Studenti e ricercatori

Istituto italiano di tecnologia: 5 giovani scienziati e scienziate premiati dall’European research council

di Redazione Scuola

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Microrobot bioispirati alle cellule in grado di navigare nel corpo come strumenti medici poco invasivi; sinapsi artificiali che parlano con i neuroni per ripristinare le funzioni cerebrali nelle malattie neurodegenerative; una più profonda comprensione della rappresentazione dello spazio nel cervello per aiutare le persone con disabilità visiva ad orientarsi; nuovi metodi di fabbricazione nanotecnologica per creare dispositivi optoelettronici miniaturizzati e più veloci; e uno studio sull'origine della musica nel nostro cervello esaminando il legame con il movimento del corpo. Sono questi i 5 progetti innovativi premiati oggi dallo European Research Council (Erc) con fondi Starting grants, che saranno condotti da 5 giovani ricercatori e ricercatrici nei prossimi cinque anni all'Iit-Istituto Italiano di Tecnologia: Monica Gori, Giacomo Novembre, Stefano Palagi, Francesca Santoro e Michele Tamagnone.

Il portafoglio di progetti ERC di Iit – ottenuti a partire dal 2009 – raggiunge così il totale di 46, ottenuti da 36 ricercatori, di cui 14 donne, confermando la capacità di IIT di attrarre in Italia fondi e scienziati per progetti all'avanguardia, promuovendo anche l'uguaglianza di genere.

Chi sono i 5 vincitori
Tra i 5 nuovi beneficiari Erc, Michele Tamagnone è un ricercatore italiano che tornerà in Italia dopo 9 anni trascorsi all'estero tra Usa e Svizzera, mentre Gori, Novembre, Palagi e Santoro rappresentano giovani ricercatori e ricercatrici di successo che già lavorano in Iit.
Monica Gori è a capo dell'Unit for Visually impaired people (U-Vip) dell'Iit a Genova, che si dedica allo studio delle capacità percettive sensoriali nei bambini con e senza disabilità, al fine di sviluppare tecnologie di riabilitazione. Con una laurea in psicologia all'Università di Firenze, Gori ha lavorato per alcuni anni nel dipartimento di Neuroscienze del Cnr a Pisa, per poi ottenere il dottorato in Humanoid technologies all'Università di Genova. Nel 2012 riceve i premi Technology review under 35 Innovator Italia e Smart cup Liguria nel 2015.

Gori è stata coordinatrice scientifica di due grandi progetti europei, Abbi e WeDraw, volti alla realizzazione di nuovi metodi per migliorare le abilità spaziali e cognitive nei bambini senza e con disabilità visiva. Il finanziamento da parte di Erc le consentirà di sviluppare una nuova area di ricerca che collega lo sviluppo del bambino, la disabilità visiva e la riabilitazione, a partire dalla comprensione della rappresentazione spaziale nel cervello dai primi mesi di vita fino all'adolescenza. Il suo progetto di ricerca, chiamato MYSpace, mira a identificare i periodi di sviluppo specifici in cui l'esperienza visiva è cruciale per stabilire associazioni multisensoriali tra la visione e altre modalità e come questo processo è influenzato nei bambini e adolescenti non vedenti. Di conseguenza, sarà possibile identificare nuovi metodi formativi per ripristinare le rappresentazioni spaziali nei bambini con disabilità già entro il primo anno di età.

Giacomo Novembre è un neuroscienziato cognitivo del Center for Life Nano Science di Iit a Roma, dove studia il cervello umano e la cognizione con un approccio multidisciplinare. Dopo la laurea in filosofia all'Università San Raffaele di Milano, Novembre si è trasferito in Olanda (Donders Institute, Nimega) e in Germania (Max Planck Institute, Lipsia) per studiare neuroscienze, ottenendo un master e un dottorato di ricerca. Ha poi lavorato come ricercatore in Australia al Marcs Institute di Sydney e nel Regno Unito all'University College di Londra, con un focus sull'integrazione sensomotoria, ovvero la capacità del cervello di integrare l'input sensoriale con i processi motori. Grazie al suo progetto ERC, Novembre studierà la “musicalità comunicativa”, ovvero la capacità innata delle persone di comunicare attraverso la musica, guardando in particolare al ruolo che riveste il movimento corporeo. Infatti, nel suo progetto Musicom, Novembre prenderà in considerazione il fatto che non solo ci vuole movimento per fare musica, ma anche che gli ascoltatori (indipendentemente dalla loro età o background culturale) si muovono in risposta alla musica. Musicom potrebbe cambiare il modo in cui vediamo e studiamo la musica, concentrandosi non sugli aspetti culturali ma su quelli istintivi, che rendono la musica un canale di comunicazione accessibile a tutti. Il progetto permetterà da una parte di comprendere alcuni fondamenti neurocognitivi della comunicazione umana e il suo sviluppo, e dall'altra di chiarire l'utilizzo della musica in ambito clinico.

Stefano Palagi è ricercatore postdoc nel gruppo Bioinspired Soft Robotics presso il Center for Micro-BioRobotics dell'Iit a Pontedera (Pisa). Dopo aver conseguito il dottorato di ricerca presso Iite la Scuola Superiore Sant'Anna, ha trascorso quattro anni come ricercatore presso il Max Planck Institute for Intelligent Systems, in Germania, ed è stato membro del Max Planck Eth Center for Learning Systems. La sua ricerca si concentra sulla microrobotica, ovvero lo sviluppo di dispositivi robotici di dimensioni microscopiche (meno di un millimetro). Palagi, infatti, ha realizzato i primi microrobot che nuotano effettivamente nei liquidi, come veri microrganismi biologici. Grazie al progetto Erc, potrà realizzare i primi microrobot capaci di navigazione autonoma nei tessuti corporei per l'applicazione in medicina mininvasiva. Il progetto chiamato Celloids - che significa “microrobot ispirati alle cellule” - si ispira alle cellule biologiche che si muovono naturalmente attraverso i tessuti del corpo, come i globuli bianchi. Palagi, quindi, svilupperà microrobot in grado di imitare il movimento “ameboide” delle cellule, capaci di adattare spontaneamente la propria forma corporea all'ambiente circostante. I celloidi saranno in grado di muoversi e orientarsi in autonomia attraverso mezzi simili ai tessuti biologici, permettendo di pensare a procedure mediche rivoluzionarie da svolgere direttamente negli organi interessati, come il monitoraggio a lungo termine e interventi non invasivi.


Francesca Santoro è a capo del Tissue Electronics Lab presso il Center for Advanced Biomaterials for Healthcare dell'Iit a Napoli. Dopo la laurea presso l'Università degli Studi di Napoli “Federico II”, ha conseguito un dottorato di ricerca in Ingegneria Elettronica e Informatica in una partnership congiunta tra la Rwth Aachen e il Forschungszentrum Juelich in Germania. Nel 2014 è entrata a far parte del dipartimento di Chimica presso la Stanford University negli Stati Uniti. Nel 2017 è tornata in Italia, unendosi a IIT, e un anno dopo le è stato riconosciuto il premio Mit Technology Review Under 35 Innovator Italia ed Europa e nel 2019 il titolo di MitTechnology Review Ambassador, per il merito di avere ideato un nuovo cerotto nanotecnologico che, interagendo direttamente con le cellule, favorisce la guarigione della pelle. Grazie al finanziamento ERC Santoro svilupperà altri dispositivi tecnologici basati sull'interazione tra tessuti biologici e artificiali, in particolare un impianto cerebrale interattivo, che potrà essere applicato nel trattamento di disturbi neurodegenerativi come il Parkinson e l'Alzheimer. Il progetto Brain-Act mira a creare dispositivi bioibridi capaci di accoppiare reti neuronali biologiche a neuroni artificiali organici. Santoro svilupperà una nuova classe di dispositivi bioelettronici intelligenti che “assomigliano a neuroni e agiscono come un neurone”, i quali consentiranno sia di monitorare che di stimolare l'attività dei neuroni all'interno delle reti neuronali. Per la prima volta, i neuroni interagiranno con una controparte artificiale interagendo attivamente con essa elettricamente e biomeccanicamente e ristabilendo così lo scambio di segnale elettrico ottimale tra i neuroni nell'area cerebrale danneggiata.


Michele Tamagnone tornerà in Italia, all'Iit a Genova, dopo nove anni trascorsi all'estero studiando materiali bidimensionali, come il grafene, per applicazioni optoelettroniche. Laureato in Ingegneria elettronica al Politecnico di Torino, ha conseguito il dottorato di ricerca presso l'École polytechnique fédérale (Epfl) di Lausanne, Svizzera. Successivamente è stato ricercatore presso l'Università di Harvard, finanziato dalla Swiss National Science Foundation. Grazie allo Starting Grant Erc, Tamagnone finanzierà la sua futura ricerca all'Iit, concentrandosi sul progetto SubNanoOptoDevices, con l'obiettivo di creare una classe completamente nuova di dispositivi optoelettronici basati su materiali nanostrutturati. Tamagnone esplorerà l'uso di un nuovo metodo di fabbricazione dei materiali a livello nanometrico per ottenere strutture con dimensioni molto piccole (da pochi nanometri a meno di un nanometro) basate su materiali bidimensionali, per creare dispositivi (come per esempio modulatori ottici) con prestazioni senza precedenti in termini di velocità (al di sopra di 100 GHz) e miniaturizzazione. A queste scale di grandezza, le proprietà elettriche e ottiche dei materiali sono governate dalla meccanica quantistica, e nuovi effetti possono essere sfruttati per controllare l'interazione tra luce e materia, che è essenziale per i dispositivi optoelettronici. Il progetto si concentrerà su dispositivi operanti a temperatura ambiente e integrati su silicio, per facilitarne la successiva introduzione nella produzione su larga scala.


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