologico. Ossia, per fare alcuni esempi, comprendere la potenziale tossicità, ed in quali dosi, le caratteristiche di trasporto all’interno del corpo umano o animale, l’interazione con gli alimenti, la capacità di penetrare la barriera cellulare, le caratteristiche meccaniche, la resistenza agli stress ambientali di pressione, umidità, temperatura, l’interazione con biomolecole in diversi ambienti biologici, l’interazione con matrici cristalline, con pareti ecc. ecc. Tali caratterizzazioni sono di norma effettuate tramite esami di laboratorio, test su linee celllulari o test con animali.

Tutte e tre le tipologie sono spesso piuttosto costose e lunghe e la terza in particolare richiede specifiche autorizzazioni. Il punto cruciale è che le potenziali molecole di interesse sono di norma in numero molto elevato (da poche centinaia a milioni), facendo quindi esplodere tempi e costi. Infine, alcune caratteristiche del sistema di interesse potrebbero essere comunque difficilmente accessibili all’esperimento o ai test, per via di scale temporali o spaziali non raggiungibili con la strumentazione odierna o per limitazioni di principio.

Talvolta risulta anche difficile estrarre le motivazioni funzionali del comportamento molecolare a partire dai dati in ambienti estremamente complessi ed eterogenei, quali ad esempio i tessuti biologici. Pertanto, la modellistica molecolare si presenta, in molti casi, come uno strumento in grado di discriminare in maniera efficace, rapida e relativamente poco costosa, fra la miriade di potenziali molecole di interesse, e passare, eventualmente, alla caratterizzazione di laboratorio solo su un piccolo numero di candidati preselezionati.

La modellistica infatti rappresenta il sistema di interesse, nei suoi tratti essenziali, con un modello al computer, sottoposto a specifiche leggi di evoluzione biologiche, fisiche e chimiche e con scale spaziali e temporali pienamente sotto il controllo dell’operatore. L’utilizzo di calcolatori paralleli, composti da migliaia di unità di processo, consente infine di accellerare enormemente i tempi di simulazione e di analisi.

Speaker dell’evento sarà Enrico Pieroni, ricercatore, scrittore e studioso di Chimica Computazionale del CRS4, il Centro di Ricerca, Sviluppi e Studi Superiori in Sardegna.

LINKEDIN: ENRICO PIERONI

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