N
ello scenario futuro la ricerca e l’innovazione tecnologica costituiranno un cardine fondamentale della politica regionale per la capacità che gli investimenti in questo campo hanno di stimolare la competitività e la sostenibilità dei
percorsi di sviluppo.
Su questi temi la Regione Siciliana promuove un momento di riflessione aperto al contributo dei principali attori coinvolti con
lo scopo di condividere i risultati e le prospettive della strategia regionale di sostegno all’innovazione anche alla luce dell’ormai imminente avvio della nuova fase di programmazione dei fondi strutturali.
L’Unione Europea ha infatti deciso di puntare su una crescita intelligente, sostenibile e inclusiva perché si trova oggi a dover
fronteggiare l’accanita concorrenza globale per l’acquisizione di talenti, idee e capitali. Allo stesso tempo, l’austerità fiscale
richiede ai governi di concentrare le risorse, spesso scarse, su poche aree e misure che potrebbero essere realmente efficaci
nella creazione di posti di lavoro e crescita sostenibili. La maggior parte delle regioni può acquisire un reale margine competitivo soltanto individuando nicchie di mercato o integrando le nuove tecnologie nei settori tradizionali e sfruttando il
potenziale regionale «intelligente».
Le strategie di specializzazione intelligente possono essere uno strumento potente anche per affrontare le sfide sociali, ambientali, climatiche ed energetiche, come i cambiamenti demografici, l’efficienza delle risorse, la sicurezza energetica e l’adattabilità ai cambiamenti climatici.
L’attenzione quindi è incentrata sugli investimenti nella ricerca, nell’innovazione tecnologica e nell’imprenditorialità in ogni
Stato membro e regione dell’Unione europea allo scopo di utilizzare appieno il potenziale dell’Europa.
La Commissione Europea ci chiede di mettere a punto una strategia di ricerca, innovazione e di sviluppo della società dell’informazione per la specializzazione intelligente (RIS3), per consentire un utilizzo più efficiente dei Fondi Strutturali e un incremento delle sinergie tra le differenti politiche comunitarie, nazionali e regionali, nonché tra investimenti pubblici e privati.
Specializzazione intelligente significa identificare le risorse e le caratteristiche uniche di ogni paese e regione, evidenziare i
vantaggi competitivi di ciascuna regione e riunire le risorse e i soggetti coinvolti intorno a una visione del futuro basata sull’eccellenza. Significa inoltre rafforzare i sistemi di innovazione regionali, ottimizzare i flussi di conoscenze e diffondere i vantaggi
dell’innovazione nell’intera economia regionale. La specializzazione intelligente è essenziale per investimenti nella ricerca,
nell’innovazione e nella crescita digitale che siano realmente efficaci.
L’identificazione delle specializzazioni deve essere svolta attraverso un processo di «scoperta imprenditoriale», ossia coinvolgendo imprese e protagonisti chiave dell’innovazione. Pertanto, anziché essere una strategia imposta dall’alto, la specializzazione intelligente spinge le imprese, i centri di ricerca e le università a collaborare per identificare le aree più promettenti di
una regione, ma anche i punti deboli che possono ostacolare l’innovazione.
Le priorità devono essere definite sulla base di informazioni strategiche sulle risorse di una regione, sulle sue sfide, i suoi
vantaggi competitivi e il potenziale di eccellenza e RIS3 deve garantire che l’insieme delle politiche sia efficace nel conseguimento degli obiettivi politici complessivi, aiuti le imprese e sfrutti gli investimenti privati.
RIS3 quindi incoraggia i soggetti coinvolti a condividere una visione comune. Crea legami tra aziende di piccole, medie e grandi dimensioni, appoggia la governance a più livelli e contribuisce alla creazione di capitale creativo e sociale nella comunità.
Il processo RIS3 deve essere interattivo, basato sull’iniziativa regionale e incentrato sul consenso di tutti gli attori coinvolti.
Con questa pubblicazione vengono illustrati alcuni interventi fra i più significativi realizzati grazie al cofinanziamento europeo. Fondamentale a questo proposito è stato il contributo dei beneficiari degli interventi che ringraziamo per la preziosa
collaborazione. Ci auguriamo che questa pubblicazione possa servire anche per illustrare ai cittadini esempi concreti di come
i fondi europei possano contribuire al cambiamento della nostra Regione.
Il Dirigente Generale
del Dipartimento Programmazione
Presidenza Regione Siciliana
Arch. Felice Bonanno
Indice
A.ST.E.D. (Anti Staphylococcus Epidermidis Devices)
7
Progetto e Sviluppo di un Biosensore per le rilevazioni
in “real-time“ di Metalli Pesanti – Bio.Me.P.
16
Recupero e valorizzazione dei vitigni tradizionali siciliani
21
Strumenti e tecnologie per la tipicizzazione e
la caratterizzazione degli oli da olive siciliane
24
EASY SAIL
28
FARM.PRO - Le Farmacie fulcro della sanità di prossimità
30
Innovazione per la Cerealicoltura in Sicilia (I.C.S.)
36
Medicina Rigenerativa: dalla ricerca all’impresa
attraverso le tecnologie ICT Provincia di Palermo
40
Mail-Security - Sistema di monitoraggio sostanze illecite
nella corrispondenza
45
A.ST.E.D.
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: A.ST.E.D. (Anti Staphylococcus Epidermidis Devices)
CUP:
G73F11000210004
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 430.892,81
Date
Responsabile del progetto:
Inizio lavori
Fine lavori
01 / 03 / 2012
01 / 09 / 2013
Prof. Vincenzo Arizza
Avanzamento al
31 / 12 / 2011
Dip. STEBICEF - Università di Palermo
via Archirafi, 18
90123 - PALERMO
e-mail [email protected]
mob. 340 408 17 78
7
A.ST.E.D.
G
li obiettivi del progetto consistono prevalentemente nell’uso di una sostanza naturale con
attività anti-biofilm estratta da un echinoderma, il Paracentrotus lividus, da utilizzare come agente
antibatterico su devices ortopedici.
8
Nell’ultimo decennio la ricerca di agenti antimicrobici
si è spostata verso molecole che fanno parte del sistema dell’immunità innata di organismi marini. I peptidi
antimicrobici (AMP) sono quelli che hanno richiamato
il maggior interesse farmacologico. Il gruppo di ricerca
del DAB del Laboratorio di Immunobiologia marina ha
acquisito un buon livello di conoscenza e di esperienza
sui AMP di molluschi e di pesci.
Recentemente abbiamo studiato gli AMP di riccio di
mare. I celomociti di riccio di mare (Paracentrotus lividus) si sono rivelati una fonte di agenti antimicrobici
verso patogeni umani che consentono lo sviluppo di
nuove strategie nel trattamento delle infezioni dovute
a stafilococchi (Schillaci et al., 2010).
È stata saggiata una frazione preparata dal cytosol di
celomociti di riccio di mare che ha rivelato attività contro batteri Gram-positivi e Gram-negativi (Stafilococchi
di vari ceppi, E. coli, P. auriginosa) oltre che verso funghi
(C. albicans, C. tropicalis) [fig. 1]. Questa molecola è attiva verso biofilm degli stafilococchi S. epidermidis DSM
3269 e S. aureus ATCC 29213 e verso i loro ceppi di interesse clinico (S. epidermidis 1457). Questo composto
riesce ad inibire la formazione di biofilm giovani (6-h
old) e maturi (24-h old) [fig. 2]. Il trattamento inibisce
l’adesione e la formazione dei biofilm con significativa riduzione della vitalità batterica. L’inibizione va dal
50% all’85% per S. epidermidis e 28-61% per S. aureus
per Candida ssp. l’attività antibatterica è pari a 31.7 mg
ml-1 (MIC). Infine, non presenta attività verso le cellule
eucariotiche e pertanto non dovrebbe arrecare danni
all’ospite umano.
I biofilm sono costituiti da microorganismi con fenotipi
alterati che vivono in comunità, immersi in una matrice
autoprodotta di natura mucopolisaccaridica su superfici [fig. 3]. Il biofilm protegge i batteri da condizioni ostili
giocando un ruolo centrale nelle patogenesi di serie
infezioni. Inoltre la modalità di crescita dei biofilm rende i batteri meno suscettibili ai trattamenti antibiotici
e tali infezioni raramente possono essere risolte (Costerton, 1999; Costerton, 2005; Costerton et al., 1999;
Hall-Stoodley & Stoodley, 2009). Batteri “resistenti” entro biofilm diventano quasi completamente resistenti
a molti antibiotici che sono attivi verso gli stessi batteri
in forma planctonica o di “non-biofilm” (Levy, 1998). Essi
sono sempre più riconosciuti come agenti eziologici
nelle infezioni associate ai device medici che dai biofilm vengono colonizzati (Francolini & Donelli, 2010;
Donlan, 2001),
costituendo una
fonte continua
di patogeni rilasciati nei tessuti
circostanti. Circa il 60% delle
infezioni associate all’ospedalizzazione, sono
dovuti a biofilm
che si formano
e dimorano sui
device medici
Fig 1. Elettroferesi in gel di poliacrilamide colo(In: Shirtliff &
rato con il silver-stain del citosol dei celomociti
di P. lividus (A). Estratto <5 kDa (B).
Leids Eds. 2009).
Poiché l’uso ed i tipi di device sono
da infezione acuta a persistente,
in continua espansione, specialmencronica e ricorrente che alla fine
può portare alla rimozione del
te con l’accresciuto invecchiamento
device per eliminare l’infezione
della popolazione, l’incidenza delle
(Shirtliff & Leid, 2009). Attualinfezioni continua a crescere.
Nel 2008, secondo l’European Centre
mente si riscontrano circa il 29%
for Disease Prevention and Control,
di infezioni acute, il 41% di infenegli ospedali europei 4,100,000 pazioni persistente e il 31% di infezienti vengono annualmente colpiti
zioni croniche ricorrenti.
ed il numero di morti stimato in almeI più importanti ceppi batterici
no 37,000 di cui circa un terzo a causa
capaci di produrre mucopolidi impianti ortopedici (Klevens et al.,
saccaridi e formare biofilm sono
Fig 2. Biofilm di Staphylococcus epidermidis
2007).
gli stafilococchi tra i quali il più
1457 in fase di formazione (a) e dopo 24 ore (b).
Negli USA, le artroplastiche dell’anca
rilevante clinicamente è lo Stab-d dopo trattamento con l’estratto <5 kDa.
sono associate a vari tassi d’infezione
phylococcus epidermidis causa di
con 1-3% d’insuccesso dell’impianto, con significativa frequenti infezioni device-dipendenti.
morbosità ed indice di mortalità di 2.7-18% (Berbari et L’obiettivo del progetto si concretizzerà con la deposial., 1998). Tra i siti chirurgici le infezione relative agli im- zione della molecola bioattiva di P. lividus sul device orpianti di device ortopedici sono di grande rilevanza per topedico. L’unione di questa molecola con un device di
la salute pubblica a causa oltre che del crescente nume- impianto ortopedico utilizzando un substrato altamenro di pazienti in tarda età e disabili che più richiedono te idrofilico come il PDLLA, substrato ampiamente spequesto tipo di interventi anche per gli immunodepressi rimentato su supporti e protesi ortopedici per l’incor(O’Gara & Humphreys, 2001). Ciò rende l’idea degli alti porazione di fattori di crescita e antibiotici, rappresenta
costi per la sanità pubblica (Scott, 2009) ed ha portato una novità dai forti connotati di ulteriore sviluppo.
alla sperimentazione finalizzata allo sviluppo di nuove La ricerca in questo campo è molto attiva. Uno studio
strategie per prevenire ed eradicare la formazione di PubMed su lavori pubblicati sin dal 1990 ha prodotto
biofilm (Xu et al., 2004; Campton-Johnston, 2001; Price quasi 5.000 risultati proprio sui “device medicati” con
et al., 1996).
rivestimenti arricchiti di antibiotici che costituiscono gli
Il problema centrale delle infezioni da biofilm sui devi- approcci più frequentemente usati per ottenere device sta nella resistenza alla clearance operata del siste- ce con diversi spettri antibatterici e durata (Donelli &
ma immunitario dell’ospite e agli agenti antimicrobici. Francolini, 2001; Darouiche, 2008; Zilberman & Elsner,
Infatti, nel confronto con i batteri liberi, planctonici, i 2008). Sono stati sperimentati, in pazienti ospedalizzamicrobi in biofilm sono 50-500 volte più resistenti ed è ti, cateteri urinari rivestiti ed i risultati dimostrano una
molto difficile ottenere regimi terapeutici a dosi non le- significativa riduzione della colonizzazione di Enterotali per l’ospite umano. Ciò comporta una conversione coccus faecalis, P. aeruginosa, Escherichia coli e Proteus
9
10
mirabilis dopo una settimana ma
di lento rilascio in concentrazioni
molto basse. L’attività anti-biofilm
un minor effetto dopo 41 settimadipende dalla capacità del matene (Schumm & Lam, 2008; Stickler,
riale di assorbire grandi quantità
2008; Macleod & Stickler, 2007). Le
di antibiotico e del loro rilascio di
infezioni più frequenti negli impianti
lungo periodo a concentrazioni
ortopedici sono quelle che detercostanti (Donelli et al., 2002; Piozminano espianti nonostante protozi et al., 2004). Inoltre una matricolli eseguiti in rigorose condizioni
ce polimerica ideale anti-biofilm
igieniche e di profilassi antibiotica.
deve anche contenere un antiNegli ultimi 10 anni, per prevenire la
Fig 3. Fotografia al microscopio elettronico a
micotico specialmente verso la
formazione di comunità microbiche
scansione di un biofilm di Staphylococcus epidermitis su biomateriale.
crescita di Candida ssp. (Donelli
sia Gram-positive sia Gram-negative
et al., 2006; Ruggeri et al., 2007).
su protesi, si sono usati cementi e
Tuttavia l’uso degli antibiotici viene complicato dallo
distanziatori ossei in grado di rilasciare antibiotici ad
sviluppo di resistenza batterica: è ben noto l’aumenampio spettro. Un buon rilascio da matrici di polimeto di tale resistenza in S. epidermidis e S. aureus che
tilmetacrilato ed attività, sono state osservate contro
crescono in forma sessile. Per questo sono stati sperile specie batteriche più comuni. Dal 1970 sono stati
mentati altri farmaci in alternativa agli antibiotici come
esaminati numerosi antibiotici come la gentamicina,
l’acido usnico (dibezofurandione, un derivato naturale
rifampicina, vancomicina e tobramicina sia da soli sia
del dibenzofurano) (Francolini et al., 2004), la dispersiin combinazione in base alla loro solubilità in acqua
na-B (b-N-cetilglucosaminidasi) che dissolve la matrice
e proprietà chimicofisiche ed attività antimicrobica.
mucopolisaccaridica degli stafilococchi (Kaplan et al.,
Neut e collaboratori nel 2009 hanno comparato poli2003) promuovendo l’attività antimicrobica di cefametilmetacrilato con un nuovo poly-(trimetilene carmandole nafate (Donelli et al., 2007), sodium dodecil
bonato) che rilascia gentamicina dimostrando l’80% di
solfato (SDS) (Izano et al., 2007) e triclosan (Darouiche
inibizione di biofilm prodotti da S. aureus per almeno
et al., 2009).
14 giorni. Molte sperimentazioni riguardano i CVC rivestiti con antibiotici rivelando attività verso numerosi
La prevenzione della formazione di biofilm
batteri Gram-positivi e Gram-negativi ma non verso
altri (es. P. aeruginosa e Candida spp. sia in vitro sia in
I batteri comunicano tra loro mediante piccole molecole “segnale diffusibili” dette autoinduttori (oligopepvivo). Inoltre l’attività è buona nel breve periodo (potidi nei gram-positivi, N-acyl homoserine lattoni nei
chi giorni) mentre dati meno incoraggianti si hanno
gram-negativi) ed una famiglia di autoinduttori noti
nel lungo periodo (Donelli & Francolini, 2001; Walder
come AI-2 in ambedue i tipi batterici. Questo processo
et al., 2002; Sampath et al., 2001). In base ai dati dispodi comunicazione (quorum sensing QS) gioca un ruolo
nibili possiamo ritenere che si abbia un picco di rilascio
significativo nello sviluppo delle comunità microbidi antibiotici nelle prime ore seguito da una fase lunga
che come biofilm. QS è un meccanismo di regolazione
densità-dipendente ed è stato dimostrato che il sistema QS di P. aeruginosa è coinvolto nello sviluppo della
resistenza agli antibiotici (Kayama et al., 2009). Inibitori
ed antogonisti di QS rappresentano un altro strumento terapeutico per il trattamento delle infezioni associate ai biofilm. Sono efficaci il furanone alogenato
purificato da Delisea pulchra (Givskov et al., 1996) una
serie di derivati sintetici (Wu et al., 2004). Efficace verso
S. aureus anche il peptide inibitore (RIP) di RNAIII assorbito insieme ad antibiotici in rivestimenti (polimetilmetacrilato) di impianti ortopedici (Cirioni et al., 2006;
Anguita-Alonso et al., 2007).
La resistenza agli antibiotici
Considerate le molte specie di biofilm nelle infezioni
correlate a device e la crescente resistenza dei microbi
agli anti microbici, c’è una pressante esigenza di nuove
strategie per combattere sia le comunità microbiche sia
micotiche attraverso la combinazione di antibiotici e di
nuovi farmaci con ampio spettro antimicrobico e modi
di azione diversi. Opportune combinazioni tra l’altro
possono aumentare l’efficacia di antibiotici (Raad et al.,
2007; Kim et al., 2008). Oggi circa il 70 per cento dei batteri che causano infezioni negli ospedali è resistente ad
almeno uno dei farmaci più comunemente usati per il
trattamento. Alcuni microrganismi sono resistenti a
tutti gli antibiotici approvati e possono essere trattati
con farmaci sperimentali e potenzialmente tossici. Un
allarmante aumento della resistenza dei batteri che
causano infezioni acquisite comunità è stata anche documentata, soprattutto nelle infezioni da stafilococchi.
Investimenti economici sono stati rivolti alla ricerca di
nuovi antibiotici ma le prospettive non sono incoraggianti mentre lo sviluppo di ceppi resistenti è inevita-
bile. Nel corso degli ultimi decenni, con l’avvento delle
norme moderne nel controllo di sterilità all’interno
dell’ambiente della sala operatoria e protocolli di adeguata profilassi antibiotica peri-operatoria, si è ridotta
l’incidenza delle infezioni associate alle protesi ortopediche. Tuttavia, il caso d’infezione rappresenta ancora
una delle complicanze più gravi e devastanti che può
coinvolgere le protesi. Ciò porta a complesse procedure di revisione e, spesso, al fallimento dell’impianto e
la necessità della sua completa rimozione. Nell’ortopedia, per l’enorme numero d’interventi chirurgici con
materiali per impianti invasivi, le infezioni hanno un rilevante impatto in termini di morbilità, mortalità e costi. Una strategia vincente richiede una visione chiara
della patogenesi e della epidemiologia delle infezioni
correlate agli impianti, con una particolare attenzione
all’allarmante fenomeno della resistenza agli antibiotici. A questo proposito gli stafilococchi sono i patogeni prevalenti e più importanti coinvolti nelle infezioni
correlate alle protesi ortopediche, e, quindi, il principale nemico da sconfiggere (Arciola et al., 2006).
Rivestimento dei device ortopedici in PDLLA
per la diffusione di agenti antimicrobici
Nelle applicazioni di rivestimento dei device ortopedici la scelta del materiale di rivestimento e la semplicità del processo stesso sono di particolare interesse
anche per la potenziale commercializzazione produzione in serie. I polimeri che degradano gradualmente
possono assumere grande utilità nelle terapie di ingegnerizzazione tissutale e rilascio di farmaci. Molti tipi
di polimeri biodegradabili di tipo sintetico o naturale
sono stati studiati per le loro applicazioni farmaceutiche. Mentre l’uso di polimeri naturali come la cellulose e l’amido è comune nelle ricerche biomediche,
11
12
si registra un aumento nell’uso dei polimeri biodegradabili sintetici nei prodotti farmaceutici e nei tessuti ingegnerizzati. I polimeri sintetici possono essere
preparati con strutture chimiche che possono essere
adattate per ottimizzare le proprietà fisiche del materiale biomedico e con un ben definito grado di purezza superiore a quello ottenibile con i polimeri naturali.
Attualmente si possono disporre di numerose classi di
polimeri biodegradabili sintetici, che offrono una buona biocompatibilità e possono essere selezionati per
velocità di biodegradazione e resistenza meccanica.
Per questi motivi si sceglierà per realizzare il presente
progetto il Poly(D,L-Lactide) (PDLLA) biodegradabile. Il
polylactide (PLA) è un poliestere alifatico termostabile
derivato da fonti rinnovabili come l’amido di mais, prodotti della tapioca o canna da zucchero. Il degrado nel
corpo avviene per semplice idrolisi della catena esterica producendo residui non tossici. I prodotti della degradazione sono sia escreti dai reni o eliminati come
anidride carbonica attraverso la via biochimica. Gli impianti rivestiti di PDLLA in combinazione con farmaci
offrono nuove prospettive nel prevenire le infezioni
associate agli impianti. Il rivestimento è costituito con
il polimero di poly(D, L-lactide) è stato combinato con
antibiotici e fattori di crescita costituendo un sistema
di distribuzione locale di farmaci (Schmidmaier et al.,
2009; Gollwitzer et al., 2003). Inoltre esso è biodegradabile, biocompatibile ed è applicato agli impianti mediante solventi. Studi su copolimeri non-degradabili
come EVAc (ethylene vinyl acetate copolymer) hanno
mostrato confrontabili cinetiche di rilascio di proteine
incorporate in dipendenza del numero di post-rivestimenti e di trattamenti di adsorbimento. La stabilità
meccanica specialmente nelle inserzioni intramidollari
dell’osso costituisce un vantaggio evitando il danneg-
giamento e la sostituzione con possibili reazioni locali
svantaggiose. La perdita di PDLLA da impianti di titanio rivestito era relativamente bassa mentre si osserva
una più bassa perdita rispetto ad impianti di acciaio.
Osservazioni al SEM non mostrano danni sullo strato
superficiale degli impianti rivestiti. Il poly(D,L-lactide)
degrada per meccanismi chimici, termici, meccanici e
fisici. Studi in vitro mostrano una riduzione del PDLLA di circa il 7% entro 6 settimane e del 10% entro 9
settimane. In vivo, dopo 42 giorni nella tibia del ratto
la riduzione del PDLLA è di poco più veloce ma non
significativa. I farmaci incorporati sono rilasciati per
diffusione, rigonfiamento del polimero seguito da rilascio per diffusione veloce controllata ed erosione del
polimero (Lee et al., 2002). Il rilascio dei farmaci dipende anche dal peso molecolare dei farmaci incorporati.
Una recente sperimentazione riguarda l’IGF ed il TGF
umano ricombinante (70 residui aminoacidici, 7.5 kDa
circa) dimerico. Impianti intramedullari ed esperimenti
di estrazione mostrano una perdita del rivestimento di
PDLLA da device in acciaio o titanio di meno del 5%.
Dopo espianto il rivestimento si presenta come uno
strato regolare senza difetti. Risultati in vitro mostrano
che il rilascio di IGF-I and TGF-β da rivestimenti di PDLLA avviene principalmente per diffusione senza perdita rilevante della massa di PDLLA. In fattori di crescita
vengono incorporati in maniera stabile e si ha una perdita di meno del 3% entro 42 giorni e meno del 5% in
un anno. Esperimenti di eluizione mostrano che il 54%
di IGF-I ed il 41% di TBF-β era rilevabile nel fluido di eluizione entro le prime 48 h. Dopo questo picco iniziale,
avviene un ulteriore rilascio a tasso costante. Dopo 42
giorni il 76% di IGF-I ed il 71% di TBF-β veniva rilevato
da ELISA nel fluido di eluizione. Risultati comparabili
sono stati trovati in esperimenti in vivo dopo 42 giorni.
Il rilascio è costante, in vivo è solo un po’ più veloce. Le
proteine incorporate nel rivestimento di PDLLA restano stabili per un anno a -20°C, e le molecole rilasciate
mantengono l’attività biologica. I risultati dimostrano
che i rivestimenti in PDLLA possono rilasciare farmaci
in modo continuo dagli impianti come chiodi o device prostetici intramedullari, direttamente nell’osso per
stimolare processi di riparazione e di crescita. Il primo
rilascio veloce potrebbe dipendere da degradazione
dello strato di rivestimento (10 μm); un doppio rivestimento di PDLLA potrebbe estendere la cinetica del
rilascio. Infine il non riassorbimento o una più elevata
attività dei macrofagi è stata evidenziata usando carrier di PDLLA.
Il progetto intende sviluppare la “cold coating technique” in condizioni sterili su impianti metallici come
acciaio e titanio per produrre un rivestimento biodegradabile con alta stabilità meccanica ed in grado di
fornire un rilascio continuo di agenti antimicrobici incorporati. Lo spessore del rivestimento (intorno a 10
µm) su device sarà determinato mediante la microscopia elettronica a scansione (DAB) e si tenterà la strategia del rivestimento doppio. Le proprietà del rivestimento saranno esaminate con esperimenti di impianto
ed estrazione.
Un’alternativa agli antibiotici.
Un nuovo peptide antimicrobico anti-biofilm
Nell’ultimo decennio la ricerca di agenti antimicrobici
si è spostata verso molecole che fanno parte del sistema dell’immunità innata di organismi marini. Migliaia
di composti bioattivi sono stati identificati rivelando
una grande riserva di sostanze farmacologicamente
attive come riportato in una recente review (Mayer et
al., 2011). Veleni e tossine con effetti neurotossici (Han
et al., 2006) e peptidi antimicrobici (AMP) sono quelli
che hanno richiamato il maggior interesse farmacologico. Peptidi antimicrobici sono stati particolarmente
studiati in diversi organismi marini (Tincu & Taylor,
2004). Da allora la conoscenza sugli AMP è cresciuta
drasticamente ed ha riguardato diversi phyla del mondo animale (Fleury et al., 2008). Il gruppo di ricerca
del DAB del Laboratorio di Immunobiologia marina
ha acquisito un buon livello di conoscenza e di esperienza sugli AMP di molluschi e di pesci (Schillaci et al.,
2008; Salerno et al., 2007; Parisi et al., 2008, 2009; Li et
al., 2008). Recentemente sono stati studiati gli AMP di
riccio di mare (Schillaci et al., 2010). I celomociti di riccio
di mare (Paracentrotus lividus) si sono rivelati una fonte di agenti antimicrobici verso patogeni umani che
consentono lo sviluppo di nuove strategie nel trattamento delle infezioni dovute a stafilococchi (Schillaci
et al., 2010). È stata saggiata una frazione preparata dal
cytosol di celomociti di riccio di mare che ha rivelato
attività contro batteri Gram-positivi e Gram-negativi
(Stafilococchi di vari ceppi, E. coli, P. auriginosa) oltre
che verso funghi (C. albicans, C. tropicalis). La concentrazione minima inibitoria (MICs) varia da 253.7 a 15.8
mg ml-1. Questa molecola è attiva verso biofilm degli
stafilococchi S. epidermidis DSM 3269 e S. aureus ATCC
29213 e verso i loro ceppi di interesse clinico (S. epidermidis 1457) (colorazione in combinazione con microscopia confocale). Ad una concentrazione sub-MIC
(31.7 mg ml-1) di 5-CC, viene inibita la formazione di
biofilm giovani (6-h old) e maturi (24-h old) (il valore
MIC contro la forma planctonica era di 126.8 mg ml-1).
Il trattamento inibisce l’adesione e la formazione dei
biofilm con significativa riduzione della vitalità batterica. L’inibizione va dal 50% all’85% per S. epidermidis e
28-61% per S. aureus.
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14
La frazione 5-CC è stata analizzata (SDS-PAGE) e frazionata mediante la combinazione di cromatografia RPHPLC⁄nESI-MSMS. I dati MSMS e la ricerca in database
hanno portato alla identificazione di tre peptidi (masse
molecolari 1.251, 2.088 e 2.292 kDa) la cui sequenza è
corrispondente a tratti compresi nel segmento 9 - 41 di
una β-timosina di P. lividus (NCBInr acc. no gi|22474470)
la cui massa molecolare è di 4.595 kDa. Rispettivamente i tratti di sequenza erano 9 – 19, 12 – 31, 24 – 41. L’attività biologica della frazione 5-CC è stata attribuita ai
tre peptidi. In particolare, il più piccolo formato da 11
aminoacidi (1.251 kDa) sembra essere il più attivo. Esso
ha una netta carica positiva prodotta dall’alto numero di lisine ed ha tre residui idrofobici con un rapporto
idrofobico del 36%. Residui idrofobici e carichi permettono interazioni con membrane batteriche (Hancock et
al., 2006). La famiglia delle β-timosine è composta da
peptidi di 5 kDa altamente conservati. Essi sono presenti in alta concentrazione in quasi tutte le cellule di
vertebrato e la loro presenza è stata anche dimostrata
in diversi invertebrati marini (Safer & Chowrashi, 1997).
Queste molecole esercitano diversi effetti: induzione
di metalloproteinasi, chemotassi, angiogenesi ed inibizione dell’infiammazione come pure l’inibizione della
proliferazione di cellule staminali midollari (Huff et al.,
2001). Inoltre essa è anche uno dei peptidi antimicrobici delle piastrine (Tang et al., 2002). Non si conosce
ancora il meccanismo di azione dei peptidi di P. lividus;
tuttavia poiché non ci sono segni di cellule morte è
possibile che i peptidi agiscano riducendo l’adesione
dei batteri interferendo con le proteine (adesine) della superficie microbica che consentono l’adesione alle
superfici di plastica nella prima fase di formazione del
biofilm di stafilococchi (Patti & Hook 1994; Heilmann et
al., 1997). Infine, non presenta attività verso le cellule
eucariotiche e pertanto non dovrebbe arrecare danni
all’ospite umano (Schillaci et al., 2011).
Impatto economico in termini di crescita,
competitività, quote di mercato.
Da un punto di vista economico, il progetto è prodromico all’attivazione di un processo produttivo ex novo
all’interno dell’azienda volto alla produzione in ambito
industriale di quanto realizzato all’interno del progetto stesso. Dopo opportuni test in vivo sull’uomo e le
debite autorizzazioni e certificazioni, sarà possibile la
realizzazione di una serie di prodotti, destinati al mercato dell’ortopedia chirugica e di altri settori collegati
altamente innovativi e che riducano sostanzialmente
i decorsi post operatori e le lungo degenze causate
da infezioni batteriche con un aggravio dei costi al
Sistema Sanitario Nazionale. La produzione di questi
dispositivi comporterebbe una sostanziale leadership
dell’azienda nel settore di appartenenza e la possibilità
di una sua espansione in altri campi. Inoltre, si porranno le basi per una fattiva collaborazione con centri di
ricerca, quindi, un continuo scambio di conoscenze e
ulteriori possibilità di innovazione. L’importanza della
tematica è sostenuta dalla costituzione del Registro
Nazionale delle Protesi Ortopediche dal quale è tratta
Com’è evidente, si tratta di un fenomeno in fortissima
crescita, oltre il 50% in 8 anni, crescita dovuta principalmente agli sviluppi della tecnologia; proporzionalmente sono ovviamente aumentati i casi di infezione.
Dati ISS indicano che la percentuale di infezioni post
operatorie riscontrate in Italia varia tra l’1.5% nei casi
di protesi all’anca fino al 5% nei casi di protesi al ginocchio. Incrociando tali dati con le stime del costo giornaliero delle cure antibiotiche e/o chirurgiche dei DRG,
il costo aggiuntivo per il SSN raggiunge se non supera
i 100 milioni euro annui. Le conseguenze di questa innovazione, completate e verificate tutte le analisi sarebbero potenzialmente enormi. Il mercato rilevante è
di tutta evidenza. A livello mondiale, i dati OMS 2009
attestano oltre 1.5 milioni di protesi d’anca, e per stima, oltre un milione di protesi di ginocchio. Se a questo aggiungiamo anche le applicazioni meno invasive
della sostituzione integrale, le potenzialità applicative
di tale innovazione sono immense.
15
Progetto e Sviluppo di un Biosensore per le rilevazioni in
“real-time“ di Metalli Pesanti – Bio.Me.P.
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: Progetto e Sviluppo di un Biosensore per le rilevazioni in “real-time“ di Metalli
Pesanti – Bio.Me.P.
CUP: G73F11000170004
Fonte
Progetto e Sviluppo di un Biosensore per le rilevazioni in
“real-time“ di Metalli Pesanti – Bio.Me.P.
L
’intervento, dell’importo complessivo di €
563.475,59 di cui € 396.012,47 finanziati dai fondi PO FESR 2007 – 2013, è realizzato da un’Associazione Temporanea di Scopo denominata “BioMeP”
e composta da BioDiagene Srl (Palermo, capofila) e
da tre Istituti del CNR: Istituto di Genetica Vegetale
(UOS Palermo), Istituto per l’Ambiente Marino Costiero (UOS Capo Granitola, TP) ed Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare (Palermo).
Il presente progetto prende spunto dai risultati ottenuti con il progetto “Identificazione e caratterizzazione
di proteine fluorescenti con differente spettro di emissione
da organismi marini ed applicazioni in campo ambien-
tale”, svolto presso l’università Cà Foscari di Venezia e
finanziato dall’IAMC CNR UOS di Capo Granitola, proponendosi di studiare l’effetto di contaminanti ambientali sull’intensità di emissione fluorescente della
proteina “Green Fluorescent Protein (GFP)”.
Tal proteina fluorescente, che è già stata estratta da
organismi marini (Aequorea coerulescens e Anemonia
sulcata) e sulla quale si sono ottenuti i primi risultati,
verrà sintetizzata in laboratorio affinché possa essere
successivamente prodotta in medie quantità a prezzi
ridotti.
Verranno quindi sfruttate le capacità di tale proteina
per la progettazione e lo sviluppo di un biosensore per
Importo
PO FESR 2007-2013 € 396.012,47
Mezzi propri
€ 167.463,12
Partenariato
Date
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Inizio lavori
Fine lavori
04 / 03 / 2012
02 / 08 / 2013
Dott. Giovanni Maria Maggiore
Avanzamento al
31 / 12 / 2012
Rapp. Legale ATS - BioDiagene Srl - [email protected]
Dott.ssa Angela Cuttitta
Resp. Scientifico Progetto - CNR/IAMC - [email protected]
Ing. Guido Spoto
Progettista e referente - BioDiagene Srl - [email protected]
Fig. 1 Confronto tra i picchi di emissione di fluorescenza della proteina “GFP nativa” (estratta da organismi marini) e della proteina “GFP ricombinante”
(ottenuta sinteticamente in laboratorio).
17
le rilevazione in “real-time” di metalli pesanti.
In particolare si sfrutteranno le caratteristiche di interazione tra la proteina ed i metalli, che mostrano un
“quenching” (cioè una riduzione della fluorescenza
emessa dalla proteina) proporzionale alla quantità di
Verrà progettato un sistema optoelettronico miniaturizzabile adibito alla lettura della fluorescenza che,
in particolare, dovrà stimolare (tramite LED a bassa
potenza) e misurare (tramite fotodiodi) la capacità di
emettere luce dei campioni sotto esame a differenti
Fig. 3 Sollecitazione della fluorescenza della proteina GFP su vetrino.
Fig. 2 Riduzione della fluorescenza all’aumentare della concentrazione di rame.
18
metallo presente nella soluzione sotto test.
Risultati particolarmente interessanti si sono ottenuti
nell’interazione con il rame che, tra l’altro, rappresenta
uno degli inquinanti maggiormente presenti in agricoltura e che, ancora oggi, non è possibile eliminare
completamente nel trattamento di alcune colture biologiche (quali la vite).
lunghezze d’onda, a seconda del tipo di analisi da effettuare.
Il sistema finale verrà, infine, validato attraverso la misurazione di campioni ottenuti tramite coltivazione
idroponica e fuori suolo.
19
Recupero e valorizzazione dei vitigni
tradizionali siciliani
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: Recupero e valorizzazione dei vitigni tradizionali siciliani
CUP:
G73F11000170004
I
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 708.729,74
Mezzi propri
€ 296.208,68
Partenariato
Date
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Inizio lavori
03 / 10 / 2011
Dott. Sandro Drago
Fine lavori
Avanzamento al
02 / 04 / 2014
31 / 12 / 2012 (5,61%)
Rapp. Legale ATS - BioNat Italia Srl
Dott. Francesco Carimi
Resp. Scientifico Progetto: - CNR/IGV
Ing. Guido Spoto
Progettista e referente: - BioNat Italia Srl
Recupero e valorizzazione dei vitigni tradizionali siciliani
L
22
’intervento, che ha un importo complessivo di
rispondono alle esigenze di mercato, come ad esem€ 1.004.938,42, di cui € 708.729,74 finanziati dai
pio, per quanto riguarda i vini bianchi, cloni con basse
fondi PO FESR 2007 – 2013, è realizzato da un’Asconcentrazioni di catechine (sostanze polifenoliche
sociazione Temporanea di Scopo denominata “V.T.S. –
facilmente ossidabili), che permetteranno al momento
Vitigni Tradizionali Siciliani” e composta
da BioNat Italia Srl (Palermo, capofila),
dall’Istituto di Genetica Vegetale del
CNR (Palermo), dai Vivai Mannone (Petrosino, TP), dall’azienda agricola Vito
Bagliesi (Ravanusa, AG) e dal Consorzio
Isola Bio Sicilia (Agrigento).
Obiettivo del progetto è quello di individuare, nell’ambito dei vitigni coltivati in
Sicilia, biotipi dotati di peculiari caratteristiche qualitative e di un elevato standard sanitario, riferito alle malattie da
virus ed adeguato alle normative vigenti;
il fine è quello di riscoprire e valorizzare
alcuni vitigni autoctoni ed assecondare
le tendenze di mercato verso produzioni
tipiche, ottenibili in aree determinate e
vocate alla loro coltivazione. L’attenzione
sarà principalmente rivolta al Catarratto,
Fig. 1 Embrioni somatici di vite rigenerati in vitro da coltura di espianti fiorali.
al Grillo e ad alcune varietà nere ad alto
potere colorante.
Nell’ambito delle varietà coltivate in Sicilia i biotipi
dell’imbottigliamento una riduzione dei rischi di imdotati di peculiari caratteristiche qualitative verranno
brunimento e una maggiore “shelf-life” del prodotto,
analizzati geneticamente ed il loro profilo confrontato
problema particolarmente sentito per alcuni vitigni
con gli standard di cultivar autoctone, presenti nella
siciliani come ad esempio il Catarratto.
collezione di germoplasma dell’IGV-CNR.
Parallelamente alla selezione clonale si costituirà, utiAttraverso la selezione clonale (costantemente accomlizzando tecniche di coltura in vitro, una popolazione
pagnata da analisi genetiche e biochimiche e da indadi mutanti di Catarratto, caratterizzati da internodo
gini sanitarie) si fornirà alle aziende vitivinicole ed al
corto e quindi da ridotto sviluppo, per razionalizzare
mondo vivaistico nuovo materiale vegetale, sicuro dal
l’esecuzione delle tecniche colturali inclusa la raccolta
punto di vista genetico e sanitario, con peculiarità che
meccanica con vendemmiatrici.
A tale scopo verranno raccolti in pieno campo stili,
stigmi e antere di fiori chiusi di Catarratto che, dopo
la sterilizzazione, verranno posti in coltura su terreni
addizionati di diverse combinazioni ormonali in modo
Fig. 2 Embrioni somatici di vite a diverse fasi di sviluppo.
da indurre la produzione di embrioni somatici. Grazie a
questa metodologia si otterranno un numero ragguardevole di embrioni somatici che verranno sottoposti a
trattamento mutageno, al termine del quale verranno
selezionati gli individui migliorati. In una prima fase i
nuovi individui verranno conservati in vitro e sottoposti ad analisi molecolare, successivamente le piante saranno trasferite in screen house ed in pieno campo per
le ulteriori osservazioni morfo-fisiologiche e sanitarie.
Infine, per l’eliminazione dei virus dai cloni più interes-
santi di Catarratto e Grillo si utilizzerà l’embriogenesi
somatica, tecnica di risanamento in vitro innovativa,
che permette di eliminare molti virus con elevata efficienza.
Fig. 3 Pianta di Catarratto rigenerata in vitro.
23
Strumenti e tecnologie per la tipicizzazione e la
caratterizzazione degli oli da olive siciliane
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Strumenti e tecnologie per la tipicizzazione e la caratterizzazione
degli oli da olive siciliane
L
’intervento, che ha un importo complessivo di
€ 657.150,00, di cui € 468.432,00 finanziati dai
fondi PO FESR 2007 – 2013, è realizzato da un’Associazione Temporanea di Scopo denominata “TipOlio”
e composta da BioNat Italia Srl (Palermo, capofila) e
dall’Istituto di Genetica Vegetale del CNR (Palermo).
Obiettivo del progetto è la messa a punto di un sistema
di tracciabilità genetica di prodotti siciliani della filiera
olivicola (olive e olio extravergine di oliva) utilizzabile
sviluppo del settore. Il ricchissimo patrimonio varietale locale (stimato in oltre 50 varietà) (La Mantia et al.,
2005), caratterizzato da grande variabilità di forme,
qualità e performance, si è conservato pressoché inalterato e rappresenta un fattore determinante per la
tipicità degli oli, oltre che elemento di particolare interesse per l’agricoltura, l’ambiente e l’alimentazione.
In tale contesto, la tracciabilità dei prodotti di filiera sta
assumendo una rilevanza sempre maggiore, soprat-
Titolo progetto: Strumenti e tecnologie per la tipicizzazione e la caratterizzazione degli oli da
olive siciliane
CUP: G73F110000400004
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 468.432,00
Mezzi propri
€ 188.718,00
Partenariato
Date
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Inizio lavori
04 / 03 / 2012
Dott. Sandro Drago
Fine lavori
Avanzamento al
02 / 08 / 2013
31 / 12 / 2012
Rapp. Legale ATS - BioNat Italia Srl
Dott. Francesco Carimi
Resp. Scientifico Progetto: - CNR/IGV
Ing. Guido Spoto
Progettista e referente: - BioNat Italia Srl
Fig. 1 DNA estratto da oli di oliva monovarietali amplificato con primers specifici per gene rbcL del genoma plastidiale.
dagli operatori e visibile ai consumatori. Ci si prefigge
in particolare di realizzare un sistema che, attraverso
l’applicazione di tecnologie di genetica molecolare,
consenta di riconoscere l’origine delle olive impiegate
nella produzione di olio di oliva commerciale.
L’olivicoltura siciliana manifesta aspetti peculiari che
rappresentano al tempo stesso risorsa e ostacolo allo
tutto per la pressione che i consumatori esercitano per
conoscere sempre meglio la provenienza e l’autenticità delle materie prime (olive) impiegate per l’ottenimento dell’olio.
La persistenza del DNA negli alimenti durante le trasformazioni tecnologiche fornisce dati al fine di riconoscere il materiale grezzo proveniente dalla produzio-
25
ne agricola e gli effetti della trasformazione primaria,
e può rappresentare inoltre un sistema di controllo
interno per attribuire responsabilità alle aziende e, nello stesso tempo, uno strumento dei consumatori per
controllare la commercializzazione di un prodotto.
26
Nel corso del progetto verranno progettati, sviluppati
e validati:
• un protocollo analitico e metodologico per l’identificazione della composizione varietale e la certificazione
di tipicità dell’olio extravergine d’oliva;
• uno strumento analitico automatico in grado di applicare e rendere fruibile da operatori non specializzati il
protocollo e le metodologie messe a punto.
Verranno utilizzate metodiche che permetteranno di
identificare le cultivar usate per la realizzazione dei
prodotti finiti; poiché le caratteristiche che rendono
nutrizionalmente valido l’olio ed i composti che conferiscono le caratteristiche organolettiche (polifenoli,
tocoferoli, acidi grassi) sono prodotti sotto controllo
genetico, nell’ambito del progetto proposto verranno testati e sviluppati marcatori basati sul DNA quali
microsatelliti cloroplastici (SSRcp) e SNP, la cui analisi
ha il vantaggio di essere associabile alla metodica PCR,
che consente di utilizzare piccole quantità di DNA di
partenza, come quelle che si ritrovano negli oli. Le sequenze individuate verranno utilizzate per disegnare
primer specifici da impiegare in piattaforme di PCR
Real Time, al fine di analizzare i DNA delle varietà siciliane e confrontarli con i profili ottenuti dagli standard
di cultivar autoctone presenti nella collezione di germoplasma del CNR, per assicurare e certificare l’autenticità del prodotto finito.
Utilizzando il set di marcatori molecolari isolati attraverso tali attività, verrà progettato e sviluppato un
Fig. 2 Prototipo per la sollecitazione e la rilevazione della fluorescenza.
nuovo strumento, basato su un biosensore in grado di
riconoscere i marcatori molecolari (attraverso analisi
fluorescente) e su un sistema elettronico integrato in
grado di interpretare automaticamente i valori rilevati e
fornire anche ad operatori non specializzati (attraverso
un’interfaccia utente semplice di ultima generazione)
la possibilità di analizzare gli oli di oliva e discriminare
le varietà autoctone siciliane dalle varietà nazionali ed
internazionali, ai fini della certificazione genetica delle
cultivar di olivo e degli oli di oliva.
Le implicazioni dei risultati di progetto hanno rilevanza elevata in tema di prevenzione e individuazione delle frodi, perché sarà possibile verificare l’aderenza alle
normative o l’eventuale presenza nel prodotto finito di
materiale genetico difforme da quello dichiarato dal
produttore, in un periodo storico in cui la crisi economica sta portando a enormi difficoltà nel valorizzare e
Fig. 3 Diverse fasi di caratterizzazione genetica delle varietà di olivo e degli oli.
diffondere le produzioni locali a scapito di quelle più
economiche ma di dubbia provenienza e qualità.
Infatti, la normativa sugli oli DOP, pur rappresentando
un’importante forma di tutela e promozione dell’olio
di qualità, non è sufficiente a rilanciare il settore olivicolo e a garantire prezzi remunerativi. La miscelazione
con oli provenienti da altre specie o da altri paesi rappresenta la frode più diffusa a danno degli olivicoltori
italiani e dei consumatori. Non a caso il Regolamento
della Commissione n. 865 del 29/04/2004 sull’Ocm
stabilisce (Art. 8) nuove regole in materia di requisiti di
qualità, norme di commercializzazione e finanziamento di programmi di attività per il miglioramento della
qualità, sistema di tracciabilità, certificazione e tutela
della qualità dell’olio d’oliva e delle olive da tavola.
Fig. 4 Diverse fasi di caratterizzazione genetica delle varietà di olivo e degli oli.
27
EASY SAIL
EASY SAIL
I
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: EASY SAIL
CUP:
G73F11000190004
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 410.141,78
Date
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Inizio lavori
Fine lavori
Avanzamento al
03 / 11 / 2010
28 / 02 / 2013
31 / 12 / 2011
Francesco Valenza - Maria Francesca Natoli
Prof. Andrea Arnone - Prof. Andrea Schneider
Responsabile esterno
di Operazione (REO)
Dott. Alessandro Falgares
Responsabile del
procedimento
Maria Francesca Natoli
l progetto Easy Sail rientra nell’area tematica dei
“Trasporti e della mobilità sostenibile”. In particolare, il progetto rientra nelle applicazioni tecnologiche dell’eco-compatibilità dei sistemi di trasporto di
superficie e dei relativi processi produttivi, in quello
della Competitività dei sistemi di trasporto di superficie
e dei relativi processi di produzione e in quella dei “Trasporti, logistica e mobilità” del documento “Strategia
Regionale per l’Innovazione 2007-2013”.
L’idea di base che sta dietro Easy Sail è di poter applicare un piano velico di facile governabilità a navi commerciali (navi cargo) di ogni genere, esonerandole dalla
utilizzazione di un equipaggio numeroso e dotato di
specifiche competenze veliche, garantendo notevoli
risparmi di carburante soprattutto su rotte a lunga percorrenza, caratteristiche di questo tipo di imbarcazioni.
Gli armi velici oggi in uso non potrebbero essere istallati su una qualsiasi nave cargo previa riprogettazione della stessa, e comunque si dovrebbero sostenere
notevolissime spese di gestione, ammortizzabili in
lunghissimi periodi di tempo e difficoltà di gestione
non facilmente superabili, in quanto gli equipaggi non
hanno le conoscenze tecniche per manovrare armi di
barche a vela.
Easy Sail è un armo velico innovativo composto da una
unica vela inserita su un albero alare, il cui profilo laterale è una C (C-Mast), rotante elettronicamente. L’intera
struttura di Easy Sail è vincolata all’imbarcazione, oltre
che nel suo centro di rotazione, anche a mezzo di due
pilastri incastrati allo scafo a cui è demandato il compito di reggere i carichi di flesso torsione dovuti alle forze
aerodinamiche agenti sulla vela.
Obiettivo principale di tale rig (armo) è quello di:
a) minimizzare la laboriosa gestione delle vele - caratteristica di un piano velico tradizionale del tipo “sloop”;
b) liberare il piano di coperta dell’imbarcazione dalla
vela di prua (fiocco) ma soprattutto da tutte le manovre
fisse e mobili tradizionali di questi armi svincolando in
tal modo spazi a tutto vantaggio della vivibilità, della
pulizia dell’imbarcazione, della sicurezza dell’equipaggio e dei passeggeri;
c) ridurre il carico delle forze sull’imbarcazione.
Di seguito si riportano alcune imagini dello stabilimento dove vengono eseguite le lavorazioni e le attività di
ricerca.
29
FARM.PRO - Le Farmacie fulcro della sanità di prossimità
FARM.PRO - Le Farmacie fulcro
della sanità di prossimità
I
PROGRAMMA PO FESR 2007-2013
ASSE PRIORITARIO ASSE 4 – Diffusione della ricerca, dell’innovazione e della società dell’informazione
OBIETTIVO SPECIFICO: 4.1. Promuovere e favorire la collaborazione tra sistema della ricerca e imprese favorendo la cooperazione e il trasferimento tecnologico prevalentemente nell’ambito dei distretti tecnologici e cluster
produttivi e introdurre innovazioni presso le PMI, i consorzi di imprese e i distretti produttivi.
OBIETTIVO OPERATIVO: 4.1.1. Promuovere e sostenere l’attività di ricerca industriale e di innovazione tecnologica nell’ambito di filiere produttive, distretti tecnologici e produttivi in settori di potenziale eccellenza e ad
elevata integrazione pubblico-privata, compreso il sistema
agro-alimentare
Titolo progetto: FARM.PRO - Le Farmacie fulcro della sanità di prossimità
CUP:
G63F11000600004
Importo finanziario: € 1.094.575,00
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 795.322,44
Date
Inizio lavori
13 / 06 / 2012
Fine lavori
Avanzamento al
13 / 12 / 2014
31 / 12 / 2011
12% (FINANZIARIO)
43% (FISICO)
Dr. Gioacchino Nicolosi - Vip - Vice - Presidente Federfarma
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Nazionale - Presidente Federfarma Catania
Responsabile esterno
di Operazione (REO)
Dr. Marcellino Seminara
Responsabile del
procedimento
Dr. Gioacchino Nicolosi
l progetto è promosso dalla capofila Farmacia servizi s.r.l. Unipersonale, società di servizi della associazione dei titolari di farmacia della Provincia di
Catania (Federfarma Catania), con la collaborazione dei
seguenti partner tecnologici:
• Edisonweb s.r.l. - Mirabella Imbaccari (CT)
• Global Project Finance s.a.s. di F. Bauccio & C. – Caltagirone (CT)
L’istituto di ricerca che collabora nella fase di definizione della ricerca di base ed industriale è il Consorzio Catania Ricerche – Catania.
Lo scopo del progetto è quello di realizzare un sistema
di messa in rete delle farmacie nella loro specifica peculiarità di presidio sanitario territoriale diffuso su tutto il
territorio della provincia di Catania.
Trattasi di rispondere alle seguenti sfide strategiche:
a) individuazione di un sistema di connessione tra le
farmacie idoneo a mantenere la piena efficienza organizzativa ed operativa anche in presenza di calamità
naturali o di forte limitazione operativa delle reti telematiche tradizionali;
b) realizzazione di un sistema interattivo con gli utenti delle farmacie per la somministrazione e gestione di
servizi sanitari di prossimità ed applicazioni specifiche
nel campo della telemedicina, nel limite delle previsioni
normative attuali;
c) definizione di un sistema di digital signage (marketing di prossimità) con definizione di loop di interazione basati su riconoscimento di genere e di target di riferimento automatizzato.
Il quadro strategico di riferimento su cui si basa il progetto parte da queste considerazioni:
1) la riduzione costante della spesa pubblica nel campo sanitario impone una profonda revisione dell’arti-
colazione territoriale dell’offerta medica e sanitaria. In
quest’ottica il sistema delle farmacie rappresenta uno
degli ultimi baluardi nelle zone più remote ed economicamente non attraenti. Pertanto, una messa in rete
delle farmacie rappresenta, in termini di sussidarietà,
una straordinaria risorsa per il Servizio Sanitario Nazionale (SSN) per articolare in maniera universale l’accesso
ai servizi sanitari (gateway);
2) la presenza capillare delle farmacie ha potenzialmente in sé la capacità di divenire punto di rete di un sistema moderno e flessibile di protezione civile, sia in termini di punto di comunicazione e di organizzazione sul
territorio, sia in termini di erogatore di presidi medici e
farmaceutici in caso di necessità. Per svolgere questo
compito al meglio occorre garantire la piena efficienza del sistema anche in condizioni di crisi ambientali
per calamità, provvedendo a rendere fruibili le informazioni e l’elaborazione del dato da remoto, grazie a
procedura di ridondanza dei backup e livelli di accesso
differenziati;
3) la riduzione della spesa pubblica nell’ambito del
Servizio Sanitario Nazionale richiede una revisitazione
dei servizi a valore aggiunto che possano integrare gli
introiti mancanti dal SSN, con l’obiettivo di mantenere
i livelli qualitativi soprattutto in ambito extra-urbano,
rurale e montano.
Le sfide tecnologiche che si stanno affrontando, con
successo, sono correlate a:
a) processi di gestione di dati sensibili in ambito “cloud
computing”, con adeguati standard di sicurezza di accesso e di storage di dati sensibili, quali appunto i dati
sanitari degli utenti delle farmacie;
b) processi di ricognizione delle immagini attraverso
rilevamento dei tratti somatici degli interlocutori, con
31
possibilità di differenziazione delle risposte agli input
rilevati in automatico;
c) processi di organizzazione di un sistema stand-alone
per garantire la continuità dei punti di rete anche in
fase di elevata criticità ambientale con utilizzo di nanotecnologie e di device energy friendly per consentire
livelli di autonomia quanto più elevati possibile. Come
processi di output sono in fase di ultimazione i rapporti
di ricerca, nonché il rilascio della versione beta dei software applicativi per la gestione delle procedure individuali di accesso al sistema. In specifico, uno degli obiettivi progettuali consiste nella realizzazione di protocolli
di comunicazione tra diversi dispositivi di accesso al sistema (pc, mobile devices).
Le attività di comunicazione hanno avuto un discreto
successo attraverso la realizzazione di un evento divulgativo rappresentato dalla manifestazione PHARMEVOLUTION 2012 che si è svolta a Palermo [figg. 1 e 2].
32
Fig. 1 S.E. Sottosegretario al Ministero della Salute, Prof. Adelfio Elio Cardinale, in occasione della manifestazione Pharmevolution per la presentazione
del progetto FARM.PRO.
Fig. 2 Federfarma Nazionale - Presidente Dr.ssa Annarosa Racca e Vicepresidente vicario Dr. Gioacchino Nicolosi in occasione della inaugurazione della
fiera Pharmevolution per la presentazione progetto FARM.PRO.
Mission del progetto
La tecnologia presente attualmente risulta frammentata e non omogenea nelle applicazioni in situ nelle varie realtà. Il sistema “Farmacia” oggi si presenta con un
numero elevato di unità locali che tuttavia tra loro non
sono in grado di comunicare in maniera efficiente, rapida e robusta, né in senso orizzontale né in senso verticale (con organismi rappresentativi di secondo livello
come Federfarma e Farmacia Servizi). Questo gap tecnologico si evidenzia in primo luogo nella non integrazione delle singole piattaforme di comunicazione, con
una molteplicità di strumenti non coordinati tra loro e
innumerevoli protocolli di comunicazione, spesso non
bidirezionali.
Obiettivo del progetto è quello di realizzare una piattaforma integrata multicanale tra le farmacie e le agenzie di coordinamento prescelte (Farmacia Servizi) che
consentano di realizzare una piena integrazione delle
tecnologie di comunicazione e dei protocolli di comu-
nicazione, con una perfetta bidirezionalità dal centro
verso il punto di rete e tra i punti di rete.
Sotto il profilo della proprietà intellettuale si tratta di
superare i singoli processi già avviati dalle singole farmacie e di uniformare gli output degli strumenti informatici già presenti. Infatti, i sistemi adottati seppure in
modo frammentario e non diffuso ad oggi sono rappresentati da sistemi non open-source, con la impossibilità
di integrare i loro processi elaborativi pur in presenza
di necessità di comunicazione assimilabili tra tutte le
farmacie aderenti.
Per ovviare a questo fenomeno si necessità di poter
sviluppare una piattaforma on web, basata sul modello
del cloud computing, che consente attraverso l’accesso alle piattaforme via web di ottimizzare due processi
elaborativi:
a) l’input dei dati;
b) l’archiviazione e gestione dei backup multipunto.
Le potenzialità del sistema sono:
1) gestione della infrastruttura per le attività di servizio
a livello centralizzato (backup, storage, access control)
senza alcun aggravio da parte dei singoli partecipanti
alla rete per investimenti in tecnologia hardware di rilevanti dimensioni;
2) applicazione di sistemi di sicurezza della gestione dei
dati adeguati alle caratteristiche di sensibilità dei dati
personali con riverberi sanitari.
Questo consente in caso di gestione di emergenze
ambientali di poter disporre degli archivi in tempo
reale, potendo slegare la custodia e la memorizzazione dei dati da luoghi fisici specifici. Gli ostacoli
tecnico-scientifici sono legati alla realizzazione di un
processo di elaborazione dei dati basato su un protocollo di comunicazione che consenta di integrare
le piattaforme gestionali già esistenti, senza tuttavia
richiedere alle farmacie punti di rete di affrontare pericolosi e costosi processi di adeguamento ai nuovi
standard. Sarà questo l’aspetto più importante e rilevante nella fase di attuazione del progetto e rappresenta certamente l’elemento strategico di successo
della iniziativa.
Sotto il profilo tecnico scientifico appare anche utile
verificare la interazione tra i punti di rete ed il centro
di coordinamento, nonché l’interazione della farmacia
con i suoi utenti finali.
In quest’ottica sarà fondamentale analizzare i comportamenti degli utenti, integrare la fase di comunicazione
con la verifica e sperimentazione di elementi semantici
in grado di generare una forte ed efficace comunicazione on site con gli utenti.
Evidentemente sarà essenziale che i servizi front siano
veicolati con semplicità, intuitività e senza l’obbligatorietà della somministrazione da parte di personale
operativo della farmacia. In quest’ottica la interattività
diventa perno centrale del successo aziendale e quindi
della sostenibilità del progetto generale.
Da una fruizione passiva di un messaggio audio-visivo,
sarà invece possibile determinare momenti di interattività e di personalizzazione delle scelte a favore degli
utenti della farmacia.
Si immagini la possibilità degli utenti di poter procedere
con grande facilità alla prenotazione dei servizi di telemedicina o di prenotazione dei servizi sanitari, godendo di una informazione preliminare automatica senza il
supporto del personale di vendita della farmacia.
Ovvero la possibilità di fornire attraverso lo stesso strumento comunicazioni sulle procedure di prima emergenza in caso di necessità a seguito dell’avverarsi di
pubbliche calamità. Entrambe le sfide sono possibili
attraverso la ricerca di sistemi di comunicazioni audio-
33
34
visive efficaci e intuitivi che non determinano barriere
di utilizzo tecnologico nei confronti degli utenti medi,
che generalmente non possiedono grandi confidenze
con le strumentazioni informatiche.
La stessa piattaforma fungerà da strumento di connessione tra le farmacie e i centri di pianificazione degli interventi in caso di emergenze ambientali, consentendo
allo stesso centro di distribuzione di divenire centro di
somministrazione dei medicinali di prima necessità in
caso di conclamate necessità territoriali, potendo utilizzare le informazioni provenienti direttamente dai centri
colpiti senza attendere che le squadre di prima emergenza giungano sui territori colpiti.
In quest’ottica sarà necessario strutturare protocolli di
comunicazione in caso di emergenza, fortemente intuitivi con procedure standardizzate capaci di generare
un flusso di informazioni di base da analizzare immediatamente per organizzare le migliori risposte operative immediate sulla base delle esigenze specifiche dei
luoghi interessati.
La soluzione che si intende implementare è un sistema
di telecomunicazioni web based che integri le diverse
piattaforme di comunicazioni attualmente esistenti e
consenta un grado di interattività legata al singolo punto di rete rappresentato dalla farmacia, con una analisi
centralizzata dei dati forniti e delle soluzioni da sottoporre al potenziale utente.
La stessa piattaforma fornirà anche un aggiornamento sulle informazioni di carattere generale, sanitario e
commerciale attraverso la gestione di un centro di produzione dei contenuti multimediali da fornire ai singoli
centri di erogazione dei servizi sanitari nelle farmacie
aderenti, con la possibilità di gestire anche forme di
tele-medicina organizzata sul territorio a rete.
Infine, la sfida di carattere scientifico sarà anche quella
di individuare un modello di gestione della sicurezza
dei dati, finalizzati a garantire l’assoluta inaccessibilità
dei dati da parte di soggetti terzi nella fase di interconnessione della rete con il datastorage centralizzato.
Sotto il profilo economico il progetto rappresenta un
insieme di risultati che anche individualmente rappresenterebbero elementi di indubbio interesse, tuttavia
esprimono il loro massimo effetto nelle sinergie che
esse riescono a generare. Si evidenzieranno di seguito i
singoli effetti economici derivanti dal progetto:
a) la realizzazione di un sistema integrato di comunicazione bidirezionale genera a processi produttivi invariati un vantaggio economico rilevante in termini di
riduzione dei costi per singolo processo organizzativo;
b) la gestione di sistemi di monitoraggio automatici dei
processi di distribuzione degli ordini, oltre a garantire
la richiesta legislativa di tracciabilità dei processi distributivi, permette di ridurre drasticamente i costi legati
alla non conformità dei processi distributivi che oggi si
appalesano per mancanza di sistemi di controllo e monitoraggio degli stessi;
c) la possibilità di generare nuovi servizi aggiuntivi rispetto al canale distributivo delle farmacie presenti
sul territorio consente al capofila di individuare nuove
forme di collaborazione con le istituzioni presenti sul
territorio nell’ambito delle politiche di sanità pubblica
o di gestione delle pubbliche emergenze e calamità.
Ne discende che i servizi aggiuntivi, a parità di costi di
gestione, consente di garantire al capofila e all’intera
filiera distributiva di avere dei ritorni economici che di
fatto consentono la sostenibilità anche in futuro del
funzionamento del processo;
d) la definizione di processi organizzativi basati sui
contenuti del digital signage consentirà alle aziende di
poter gestire i processi economici legati alla visualizz-
zione dei messaggi, la gestione delle prenotazione e la
elaborazione dei dati per la reportistica necessaria alla
calibrazione dei servizi erogati. In termini assoluti, che
definiremo come elementi di pubblica utilità del progetto, appare evidente che esso consente di aumentare
drasticamente il presidio sanitario territoriale senza tuttavia aggravare le finanze pubbliche.
Infatti, determinare una svolta nelle funzioni delle farmacie da mero luogo di distribuzione passiva di farmaci
e specialità medicinali a centro servizi per servizi sanitari territoriale, rappresenta uno degli elementi di maggiore fascino della proposta progettuale.
La sua corretta attuazione permette ai territori, che altrimenti rischierebbero di rimanere privi di ogni supporto sanitario, di poter utilizzare servizi sanitari di
qualità semplicemente recandosi presso la farmacia.
Si sottolinea che soltanto le farmacie godono oggi di
una presenza capillare e uniforme sul territorio, senza
distinzione tra centri urbani metropolitani e piccoli paesi di montagna, tra aree territoriali di pregio e periferie degradate sub-urbane. La possibilità di generare un
accesso democratico e diffuso di servizi sanitari, di prima necessità o di forte specializzazione (vedi esempio
diagnosi di analisi mediche con forme di tele-medicina)
rappresenta una sfida sociale che solo attraverso l’innovazione tecnologica può essere vinta.
Si tratta cioè di replicare i potenziali evidenziati dalla ICT per la socialità diffusa (vedi social network) per
utilizzi di pubblica utilità attraverso la valorizzazione di
uno dei sistemi organizzativi più antichi che l’umanità
occidentale abbia conosciuto: le farmacie.
I rischi di insuccesso della iniziativa sono legati all’approvazione del progetto. Infatti, appare evidente che i
costi di investimento richiesti per la elaborazione della
ricerca e della successiva sperimentazione e implemen-
tazione nelle farmacie rappresentano, in un momento
di grave crisi economica, il principale ostacolo alla sua
realizzazione. Pertanto con il supporto economico sarebbe possibile raggiungere i risultati ambiziosi di un
processo di re-engeneering importante per l’intera filiera della farmacia.
Sotto il profilo specificatamente tecnologico non appaiono molto elevati i rischi di insuccesso, potendo il
progetto nella sua fase di sperimentazione apportare
le opportune modifiche agli elementi caratterizzanti il
flusso dei dati e le modalità operative.
Infine, non sono presenti fattori di carattere legislativo
che comporterebbero rischio di insuccesso, anzi è un
fattore di supporto alla riuscita del progetto il fatto che
il legislatore sta intervenendo sempre più sul sistema
farmacia per determinare una funzione prevalente di
servizio al territorio rispetto alla sua funzione tradizionale di distributore di farmaci e prodotti similari.
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Innovazione per la Cerealicoltura in Sicilia (I.C.S.)
Innovazione per la Cerealicoltura in Sicilia (I.C.S.)
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: Innovazione per la Cerealicoltura in Sicilia (I.C.S.)
CUP:
G53F11000030004
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 1.300.278,00
Date
Persone responsabili,
progettisti, VIP:
Inizio lavori
19 / 09 / 2011
Vincenzo Bonina
Fine lavori
Avanzamento al
19 / 03 / 2014
31 / 12 / 2011
Rappresentante Legale di Regal Sementi S.r.l. (PMI partner, Capofila)
Pasquale Rogato
Rappresentante Legale di Cinozoo Tre “R” S.r.l. (PMI partner)
Daniele Cassata
Rappresentante Legale di Molino San Vito Soc. Coop. (PMI partner)
Bernardo Messina
Dirigente Consorzio di Ricerca G.P. Ballatore, Responsabile scientifico del
progetto (ente di ricerca partner)
Giuseppe Russo:
Dirigente Consorzio di Ricerca G.P. Ballatore (ente di ricerca partner)
Claudia Miceli - Dirigente INRAN attività di gestione ex-ENSE
sez. Palermo (ente di ricerca partner)
L
’intervento, in fase di realizzazione con il concorto e registrazione dati (pedoclimatici in particolare) che
so di risorse dell’Unione Europea, dello Stato Itaconsentono di ottimizzare la risposta del modello stesliano e della Regione Sicilia, mira ad organizzare
so. Il modello, verrà in seguito integrato sul SATIC con
un servizio tecnico innovativo rivolto alle aziende che
dati di input specifici (tipologia del suolo, dati meteo,
operano nella filiera siciliana del grano duro, al fine di
varietà di frumento duro, ecc…) per ottenere uno speincrementare la quantità e la qualità merceologica delcifico output (performance qualitativa desiderata dalla
le loro produzioni con riferimento sia alla produzione
coltura, qualità merceologica, resa prevista, ecc…).
primaria, sia alla produzione trasformata a livello induI modelli matematici sviluppati, essendo suscettibili di
striale.
errori ed essendo influenzati da variabili pedoclimatiIl progetto, che ha preso avvio nel settembre 2011 e
che e biologiche non facilmente quantificabili, necessi concluderà nel marzo 2014, in particolare vuole orsitano di ottimizzazioni e miglioramenti continui in
ganizzare il Sistema di Assistenza Tecnica Innovativa
modo da renderli quanto più possibili rispondenti ai fein Cerealicoltura (SATIC) che si configura come un Denomeni da descrivere. Pertanto il progetto prevede che
cisional Support System (DSS): un sistema di supporto
ad un primo anno dove verranno implementati modelli
per i granicoltori che possa, attraverso l’applicazione di
statistici già funzionali in altre realtà durogranicole e
protocolli colturali specifici, guidarli nelle
scelte e nella gestione agronomica delle
proprie colture, migliorare la resa in campo e la qualità merceologica delle produzioni, e soddisfare così le richieste delle industrie di trasformazione, con il vantaggio
di consolidare il proprio reddito.
Tale sistema è realizzabile attraverso
l’implementazione di modelli meccanicistici e previsionali altamente specifici,
che descrivano le interazioni del sistema
suolo-ambiente-pianta basandosi su leggi fisiche, chimiche e/o biologiche, e che
i granicoltori e le imprese di ammasso
e trasformazione del frumento possono consultare ed interrogare attraverso
un’interfaccia WEB. Tali modelli, per essere
efficaci, necessitano di studi sperimentali
calibrati sulla realtà locale (contesto agroFig. 1 Particolari delle operazioni di semina.
meteorologico) e di sistemi di rilevamen-
37
38
confrontati con le
tecniche tradizionali di coltivazione del frumento
duro per l’areale
scelto, ne seguano un secondo ed
un terzo dove tali
modelli verranno
perfezionati dai
dati risultanti dalle precedenti sperimentazioni.
L’attività realizzata dalle Imprese
partner alla data
odierna ha previsto l’individuazione di otto aziende
Fig. 2 Particolari delle operazioni di semina.
pilota, ciascuna
delle quali ha messo a disposizione un terreno per ospitare un campo dimostrativo. Ogni campo è stato suddiviso in otto sub-unità di medesima estensione. In
quattro di queste sono state seminate e concimate le
quattro varietà di frumento duro oggetto dello studio
(Simeto, Duilio, Iride, Saragolla) utilizzando i protocolli
colturali usualmente utilizzati dalle aziende pilota stesse (tecnica azienda); nelle altre quattro sub-unità sono
state seminate le medesime varietà, ma a queste sono
stati applicati dei protocolli colturali in essere in altre
realtà durogranicole nazionali (tecnica SATIC), per verificare l’adattabilità di questi ultimi agli ambienti siciliani
e dando la possibilità, eventualmente, di poter arricchire i dati per una calibrazione più efficiente dello strumento di assistenza.
Parallelamente, gli
enti di ricerca partner (Consorzio G.P.
Ballatore e INRAN)
si sono occupati,
oltre all’assistenza
tecnica alle Imprese partner per l’implementazione dei
campi dimostrativi,
della progettazione e realizzazione
di tre campi sperimentali destinati
alle prove parcellari
(168 microparcelle
di 11,9 m2 per ogni
campo), dove verranno testati i risultati dell’applicazione di diverse tesi colturali relative alla concimazione
azotata, alla densità di semina, all’epoca di semina ed
al controllo anticrittogamico sulle varietà di frumento
duro studiate.
Su campioni di suolo provenienti dai luoghi di realizzazione dell’intervento, sono state effettuate determinazioni fisico-biologiche mirate alla quantizzazione ed
identificazione delle diverse specie fungine afferenti al
complesso del Mal del piede dei cereali, una delle affezioni parassitarie più temibili per la durogranicoltura
data l’aspecificità dei sintomi, la capacità di manifestarsi
in diversi periodi dell’anno, l’eterogeneità degli agenti
patogeni coinvolti nella affezione e soprattutto per la
forte recrudescenza osservata in questi ultimi anni in
tutti i comprensori cerealicoli della Sicilia.
Sulla produzione ottenuta dal primo anno
di sperimentazione, raccolto 2012, verranno effettuate in laboratorio le opportune
analisi fisico/chimiche che guideranno
all’implementazione dei modelli meccanicistici-previsionali, sui quali costruire il
DSS SATIC.
Fig. 3 Particolari delle operazioni di realizzazione delle prove parcellari.
Fig. 4 Particolari Coltura su substrato selettivo di Fusarium; F. culmorum e F. sambucinum (agenti del Mal del piede dei cereali).
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Medicina Rigenerativa: dalla ricerca all’impresa
attraverso le tecnologie ICT – Provincia di Palermo
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: Medicina Rigenerativa: dalla ricerca all’impresa attraverso le tecnologie ICT
Provincia di Palermo
CUP:
G73F11000030001
Importo finanziario: € 6.054.000,00
Importo
Fonte
Delibera CIPE 17/2003 € 5.300.000,00
Inizio lavori
Date
Governo del progetto:
Note
Coofinanziato ISMETT € 754.000,00
Fine lavori
03 / 10 / 2005
31 / 12 / 2012
Mario Lanza – Regione Siciliana, Assessorato Economia, Dipartimento
Bilancio e Tesoro – Responsabile Unico di Progetto
Bruno Gridelli – ISMETT – Responsabile Scientifico del Progetto e
Project Manager
Fabrizio Campisi – ISMETT – Responsabile amministrativo del Progetto
Fabio Triolo – UPMC Italy – Responsabile Tecnico del Progetto, sostituito
dal Prof. Pier Giulio Conaldi
Comitato Tecnico di
Coordinamento (CTC)
composto anche da:
Vincenzo Lo Piccolo – Regione Siciliana – Assessorato Bilancio e Finanze
– Coordinamento dei Sistemi Informativi Regionali
Mario Enea – Università di Palermo
Raimondo Marcenò – Azienda Ospedaliera V. Cervello
Santo Caracappa – Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia
Medicina Rigenerativa: dalla ricerca all’impresa attraverso
le tecnologie ICT – Provincia di Palermo
I
l progetto “Medicina Rigenerativa: dalla ricerca all’impresa attraverso le tecnologie ICT – Provincia di Palermo (ICT-E2)” rientra nell’ambito della Delibera CIPE
17/2003 Programma “ICT per l’Eccellenza dei Territori”,
Atto Integrativo del 27/05/2005 dell’Accordo di Programma Quadro in materia di Società dell’Informazione
In data 03/10/2005, per la realizzazione delle attività,
è stata siglata apposita convenzione tra la Regione Siciliana – Dipartimento Bilancio e Finanze – Ragioneria
Generale della Regione e l’Istituto Mediterraneo per i
Trapianti e Terapie ad Alta Specializzazione (approvata
con D.D.G. n.1228 del 10/10/2005).
Il progetto ha voluto promuovere lo sviluppo di nuove
aziende nel settore della medicina rigenerativa, valorizzando l’integrazione con il mondo della ricerca locale
ed internazionale attraverso il supporto delle nuove
tecnologie ICT (Information and Communication Technology). In particolare ha creato, presso l’Istituto Mediterraneo per i Trapianti e Terapie ad Alta Specializzazione, un innovativo centro di produzione di cellule
staminali adulte a scopo di trapianto.
L’intervento si è articolato in quattro azioni:
Azione 1 – Digitalizzazione della Cell Factory
L’azione ha riguardato tutti gli interventi necessari a
garantire l’interoperabilità delle apparecchiature di laboratorio utilizzate, i software di automazione e analisi,
nonché le tecnologie e le soluzioni adottate per consentire il monitoraggio e la riproducibilità dei processi,
la condivisione e lo scambio di informazione tra i centri
specializzati e gli organismi nazionali ed internazionali
regolatori e di ricerca.
Azione 2 – Messa in rete
(networking) della Cell Factory
L’azione di networking, strettamente correlata con la
precedente, finalizzata a creare “circuiti cognitivi”, ha
riguardato tutti gli interventi tecnologici necessari a
garantire la condivisione e lo scambio di informazione
tra i centri specializzati e gli organismi nazionali ed internazionali regolatori e di ricerca.
Il network è stato strutturato come un “sistema aperto”
fruibile, cioè, anche da enti e centri di ricerca, istituzioni
accademiche e imprese di settore non appartenenti alla
compagine partenariale. Il sistema, sin dal suo avvio, ha
41
incluso, ad esempio, anche istituzioni nazionali ed internazionali quali: il Centro Nazionale Trapianti (CNT),
l’European Molecular Biology Laboratory Mouse Biology Programme di Monterotondo (Roma) e il Diabestes
Research Institute dell’University of Miami.
Attraverso la rete è stato anche diffuso il know-how acquisito attraverso pubblicazioni, comunicazioni a congressi nazionali e internazionali, e la pubblicazione di
un sito internet dedicato, dove risultati, protocolli, procedure operative standard, procedure di validazione e
verifica sono state rese disponibili all’intera comunità
scientifica e non.
Azione 3 – Sviluppo di imprese nel settore della medicina rigenerativa nel suo indotto hi-tech
42
Quest’azione ha previsto le seguenti attività:
1) Ricognizione del mercato (domanda e offerta):
analisi dei prodotti e dei servizi di cui i laboratori della
Cell Factory hanno bisogno sia nel tessuto produttivo
regionale che nazionale.
Attività svolta:
Analisi di mercato e mappatura imprese operanti nel
settore delle biotecnologie e della biomedicina nazionale e regionale;
Promozione del Progetto Cell Factory, attraverso azioni
di scouting presso Università, centri di ricerca ed imprese, al fine di individuare gruppi di ricerca potenzialmente interessati al progetto.
2) Pianificazione aiuti al mercato: fornire strumenti e
indicazioni su nuovi servizi/prodotti nel settore dell’industria biotecnologica e biomedica per stimolare la creazione di nuova imprenditoria che possa validamente
sostenere la crescita del sistema Cell Factory. A tal fine è
stata condotta un’analisi degli strumenti legislativi più
adatti per garantire il sostegno finanziario alle imprese che intendano investire nei settori di riferimento del
progetto o a quelle idee imprenditoriali direttamente
derivanti dall’attività di ricerca industriale della Cell Fac-
tory (spin off). Lo studio ha mirato all’individuazione
degli strumenti di finanza agevolata che possono essere adottati per la stesura dei bandi a sostegno delle
imprese.
Azione 4 – Sviluppo delle competenze
(capitale umano)
Il progetto ha inciso fortemente sullo sviluppo del capitale umano. Infatti esso ha previsto, da un lato, l’adeguamento di professionalità già esistenti, dall’altro, la
formazione di nuove figure professionali.
Per la formazione sono stati impiegati strumenti come
borse di studio, dottorati, stage all’estero, al fine di favorire sia l’interscambio di competenze fra i partner di
progetto, sia la diffusione di nuove competenze legate
all’applicazione ed utilizzo della tecnologia ICT in ambito biomedico.
Le principali tematiche oggetto dell’azione formativa hanno riguardato l’applicazione dell’ICT al settore
biomedico con particolare riguardo alla gestione e
all’automazione dei processi, l’applicazione delle tematiche di intelligenza artificiale nei processi decisionali,
nell’information retrieval, nella gestione dei database e
nell’image processing.
Partenariato di progetto:
• UPMC Italy
• Unità Operativa di Medicina Trasfusionale dell’Azienda Ospedaliera V. Cervello di Palermo
• Dipartimento di Tecnologia Meccanica, Produzione e
Ingegneria Gestionale, Facoltà di Ingegneria, Università
di Palermo
• Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia “A.
Mirri”.
Il costo complessivo del progetto è pari a € 6.054.000,00,
di cui € 5.300.000,00 a valere sulle risorse della Delibera CIPE 17/2003 e € 754.000,00 quale contributo di
ISMETT.
43
Mail-Security - Sistema di monitoraggio sostanze
illecite nella corrispondenza
Programma PO FESR 2007-2013
Asse prioritario: IV
Obiettivo specifico: 4.1
Obiettivo operativo: 4.1.1
Titolo progetto: Mail-Security - Sistema di monitoraggio sostanze illecite nella corrispondenza
CUP:
G73F11000030001
Fonte
Importo
PO FESR 2007-2013 € 1.292.230,73
Date
Responsabile del progetto:
Inizio lavori
Fine lavori
Avanzamento al
15 / 10 / 2011
14 / 10 / 2013
31 / 12 / 2011
Dr. Francesco Palma - NTT New Tera Technology s.r.l.
via Vittorio Emanuele Orlando, 7
95037 - San Giovanni La Punta (CT)
[email protected]
mob. +39 329 902.91.48
Mail-Security - Sistema di monitoraggio sostanze illecite nella
corrispondenza
L
’intervento è volto a sostenere la creazione di
un sistema di controllo della corrispondenza
in grado di rintracciare sostanze pericolose
(ad es. esplosivi e sostanze illecite) all’interno di plichi e pacchi postali processati secondo le consuete
procedure di smistamento della posta destinata ad
obiettivi sensibili.
Il progetto si occuperà dello sviluppo specialistico di un
sistema di trasporto dei plichi postali che permetterà
di singolarizzare i singoli invii, farli transitare a velocità
controllata sotto il raggio di azione dei dispositivi emettitori e rilevatori TeraHertz (THz), di valutarne chimicamente il contenuto e selezionare le buste in base a questa analisi chimica. Gli oggetti transitanti sul sistema di
trasporto saranno tracciati al fine di poter correlare ad
ogni singolo oggetto gli esiti delle verifiche effettuate.
Si prevede che, se i risultati ottenuti dalla campagna di
prove saranno pari a quelli attesi, l’evoluzione del dimostratore, a seguito di un’opportuna fase d’industrializzazione, sarà un insieme di sistemi o funzioni di sicurezza integrabili negli attuali sistemi di gestione della
corrispondenza.
46
La nuova funzione innovativa studiata è quella di
rilevare, con controlli non distruttivi, all’interno
degli involucri esaminati, sostanze illecite prima
che raggiungano il destinatario, senza aprirli e senza mettere a rischio la salute degli operatori, dei
destinatari e delle persone coinvolte nel handling
della spedizione.
Questa funzionalità potrà essere aggiunta utilizzando
le specifiche risposte delle sostanze quando sono illuminate con una radiazione con frequenza THz: onde
elettromagnetiche con frequenza compresa tra 100
GHz e 10000 GHz (0,1 THz e 10THz). I raggi TeraHertz
hanno la facoltà di far vibrare le molecole delle sostanze in maniera che la risposta sia univoca per ogni
sostanza. A seconda, quindi, del tipo di risposta che si
riesce a rilevare, si può capire quale sostanza sta illuminando. È come se dato un insieme di sostanze, che
nel visibile appaiono uguali – aspirina e paracetamolo
entrambi polveri bianche – se illuminate con un insieme di frequenze in banda TeraHertz ognuna di esse si
colora diversamente – ad esempio l’aspirina di rosso ed
il paracetamolo di verde. Naturalmente, queste colorazioni, non essendo nel visibile devono essere colte da
speciali rilevatori sensibili alle radiazioni THz - che possano distinguere il “rosso” ed il “verde”. Questa colorazione, cioè l’illuminare le sostanze in esame, non altera
la materia che si sta guardando, quindi l’indagine non è
invasiva né tantomeno distruttiva.
Un’altra fondamentale proprietà dei THz è quella,
a differenza dei raggi X, di non essere ionizzanti,
quindi dannosi per la salute.
L’analisi chimica, quella che serve ad individuare i “colori” delle sostanze, è un’applicazione pesantemente
time consuming, per questo motivo si pensa di eseguirla solo sulla corrispondenza ritenuta sospetta. Affinché una lettera sia considerata sospetta, sarà eseguita
una prima analisi, più veloce, che individua le forme di
quanto contenuto, e se il software le considera sospette (es. altri sacchetti nella busta, pillole, ecc.) le invia alla
stazione di controllo chimico. Il primo controllo, quindi, è di tipo passa/non passa in modo da minimizzare
il numero di oggetti postali da analizzare con metodo
spettrografico. Lo schema a blocchi di quanto si vuole
studiare è il seguente:
Per entrambi i sistemi d’ispezione si studieranno possibili applicazioni di questa tecnologia, di cui NTT pos-
siede il know-how necessario, ma con peculiarità specifiche:
• l’uno, il THz Image Sys, esegue un’indagine visiva del
contenuto tramite un sotto-sistema di imaging al fine
di rilevare la presenza di polveri e/o oggetti con forme
sospette.
A seguito dell’analisi, il controller guida uno switch che
instrada la corrispondenza su due percorsi diversi a seconda dell’esito dell’esame. La corrispondenza sospetta viene inviata ad un controllo successivo più approfondito, ma più lento. Il resto, che dovrebbe essere la
maggior parte, viene inviato sul percorso normale per
la consegna;
• l’altro sottosistema, il THz Spectra Sys, esegue, esclusivamente sulla corrispondenza ritenuta sospetta ad una
prima analisi, un’indagine spettroscopica alla ricerca di
sostanze illecite. In questo caso si utilizzano tecniche
che si basano sulla spettroscopia.
Anche in questo caso, a seguito dell’esito del controllo,
la corrispondenza sarà instradata su percorsi differenti.
Sebbene i due sistemi su menzionati apparentemente
sembrino molto simili, in realtà non è così. Essi eseguono
operazioni completamente diverse e quindi l’hardware
ed il software che potrà essere utilizzato per entrambi i
sistemi sarà molto limitato. A titolo d’esempio, l’elettronica che comanderà le sorgenti e quella che consentirà
la lettura dei sensori, nelle due sotto-stazioni, sarà molto diversa: diversità dovute a dispositivi di emissione/rilevamento differenti, necessità di sincronizzazione con
tecniche, e quindi hardware e software, differenti.
Si prevede studiare, a partire da quanto sino ad ora prodotto dai laboratori di ricerca, una soluzione industriale
che porti a sistemi d’ispezione che saranno validati in
un dimostratore tecnologico.
Per eseguire questo progetto, la compagine proponen-
te è la seguente:
• NTT New Tera Technology s.r.l.
• Antech S.p.A.
• GEFIL s.r.l.
• Università degli Studi di Catania
• I.CO.T. TEC s.r.l.
L’impatto potenziale è importante per tutti i partner
della compagine proponente. Nell’affrontare lo sviluppo del programma, NTT ed i suoi partner partono dalle
conoscenze di ricerca svolta da Università ed istituti vari
che hanno verificato alcune tecnologie THz. Si capitalizzeranno e si affronteranno le problematiche inerenti
alla realizzazione di un prototipo con tutte le specifiche
operazionali.
Inoltre, tra gli obiettivi del progetto vi è quello di
creare una solida base per lo sviluppo delle successive fasi d’attività che portino alla industrializzazione ed alla commercializzazione dei prodotti/
sistemi che utilizzando le tecnologie sviluppate
possono essere proposte sul mercato non solo postale.
In tale ottica, gli elementi “chiave” da tenere in considerazione sono:
• la capacità, progressivamente affinata nel tempo, di
“anticipare” le nuove esigenze del cliente in modo da
sviluppare i nuovi prodotti in linea con l’evoluzione degli scenari, particolarmente dinamici negli anni recenti;
• competitività nel campo della sicurezza fisica.
NTT si occupa di R&S in ambito tecnologia avanzata
THz. Attualmente le sue attività sono focalizzate alla
realizzazione di dispositivi THz in ambito Telecom, per
sistemi di comunicazione high throughput a corto raggio, che però hanno peculiarità differenti da quelle dei
dispositivi che saranno oggetto di questo sviluppo.
47
48
L’attività necessaria a realizzare dispositivi adatti all’imaging ed alla spettroscopia è sicuramente un percorso
che potrebbe portare ad un alto grado d’innovazione
nel panorama della rilevazione di sostanze nascoste.
Quindi la realizzazione di questo progetto, che sarà
possibile grazie all’aiuto di Stato, permetterà ad NTT
di ampliare le conoscenza dei dispositivi THz anche in
ambito imaging e spettroscopico. Questo le consentirà il primato a livello nazionale sui dispositivi allo stato
solido in ambito THz in tempi più brevi rispetto alla pianificazione aziendale.
Per la GEFIL il progetto presentato è un’ottima opportunità per integrare le competenze per sistemi di riconoscimento immagini che permettono all’azienda di
diversificare l’offerta, arricchendola con tecnologie di
estrazione dati utili da immagini per una gestione integrata con i sistemi realizzati da Gefil.
Inoltre il progetto presentato è un’ottima opportunità
per accrescere le competenze derivanti da sistemi di riconoscimento immagini che permettono all’azienda di
proporsi come partner per lo sviluppo di tutte quelle
applicazioni dove tale applicazione potrà essere integrata con i sistemi di imaging proposte da altre aziende
e/o altri ambiti applicativi.
L’impegno consistente e sempre di primo piano di Antech S.p.A. nei vari settori delle telecomunicazioni, e la
necessità di doversi confrontare per ciascuno di essi con
partner tecnologici e interlocutori commerciali, spesso
istituzionali, di altissimo profilo, permette all’azienda di
essere in una posizione estremamente favorevole per
applicare al meglio tutte le sinergie possibili tra i diversi settori tecnologici, allo scopo di ideare e realizzare
soluzioni integrate capaci di rispondere ai requisiti più
complessi.
Le ricadute industriali per le società partecipanti al pro-
gramma di ricerca sono tutelate perché sottoscriveranno un accordo di riservatezza relativo agli Intellectual
Property Rights ed alla loro disponibilità alle necessità
del progetto per le fasi di ricerca e sviluppo, mentre per
quanto riguarda lo sfruttamento industriale sarà oggetto di una valutazione puntuale basata sul sistema delle
royalty.
Il gruppo industriale NTT/I.CO.T. TEC si farà carico della
fase d’industrializzazione e della realizzazione in serie
delle componenti/sistemi necessari all’introduzione sul
mercato. La ripartizione di queste attività verrà regolata
in una fase successiva.
Il mercato potenziale è previsto in forte crescita. Esistono allo stato attuale buone possibilità per saturare la
domanda interna. Inoltre, si reputa possibile proporsi
anche sul mercato europeo dove si stima una buona
presenza anche in prospettiva dell’introduzione di uno
standard di sicurezza a livello comunitario.
Non è del resto da trascurare la valenza che assume per
l’economia del territorio la possibilità di sviluppare il
tessuto di PMI ad alta tecnologia nel settore dei sistemi
di controllo e monitoraggio basate su tecnologie innovative che può consentire di non disperdere un patrimonio di professionalità messo a rischio dalla crisi delle
grandi imprese presenti sul territorio stesso.
NTT opera nell’ambito della tecnologia THz alla ricerca
di soluzioni innovative per diversi settori di applicazione. Il lavoro, volto alla prototipizzazione di un sistema
innovativo in ambito di intercettazione di sostanze illecite in ambiente postale, in sinergia con nomi dell’industria italiana, Aziende dinamiche, potrebbe dare avvio
ad una serie di sviluppi in diversi ambiti.
Gli obiettivi e le attività del Progetto si inseriscono
quindi in una evoluzione strategica (di medio e lungo
periodo) delle capacità dell’azienda di fornire soluzioni
ad alto valore aggiunto potendo fronteggiare la concorrenza nel settore della Sicurezza, settore ad elevata
competitività e sul quale convergono significativi investimenti.
Non è del resto da trascurare la valenza che assume
per l’economia del territorio la possibilità di sviluppare il tessuto di PMI ad alta tecnologia nel settore
dei sistemi di controllo e monitoraggio basate su
tecnologie innovative e reti wireless che può consentire di non disperdere un patrimonio di professionalità.
Il mercato di riferimento, relativamente al progetto
presentato, è quello dei “sistemi wireless sicuri ad alta
capacità”. In questo mercato, i futuri sistemi di trasmissione basati sul THz rappresentano la soluzione ideale
quando si tratti di assicurare collegamenti a larghissima banda su distanze brevi con bassissima probabilità
di intercettazione. Siccome questo tipo di mercato è
praticamente “vergine”, non si ritiene ancora corretto
fare previsioni, specie se a lungo termine, ma la nuova tecnologia appare di così sicuro interesse e così largamente applicabile a contesti svariati da far ritenere
che l’impegno da parte di Antech S.p.A. in questa fase
iniziale, oltre che rientrare nella politica di impegno e
di innovazione nei vari campi delle telecomunicazioni,
non possa che porre l’azienda in una posizione di solido
vantaggio competitivo.
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