I passi della ricerca

ROMA – focus/ aise - L'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Earth Observation & Geospatial Application Lab (EO.Lab) dell’Università Aristotele di Salonicco (AUTh) uniscono le proprie forze in una collaborazione di elevato profilo tecnico e scientifico, per il monitoraggio radar satellitare del vulcano Santorini, uno dei sistemi vulcanici più attivi in Europa.
La collaborazione è stata avviata nell’ambito di progetto COSMO-SkyMed fra ASI – AUTh che ha l’obiettivo scientifico di caratterizzare lo stato di attività del vulcano analizzando immagini Radar ad Apertura Sintetica (SAR) ad alta risoluzione spaziale, acquisite dai satelliti della costellazione COSMO-SkyMed dell’ASI.
Questa collaborazione è di grande importanza e giunge nel periodo di ripresa delle attività vulcaniche a Santorini. In particolare, i primi segnali di ripresa dell’attività sono stati rilevati nella parte settentrionale della caldera vulcanica all’inizio di luglio 2024, con una deformazione del terreno che si è evoluta sino alla fine dell’anno. In seguito, a febbraio 2025, sono stati rilevati segnali aggiuntivi di deformazione collegati all’attività tettonico-vulcanica più ampia di Anydros, piccola isola del Mar Egeo a nord-est di Santorini.
Grazie alla disponibilità delle immagini satellitari COSMO-SkyMed è in corso un monitoraggio regolare e sistematico del vulcano di Santorini, che si protrarrà per un periodo di almeno due anni. A questo scopo, ASI ha intensificato la frequenza temporale di acquisizione delle immagini COSMO-SkyMed e AUTh provvede, di conseguenza, all’aggiornamento periodico delle elaborazioni interferometriche con tecniche InSAR, derivando mappe di deformazione.
I primi risultati mostrano chiaramente il valore aggiunto apportato dalle osservazioni COSMO-SkyMed. Riducendo la distanza temporale fra due osservazioni consecutive, è possibile incrementare la possibilità di rilevare, in fase precoce, segnali di nuova deformazione o cambiamenti di quelle in corso. Le osservazioni COSMO-SkyMed risultano quindi complementari a quelle che AUTh e l’Istituto per lo Studio e Monitoraggio del Vulcano Santorini (ISMOSAV) stanno conducendo con i dati di Sentinel-1 del programma europeo Copernicus.
Nel dettaglio, l’immagine qui riportata mostra i risultati ottenuti dall’elaborazione InSAR di 35 immagini COSMO-SkyMed acquisite nel periodo aprile – dicembre 2024. Le aree in blu evidenziano deformazioni del terreno in avvicinamento lungo la linea di vista del satellite (aree in sollevamento), mentre le aree in giallo-rosso evidenziano deformazioni in allontanamento (aree in subsidenza). I primi risultati sono stati presentati all’ultima riunione del Working Group on Disasters (WGD) del Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) di Catania e saranno ulteriormente approfonditi con le prossime elaborazioni.
Inoltre, ASI e AUTh procederanno a interpretare i risultati integrandoli con le misure raccolte attraverso le reti di monitoraggio terrestre gestite da ISMOSAV.
L’attività congiunta ASI – AUTh sottolinea l’importanza della cooperazione internazionale nel monitoraggio della pericolosità vulcanica e dell’associato rischio attraverso dati satellitari di Osservazione della Terra, a beneficio della conoscenza scientifica e della pubblica sicurezza.
Un team di ricerca congiunto, coordinato dall'Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche di Pisa (Cnr-Nano) e dall’Università di Pisa (Dipartimento di Farmacia), in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia e la Scuola Normale Superiore, ha sviluppato un biosensore di nuova generazione in grado di rilevare con precisione le proteine dei virus, tra cui la proteina Spike di SARS-CoV-2 nei fluidi biologici.
Questo risultato, descritto in un articolo pubblicato sulla rivista Nanoscale, rappresenta un nuovo approccio alla progettazione di biosensori che ricorda il principio dei mattoncini Lego; utilizza una struttura modulare e flessibile, pensata per essere facilmente adattabile a diversi target molecolari.
Il cuore del sensore è una proteina ingegnerizzata che unisce tre funzioni in una sola sequenza. Una parte della proteina rappresenta il bersaglio da riconoscere, ed è stata costruita basandosi su frammenti della proteina Spike; una parte centrale, ispirata al recettore umano ACE2, è progettata per legarsi alla proteina Spike del virus, se presente. La terza parte, contenente la proteina fluorescente verde (GFP), agisce come una "lampadina" e produce un segnale fluorescente quando il virus è presente. Al contatto con la proteina virale, il biosensore emette quindi un segnale fluorescente facilmente rilevabile, consentendo un'identificazione rapida e precisa.
“Il biosensore è stato realizzato applicando sia le metodologie classiche di produzione di proteine ricombinanti, ma anche l’applicazione di tecnologie di nuova concezione, come per esempio la click-chemistry; grazie a queste conoscenze, derivate da ambiti diversi, abbiamo potuto realizzare un biosensore capace di rilevare quantità minime di proteina virale con una sensibilità fino a livelli sub-nanomolari" spiega Eleonora Da Pozzo dell’Università di Pisa.
"Il vero punto di forza di questo prototipo è la modularità", spiega Giorgia Brancolini di Cnr Nano, "grazie all’integrazione tra ricerca sperimentale, modellizzazione molecolare e simulazioni al computer, è stato possibile selezionare con precisione i componenti e progettare un’architettura modulare, flessibile e facilmente adattabile. Cambiando alcune sequenze, lo stesso sensore potrà essere riprogrammato per riconoscere altri virus o molecole di interesse, aprendo la strada a nuovi strumenti diagnostici rapidi, precisi e personalizzabili".
A tutela dell’innovatività e delle potenziali applicazioni di questo strumento, è in corso una Domanda di Brevetto per invenzione industriale Nazionale. La ricerca è stata finanziata grazie a Spark Global con il progetto Proof-of-Concept SPARK PISA 2020-2022, "Fret sensor for the Assessment of Coronavirus Titre (FACT)" (EDP) e dal progetto PRIN2020 "Early Phase Preclinical Development of PACECOR, a Mutation-Independent Anti-SARS-CoV-2 Therapeutic Strategy" (GB). (focus\aise)