Cristalli naturali per il rilascio controllato di principi attivi

Titolo del progetto di ricerca

CryForm - Crystal Engineering the New Generation of Sustainable, Biocompatible and Stimuli Responsive Formulations for the Delivery of Active Ingredients

Area scientifica 

Ingegneria chimica, Design di prodotti, Ingegneria dei cristalli

Coordinatrice

Elena Simone

Abstract

Il progetto svilupperà innovativi cristalli naturali, per il design di formulazioni facilmente dissolubili e capaci di rilasciare in maniera controllata principi attivi, utili all’agricoltura e all’industria farmaceutica e alimentare.

Descrizione del progetto di ricerca 

Progressi recenti nella farmacologia e nelle biotecnologie hanno portato a una nuova generazione di farmaci e a componenti per l’agricoltura e l’industria alimentare decisamente più potenti e specifici. Allo stesso tempo, permane una difficoltà nel renderli facilmente assorbibili, a causa dell’elevato peso molecolare e della struttura complessa. I sistemi multifase (come emulsioni, schiume e creme) risolvono questo problema ma vengono tradizionalmente prodotti con agenti stabilizzanti sintetici, che possono creare reazioni allergiche e contribuiscono alla produzione di CO2.

CryForm si propone di sostituire gli agenti stabilizzanti sintetici con materiali cristallini naturali, biocompatibili e biodegradabili che permetteranno lo sviluppo di innovative formulazioni multifase. Il progetto si pone tre obiettivi scientifici fondamentali che renderanno possibile questa rivoluzione: lo studio della relazione tra struttura cristallina e le proprietà macroscopiche di particelle solide, l’analisi dei meccanismi termodinamici e cinetici alla base della nucleazione e crescita dei cristalli e la comprensione del ruolo delle biomolecole di grandi dimensioni nella trasformazione delle strutture cristalline.

Questi elementi porteranno a un progresso sostanziale della comprensione della cristallizzazione dei materiali organici e permetteranno di sviluppare formulazioni per applicazioni farmaceutiche, agrochimiche e alimentari più sicure, sostenibili ed economiche.

Impatto sulla società 

Il progetto affronta una sfida fondamentale dell’ingegneria dei cristalli e genererà conoscenza essenziale per tutta la comunità scientifica che si occupa di questa area di ricerca. In particolare, permetterà di creare cristalli biocompatibili sostenibili, meno dannosi per l’uomo per creare formulazioni farmaceutiche e cosmetiche, sviluppare strutture per il design di nuovi prodotti alimentari e formulazioni agrochimiche capaci di rilasciare principi attivi, più sostenibili e sicure. Più in generale, il progetto contribuirà allo sviluppo di processi più sostenibili anche a scala industriale e sosterrà la trasformazione dell’Unione Europea in un'economia moderna, efficiente sotto il profilo delle risorse e competitiva, come richiesto da Green deal o Patto verde europeo.

Breve CV del Coordinatore 

Elena Simone è professore associato al Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino. Ha una laurea triennale e magistrale in ingegneria chimica conseguita presso l’Università di Pisa (Italia) e un dottorato di ricerca nella stessa disciplina conseguito presso Loughborough University  (Regno Unito). Collaboratrice della School of Chemical Engineering, Purdue University, USA, è stata docente e coordinatrice del Food Crystal Engineering Group all’Università di Leeds (Regno Unito) dal 2016 al 2021. La sua ricerca attualmente si concentra sul design di cristalli ad hoc per stabilizzare formulazioni multifase, usando sia modellazione molecolare che tecniche sperimentali per comprendere come la struttura a cristalli influenzi le proprietà macroscopiche fondamentali dei materiali particolati. È inoltre impegnata in azioni di sensibilizzazione della società e nel 2018 ha vinto un premio per il coinvolgimento del pubblico nella ricerca dalla University of Leeds.

CryForm project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme  grant agreement No 949229

  • Budget: 1.963.562 euro
  • Data inizio: 1/10/2021
  • Data fine: 30/09/2026