Modellistica elettromagnetica di nanoparticelle per le comunicazioni molecolari

Abstract

L’attività di ricerca affrontata nel dottorato, nell’ambito del tema assegnato, ha riguardato lo studio dell’interazione della radiazione elettromagnetica con nanoparticelle di geometrie e materiali non convenzionali per lo sviluppo di piattaforme di biorilevamento per diversi strutture organiche. L’obiettivo di tali ricerche è stato quello di elaborare soluzioni tecnologiche di avanguardia che consentano future tecniche diagnostiche-terapeutiche o che si affianchino a quelle già esistenti con elevato valore aggiunto in termine di diagnosi precoce e/o una terapia selettiva ed efficace. Seguendo questo scenario e tenendo conto sia degli aspetti innovativi, e delle difficoltà che insorgono a livello di fabbricazione e di impatto ambientale, inteso sia come inquinamento che come compatibilità biologica. Nel triennio di dottorato è stata condotta attività di ricerca scientifica di particolari strutture nanometriche volte alla ricognizione delle comunicazioni molecolari, mediante fenomeni fisici elettromagnetici, di differenti tessuti e fluidi biologici. In particolare è stato proposto l’utilizzo di nanoparticelle, adatte alle comunicazioni molecolari, dalle proprietà multi-risonanti per applicazioni diagnostiche ultrasensibili e il multi-rilevamento di tessuti biologici; l’utilizzo di nanoparticelle multi-strato e in grafene anche per comunicazioni wireless e l’utilizzo di nanoreti elettromagnetiche per il trasporto di farmaco, nonché per il progetto di biosensori basati su misure di indice di rifrazione del campione biologico. Inoltre l’attività di ricerca si è occupata della teoria classica dell’elettromagnetismo. In particolare, della descrizione del fenomeno della Risonanza Plasmonica di Superficie (SPR) mediante l’uso della funzione diadica spettrale di Green. Inoltre, è stato prodotto un lavoro sulla propagazione elettromagnetica del segnale di neurostimolazione in una rete neurale multistrato per migliorare l’efficienza della tecnica DBS (Deep Brain Stimulation). L’attività di ricerca, nel triennio di dottorato, ha portato alla produzione di diciannove elaborati scientifici tra riviste (6), congressi (12) e capitoli di libri (1).