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Laboratorio di Microbiologia Applicata

Macroarea: Microbiologia

Settori ERC: LS6 Immunity, Infection and Immunotherapy

Team dell'Unità di Ricerca

Referente: Pietro Grisoli (RU)

Linee di Ricerca

1. Diffusione dei microrganismi e fattori di rischio microbiologico negli ambienti di vita e lavoro

Sono stati realizzati studi a carattere microbiologico-sanitario rivolti alla valutazione della diffusione dei microrganismi negli ambienti di lavoro. La valutazione della qualità dell'aria negli ambienti di lavoro ha assunto notevole importanza in seguito ad evidenze che mettono in relazione la prolungata permanenza in ambienti confinati con l’insorgenza di patologie nei lavoratori esposti. Lo scopo delle ricerche è quello di individuare e misurare l’entità della diffusione degli agenti biologici che concorrono alla definizione della salubrità dell’aria e alla classificazione delle tipologie di rischio nei vari ambienti di lavoro, anche in relazione all’entrata in vigore della normativa che riguarda il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro. Tali ricerche hanno consentito di proporre protocolli di indagine rivolti alla valutazione della contaminazione dell’aria in ambienti non industriali e ospedalieri. In particolare, sono state condotte ricerche presso uffici differenti ambienti ospedalieri (tra cui sale operatorie), aule universitarie, centri sportivi e sono stati proposti indici di valutazione basati su misure di contaminazione batteriologica e fungina aventi lo scopo di consentire la valutazione del rischio derivante dall’esposizione ad agenti microbiologici.

2. Studio di nanotecnologie per il rilascio di farmaci/disinfettanti ad azione antimicrobica

La ricerca studia le proprietà antimicrobiche di smart materials innovativi con lo scopo di prevenire, ad esempio, infezioni nosocomiali provocate principalmente da dispositivi medicali, già contaminati al momento dell’uso, o che si contaminano durante la loro applicazione. Sono state studiate superfici modificate con monostrati di nanoparticelle di argento, monostrati di complessi di ioni di metalli di transizione e soluzioni di nanoparticelle di argento con molecole biocompatibili per determinarne l’attività antimicrobica. Inoltre, sono state studiate NanoRods (NR) e Nano-Particelle Asimmetriche (NPA) d’oro che assorbono efficacemente nel vicino IR (NIR, 750-1200 nm) diseccitandosi termicamente, mentre a queste lunghezze d’onda sangue e tessuti sono quasi-trasparenti. Tali nano-oggetti possono essere caricati di cationi e farmaci il cui rilascio è attivabile a comando: quando irraggiati nel NIR emettono calore e rilasciano il loro carico, con un’azione antimicrobica sia termica che farmacologica localizzata e dosabile nel tempo. Per questi materiali è stato elaborato un metodo nuovo, ad hoc, per determinare l’attività antibatterica in condizioni che simulano l’uso reale.

3. Studio di nuovi target a livello batterico per ridurre la diffusione di ceppi antibiotico resistenti

Ricerche sono state realizzate per la messa a punto di nuove strategie terapeutiche e trattamenti combinati per contrastare il fenomeno della resistenza agli antibiotici e la diffusione di ceppi multi-resistenti. È stata valutata l’attività antimicrobica di molecole antibiotiche in uso, riformulate, attraverso la veicolazione in sistemi terapeutici polimerici micro- e nano- strutturati; questo consente l’attività localizzata nel sito d’azione, evitandone la somministrazione sistemica. L’obiettivo è migliorare l’efficacia, per prevenire eventuali infezioni nosocomiali e ridurre l’antibiotico resistenza.

4. Studio di sistemi per il rilascio controllato sito-specifico di composti ad attività antimicrobica

Questa linea di ricerca studia l'attività antimicrobica di nuove forme farmaceutiche a rilascio modificato. È stata verificata l’attività di gel termosensibili a base di trimetilchitosano e benzidamina; queste formulazioni potrebbero trovare impiego per applicazioni sulla mucosa buccale, soprattutto, per curare e prevenire mucositi, indotte da radio-chemioterapia. È stata inoltre dimostrata l’attività antimicrobica di medicazioni a base di chitosano cloridrato (HCS), 5-metil-pirrolidinone chitosano (MPC) caricate con composti antibatterici come la clorexidina. Queste medicazioni “sponge-like” sembrano possedere caratteristiche idonee per la veicolazione di farmaci antimicrobici e potrebbero trovare applicazione nella cura delle ulcere da decubito. Infine, è stata dimostrata l’efficacia dell’utilizzo di microsfere per il rilascio controllato di antibiotici nella cura delle osteomieliti.

5. Attività antimicrobica di piante medicinali e di sostanze da esse derivate

Sono state studiate diverse piante medicinali usate nella medicina tradizionale di diversi paesi. Questi saggi vengono realizzati in vitro utilizzando differenti ceppi microbici. Lo studio di tali piante e dei loro estratti ha evidenziato l’attività antimicrobica contro alcune specie batteriche e fungine.

Pubblicazioni più significative (max 10)
  • Influence of Electrospun Fibre Secondary Morphology on Antibiotic Release Kinetic and Its Impact on Antimicrobic Efficacy. Rosalia, M., Grisoli, P., Dorati, R., Chiesa, E. Pisani,S., Bruni, G.,...Genta, I., Conti, B. International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24(15), 12108 https://doi.org/10.3390/ijms241512108
  • A Supramolecular Approach to Antimicrobial Surfaces. Gazzola, V., Grisoli, P., Amendola, V., Dacarro, G., Mangano, C., Pallavicini, P., Poggi, A., Rossi, S., Vigani, B., Taglietti, A. Molecules, 2022, 27(17), 5731 https://doi.org/10.3390/molecules27175731
  • PVA Films with Mixed Silver Nanoparticles and Gold Nanostars for Intrinsic and Photothermal Antibacterial Action. P. Grisoli, L. De Vita, C. Milanese , A. Taglietti, Y.D. Fernandez, M. Bouzin, L. D’Alfonso , L. Sironi, S. Rossi, B. Vigani, P. Sperandeo, A. Polissi and P. Pallavicini. Nanomaterials 2021, 11(6), 1387; https://doi.org/10.3390/nano11061387.
  • Tobramycin Supplemented Small-Diameter Vascular Grafts for Local Antibiotic Delivery: A Preliminary Formulation Study. M. Rosalia, P. Ravipati, P. Grisoli, R. Dorati, Ida Genta, E. Chiesa, G. Bruni and B. Conti. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22(24), 13557; https://doi.org/10.3390/ijms222413557
  • Microstructured Lipid Carriers (MLC) Based on N-Acetylcysteine and Chitosan Preventing Pseudomonas aeruginosa Biofilm”, Guerini, M.; Grisoli, P.; Pane, C.; Perugini, P, Int J molecular sciences, 2021, 22, 891. https://doi.org/10.3390/ijms22020891
  • A New In Vitro Model to Evaluate Anti-Adhesive Effect against Fungal Nail Infections Perugini, P.; Bonetti, M.; Guerini, M; Musitelli, G., Grisoli, P. Applied Sciences 2021 , 11, 5 https://doi.org/10.3390/app11051977
  • Evaluation of the Effectiveness of N-Acetylcysteine (NAC) and N-acetylcysteine-cyclodextrins Multi-Composite in Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation”. Guerini, M.; Perugini, P.; Grisoli, P. Applied sciences, 2020, 10, 3466. https://doi.org/10.3390/app10103466
  • Application of Airborne Microorganism Indexes in Offices, Gyms, and Libraries .P. Grisoli, M. Albertoni, M. Rodolfi. Appl. Sci., 9(6), 1101 (2019). https://doi.org/10.3390/app9061101
  • Bulk Surfaces Coated with Triangular Silver Nanoplates: Antibacterial Action Based on Silver Release and Photo-Thermal Effect. A. D’Agostino, A. Taglietti, R. Desando, M. Bini, M. Patrini, G. Dacarro, L. Cucca, P. Pallavicini and P. Grisoli. Nanomaterials, 7(1), 7 (2017). https://doi.org/10.3390/nano7010007
  • Antibacterial Activity of Glutathione-Coated Silver Nanoparticles against Gram Positive and Gram Negative Bacteria. Taglietti, A, Diaz-Fernandez, YA, Amato, E, Cucca, Dacarro, G, Grisoli, P, Necchi, V, Pallavicini, P, Pasotti, L, Patrini. Langmuir, 28(21), pp. 8140-8148 (2012). https://doi.org/10.1021/la3003838 
Collaborazioni

Collaborazioni Nazionali

  • inLAB (inhorganic nanochemistry laboratory) (Dip. Chimica, Università di Pavia)
  • Lab. Pharmaceutical Technology and Law (PT&L) (Dip. Scienze del Farmaco Università di Pavia)
  • Biopharmaceutics and Formulation Development Laboratory, (Dip. Scienze del Farmaco Università di Pavia)
  • Medicinal Chemistry Laboratorium (MedChemLab) (Dip. Scienze del Farmaco Università di Pavia)
  • Cell Delivery System Lab (Dip. Scienze del Farmaco Università di Pavia).
  • Pharmaceutical Analysis Laboratory (PAL) (Dip. Scienze del Farmaco Università di Pavia)
  • Fondazione Salvatore Maugeri, Clinica del Lavoro e della Riabilitazione, Centro Ricerche Ambientali (Pavia)
  • Smart Materials Group, Istituto Italiano di Tecnologia (Genova).

Collaborazioni Internazionali

  • European Commission Joint research center, Institute for Health and Consumer Protection (ISPRA).
Progetti Finanziati

“Nanorods (NR) e nanoparticelle asimmetriche (NPA) d’oro ricoperte di polimero biocompatibile con funzioni leganti per molecole e ioni metallici: azione antimicrobica, farmacologica e termica attivata da irraggiamento nel vicino IR.” (Fondazione Cariplo 2010-0454) (Responsabile scientifico: Prof. Piersandro Pallavicini - Dipartimento di Chimica - Università degli Studi di Pavia).

Competenze e strumentazioni specifiche per servizi di consulenza
  • Analisi microbiologiche per la ricerca di microrganismi in campioni di aria, su superfici ed in campioni di acqua (da € 25 a € 85 per parametro microbiologico determinato)
  • Ricerca di batteri appartenenti al genere Legionella in campioni di acqua o di aria (da € 50 a € 90 per campione analizzato)
  • Analisi microbiologiche per la ricerca di microrganismi in matrici solide. Identificazione con test biochimici di ceppi microbici isolati (da € 25 a € 100 per parametro microbiologico determinato)
  • Analisi microbiologiche per la ricerca di microrganismi in campioni di liquami provenienti da impianti di depurazione (da € 50 a € 100 per parametro microbiologico determinato)
  • Ricerca di batteri appartenenti al genere Legionella in campioni di acqua o di aria (da € 45 a € 90 per campione analizzato)
  • Analisi preliminari per la determinazione di attività antibatteriche (da € 80 a € 400 per campione analizzato)
  • Analisi per la determinazione ed il dosaggio di attività antibatteriche (da € 350 a € 1.500 per campione analizzato)
  • Validazione di trattamenti antimicrobici su matrici di differente natura (da € 400 a € 1.000 per validazione)
  • Seminari didattici organizzati presso il Dipartimento per conto terzi (€ 650 per seminario)
  • Uscita di N.1 tecnico per i prelievi (€ 500/giorno)
CONTATTI

PIETRO GRISOLI - pietro.grisoli@unipv.it (tel. 0382 987397/987962)