Innovazione e Ricerca: un sensore ottico per il monitoraggio delle microplastiche grazie alla partnership con Resind

Con la partnership di Resind è stato possibile attivare un dottorato di ricerca industriale presso il dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata.

La candidata vincitrice del bando, la dott.ssa Yuliu Li, ha svolto il suo progetto di dottorato dal titolo “Development of a Fluorescence-based Optical Sensor for Detection and Identification of Microplastics in Water”, sotto la supervisione del Prof. Roberto Pizzoferrato, del Dip. Ing Industriale, Università degli Studi di Roma Tor Vergata e della Prof.ssa Eleonora Nicolai, della Facoltà Dipartimentale di Medicina, Unicamillus-Saint Camillus International University of Health and Medical Sciences.

I risultati della ricerca svolta nei 3 anni di dottorato sono stati oggetto di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali e contributi a convegni scientifici.

Le microplastiche rappresentano una crescente minaccia ambientale e sanitaria. Si tratta di particelle plastiche di dimensioni inferiori ai 5 mm, originate dalla frammentazione di rifiuti plastici o da prodotti industriali (come cosmetici e tessuti sintetici).

Queste particelle contaminano oceani, fiumi, suoli e l’aria, entrando nella catena alimentare attraverso acqua e cibo. Studi recenti suggeriscono che l’ingestione di microplastiche possa avere effetti tossici sugli organismi viventi, compreso l’uomo, contribuendo a infiammazioni, alterazioni endocrine e stress ossidativo.

La diffusione delle microplastiche evidenzia la necessità di strategie urgenti per ridurre l’inquinamento plastico alla fonte. In quest’ottica si colloca la ricerca che mira a sviluppare un sensore ottico quantitativo, in grado di misurare le microplastiche a bassissime concentrazioni, a costi contenuti e di semplice utilizzo per l’operatore, al fine di realizzare uno strumento che possa essere applicato al monitoraggio delle acque in diversi contesti, dagli impianti di purificazione ai bacini, mari o fiumi.

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Pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali:

1. Nicolai, E.; Pizzoferrato, R.; Li, Y.; Frattegiani, S.; Nucara, A.; Costa, G. A New Optical Method for Quantitative Detection of Microplastics in Water Based on Real-Time Fluorescence Analysis. Water 2022, 14, 3235. https://doi.org/10.3390/w14203235
2. Pizzoferrato, R.; Li, Y.; Nicolai, E. Quantitative Detection of Microplastics in Water through Fluorescence Signal Analysis. Photonics 2023, 10, 508. https://doi.org/10.3390/photonics10050508
3. Nicolai, E., Li, Y., Allegra, V., Catini, A., Di Natale, C., Pizzoferrato, R. Quantitative Detection of Microplastics in Water Through Real-Time Analysis of Fluorescence Signal. In: Montanari, R., Richetta, M., Febbi, M., Staderini, E.M. (eds) Engineering Methodologies for Medicine and Sports. EMMS 2024. Mechanisms and Machine Science, vol 162. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-63755-1_17
4. Li, Y., Macairan, J., Chahal, S., Saherwela, A., Pizzoferrato, R., Tufenkji, N. Microplastics Labeling with Solvatochromic Dye 4-Dimethylamino- 4’-Nitrostilbene (DANS): Optimization and Fluorescence Image Analysis (to be submitted)

Conferenze:

1. R. Pizzoferrato, E. Nicolai, Y. Li  A New Optical Methods for Quantitative Detection of Microplastics in Water Based on Fluorescence Analysis.  Biophysics@Rome2023, April 19^TH – 20^TH, Rome