Referente: Prof. Ernesto Amato
Partecipanti: Dott.ssa Lucrezia Auditore (Dipartimento BIOMORF, UniME), Dott. Antonio Italiano (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, INFN, sezione di Catania), Dott. Daniele Pistone (Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, Caserta), Dott. Silvano Gnesin (Institute of radiation physics, Lausanne university hospital and University of Lausanne, Lausanne, Switzerland), Daniele Margarone (ELI Beamlines - Institute of Physics - Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague, Czech Rep), Mario Marengo (AOU Policlinico "S. Orsola - Malpighi", Bologna)
Applicazione della simulazione Monte Carlo in radioprotezione e nella produzione di radionuclidi per vie innovative
La simulazione Monte Carlo del trasporto e dell'interazione radiazione-materia è il metodo di calcolo più accurato per ottimizzare le schermature in configurazioni di irradiazione complesse. In questo settore, le ricerche in corso riguardano: la valutazione delle dosi alle estremità e l'ottimizzazione della protezione nella manipolazione di sorgenti radioattive, con particolare riguardo agli emettitori beta; l'applicazione di modelli analitici derivati da simulazioni Monte Carlo per il calcolo di fattori dosimetrici in organismi viventi nell'ambito della radioprotezione ambientale; il dimensionamento dei beam-dump e delle principali opere i radioprotezione nella facility ELI-Beamlines, progettata per accelerare elettroni fino a 50 GeV e protoni fino ad alcuni GeV, tramite interazione di fasci Laser ultra-intensi con target; lo studio sperimentale e simulativo del contributo del bremsstrahlung interno alla dose di radiazione da sorgenti beta.
Lo studio di vie innovative di produzione di radionuclidi di interesse biomedico si è focalizzato sulla stima delle rese di produzione di radionuclidi PET tramite fasci di protoni accelerati in ELI-Beamlines, e della produzione concomitante di 64Cu e 18F in ciclotroni medicali di media energia, sfruttando reazioni indotte da neutroni secondari.
Application of the Monte Carlo simulation in radiation protection and radionuclide production for innovative pathways
The Monte Carlo simulation of radiation-matter transport and interaction is the most accurate calculation method for optimizing shielding in complex irradiation configurations. In this area, ongoing research is being carried out on: the evaluation of end-point doses and the optimisation of protection in the handling of radioactive sources, with particular reference to beta emitters; the application of analytical models derived from Monte Carlo simulations for the calculation of dosimetric factors in living organisms in the field of environmental radiation protection; the dimensioning of beam-dumps and major radiation protection works in the ELI-Beamlines facility, designed to accelerate electrons up to 50 GeV and protons up to a few GeV by the interaction of ultra-intense laser beams with target; experimental and simulative study of the contribution of internal bremsstrahlung to the radiation dose from beta sources.
The study of innovative production pathways for radionuclides of biomedical interest focused on the estimation of PET radionuclide production yields by accelerated proton beams in ELI-Beamlines, and the concomitant production of 64Cu and 18F in medium energy medical cyclotrons; Exploiting reactions induced by secondary neutron.
Referente: Prof. Ernesto Amato
Partecipanti: Dott.ssa Lucrezia Auditore (Dipartimento BIOMORF, UniME), Dott. Antonio Italiano (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, INFN, sezione di Catania), Dott. Daniele Pistone (Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, Caserta), Dott. Silvano Gnesin (Institute of radiation physics, Lausanne university hospital and University of Lausanne, Lausanne, Switzerland), Prof. Francesco Cicone (Università degli studi Magna Graecia di Catanzaro), Manuel Bardies (Centre de Recherches en Cancérologie, INSERM - Université Toulouse, Toulouse, France)
Sviluppo di modelli innovativi per dosimetria interna nelle terapie di medicina nucleare
Le principali aree di ricerca su cui sono in corso studi riguardano: l'introduzione di modelli analitici, basati su risultati di simulazioni Monte Carlo, per la dosimetria interna di radionuclidi alfa-beta-gamma emettitori in volumi ellissoidali e in distribuzioni voxelizzate; modelli biocinetici e dosimetrici applicati al trattamento dell'ipertiroidismo, dei tumori neuroendocrini, delle metastasi ossee con alfa emettitori; l'implementazione della dosimetria tomografica Monte Carlo diretta in regioni di rilevante disomogeneità tissutale con applicazioni nella TARE del HCC e in altre patologie in cui trovano impiego radiofarmaci diagnostici e terapeutici innovativi, anche pre-clinici e PET.
Development of innovative models for internal dosimetry in nuclear medicine therapies
The main research fields are: the introduction of analytical models, based on Monte Carlo simulation results, for the internal dosimetry of alpha-beta-gamma emitter radionuclides in ellipsoidal volumes and voxelized distributions; biokinetic and dosimetry models applied to the treatment of hyperthyroidism, neuroendocrine tumours, bone metastases with alpha emitter; the implementation of Monte Carlo tomographic dosimetry directed in regions of significant tissue inhomogeneity with applications in TARE of HCC and other pathologies where innovative diagnostic and therapeutic radiopharmaceuticals are used, including pre-clinical ones and PET.
Referente: Prof. Giuseppe Acri
Partecipanti: Dr.ssa Barbara Testagrossa (Dipartimento BIOMORF, UniME), Dr. Alberto Scoglio (Dipartimento BIOMORF, UniME), Prof.ssa Elisa Ruello (Dipartimento BIOMORF, UniME), Prof.ssa Lucia Denaro (Dipartimento BIOMORF, UniME)
Biomarcatori molecolari nella diagnostica medica non invasiva mediante spettroscopia Raman
La linea di ricerca è incentrata sulla spettroscopia Raman, tecnica non invasiva e non distruttiva basata sul fenomeno di diffusione di una radiazione elettromagnetica monocromatica da parte del campione analizzato. L’obiettivo è quello di fornire una metodologia alternativa in grado di diagnosticare malattie quali ad esempio la celiachia, malattie gastrointestinali, partendo da campioni di siero o feci o in generale da campioni ottenuti in maniera non invasiva (in pratica senza biopsia). La metodologia può essere estesa anche alla diagnosi di tumori (ambito oncologico), alla medicina preventiva e personalizzata e a quella molecolare. Trova ampie applicazioni oltre che nella ricerca anche nei laboratori di analisi e cliniche specializzate.
Molecular biomarkers in non invasive medical diagnosis by using Raman spectroscopy
Our research focuses on Raman spectroscopy, a non-invasive and non-destructive technique based on the scattering phenomenon of monochromatic electromagnetic radiation by an analyzed sample. The goal is to provide an alternative methodology capable of diagnosing diseases like celiac disease and gastrointestinal illnesses, starting from samples such as serum or stool, or generally from non-invasively obtained samples (essentially, without a biopsy). This methodology can also be extended to cancer diagnosis (oncology), preventive and personalized medicine, and molecular medicine. It finds broad applications not only in research but also in analytical laboratories and specialized clinics.
Progetti di ricerca finanziati in corso di cui il responsabile della linea di ricerca è anche responsabile scientifico del progetto
Titolo: Evaluation of goat's milk composition of animals living in different farming and microclimate conditions by Raman spectroscopy. Possible implication on the human newborns gut microbiota. CUP –J53C24002990006 - codice identificativo 2022KRPFNF
Finanziatore: MUR – Missione 4, Componente 2
Durata: Aprile 2025 - Aprile 2027
Referente: Prof. Giuseppe Acri
Partecipanti: Dr.ssa Barbara Testagrossa (Dipartimento BIOMORF, UniME), Dr. Michele Ferro (Dipartimento BIOMORF, UniME), Prof.ssa Carlo Sansotta (Dipartimento BIOMORF, UniME), Ing. Valentina Hartwig (IFC, CNR Pisa)
Valutazione del rischio da esposizione occupazionale nelle installazioni di risonanza magnetica caratterizzate dalla presenza di tomografi di ultima generazione ad alto campo
Lo scopo della linea di ricerca è quello di creare strumenti utili alla valutazione del rischio da esposizione occupazionale ai campi elettromagnetici (CEM) in ambienti di Risonanza Magnetica caratterizzati dalla presenza di tomografi ad alto campo, allo scopo di garantire la sicurezza dei lavoratori, che per qualsivoglia mansione hanno accesso al sito. In particolare, verrà sviluppato un tool per la stima dell’esposizione dei lavoratori in RM, ossia uno strumento digitale (ad esempio una app) da mettere a disposizione a tutti gli operatori del settore. Lo strumento sarà in grado di valutare l'esposizione e confrontarla con i limiti previsti dal DLgs 159/16, tenendo conto delle caratteristiche dell’ambiente RM in cui il lavoratore svolge il proprio lavoro.
Occupational exposure assessment of the static magnetic field generated by ultra high field devices
Our research aims to create tools to assess the risk of occupational exposure to electromagnetic fields (EMF) in MRI environments, especially those with high-field devices. The goal is to ensure the safety of all workers who need to access these sites, regardless of their tasks. In particular, we are developing an MR worker exposure estimation tool (like a digital app) for all professionals in the field. This tool will be able to evaluate exposure levels and compare them against the limits set by Italian Legislative Decree 159/16, taking into account the unique characteristics of the MRI environment where the worker operates.
Progetti di ricerca finanziati in corso di cui il responsabile della linea di ricerca è anche responsabile scientifico del progetto
Titolo: DiRE MaRe (Digital Risk Evaluation in Magnetic Resonance). Valutazione del rischio da esposizione occupazionale nelle installazioni di Risonanza Magnetica caratterizzate dalla presenza di tomografi di ultima generazione ad alto campo: realizzazione e sviluppo di uno strumento innovativo digitale, interattivo e real time utile alla minimizzazione del rischio di esposizione professionale. Codice Unico di Progetto (CUP): J43C22001390005
Finanziatore: INAIL – bando BRiC 2022 ID 55
Durata: 26 Aprile 2023 – 25 Ottobre 2025