BioPhotonics and Nanomedicine Lab

Sito ufficiale del gruppo: https://bpnlab.ifac.cnr.it

Il laboratorio di Biofotonica e Nanomedicina svolge attività di ricerca applicata sulla tecnologia laser, sviluppo di nanoparticelle plasmoniche per teranostica, microscopia multifotonica e fotoacustica, tecniche di spettroscopia Raman potenziata con piattaforme plasmoniche (SERS), sensoristica ottica e algoritmi di intelligenza artificiale. I campi di applicazioni di queste attività spaziano dal settore biomedicale a quello agroalimentare. Oltre alle attività di ricerca, il laboratorio è impegnato in attività di trasferimento tecnologico, anche attraverso importanti progetti nazionali ed internazionali.
Referente: Giovanni Agati - g.agati@ifac.cnr.it

Temi di ricerca

  • Biofotonica: tecniche di spettroscopia Raman e spettroscopia Raman potenziata con piattaforme plasmoniche (SERS) per lo studio e diagnosi di malattie neurodegenerative, tumorali e rare; microscopie avanzate di tipo multifotonico e fotoacustico; localizzazione con microscopia confocale di polifenoli nei tessuti vegetali; mappatura di biomolecole vegetali mediante sensori ottici a fluorescenza.
  • Nanomedicina: sintesi e funzionalizzazione di nanoparticelle plasmoniche per teranostica tumorale; dispositivi impiantabili sensibili alla luce per il rilascio controllato di farmaci.
  • Optoelettronica: sviluppo di sistemi laser innovativi a stato solido a ioni Yb3; tecniche laser per la riparazione di tessuti biologici; tecnologie LED per fotocoagulazione di abrasioni e cicatrizzazione.
  • Intelligenza Artificiale: sviluppo di algoritmi per applicazioni biomedicali.

Progetti attivi

TitoloCommittenteReferente
AI Weather Agent for Reporting and Evaluation_Accordo ex art. 15 IFAC-LAMMALammaAndrea Barucci
Ali Rosse (ALRO)Fondazione PfizerAngela Pirri
Ali Rosse - ARLOFondazione PfizerAngela Pirri
EDEN MASTER Monitoraggio Ambientale e Supporto alla Transizione Ecologica nel floRovivaismo (Accordo di Filiera EDEN, Efficientamento, Ammodernamento e Innovazione nel Vivaismo Nazionale)Ministero Dell Agricoltura, Della Sovranita Alimentare E Delle Foreste (masaf)Lorenza Tuccio
SAC_SHORT_TERM_MOBILITY_URICnr - UriFrancesca Rossi
Advanced Multimodal Sensing and Data Fusion for Early Digital Detection of Plant Stress Symptoms (MULTIFUSE)Consiglio Nazionale Delle RicercheFrancesca Rossi
Alta fORMAzione e ricerca azione 2. EURoprogettazione, internazionalizzazione e networking internazionale (ORMA2EUR)Regione Toscana Francesca Rossi
Alta fORMAzione e ricerca azione 2. Comunicazione e marketing delle TECnologie e animazione tecnologica presso enti di ricerca toscani” (ORMA2TEC)Regione Toscana Francesca Rossi
Mediatori dell' Innovazione (MEDINN)Fondazione Cassa Di Risparmio Di FirenzeFrancesca Rossi
The MIcrobioma-GUt-BRain axis and neurodegeneration. Prebiotic and probiotic treatments to prevent or reduce the Aß deposition in the gut and brain. A pre-clinical study in a mouse animal model of Alzheimer Disease. (MIGUBRAD)MurFrancesca Rossi
From wastes to gold nanoparticles: CHemistRY for Sustainable And Low environmental Impact bio-circular Strategies in cancer therapy (CHRY.S.A.L.I.S.)MurFilippo Micheletti
INtelligenza artificiale e Prototipazione rApida al servizio delle teCnologie foToniche per la salute (INPACT)Ecrf FirenzeAndrea Barucci
Accordo di collaborazione scientifica con Accademia Valdarnese del Poggio e CNR-IFAC_MammuthusAccademia Valdarnese Del Poggio Di MontevarchiAndrea Barucci
Accordo di collaborazione scientifica con il Dipartimento di Storia, Archeologia, Geografia, Arte e Spettacolo (SAGAS-UNIFI), dell’Università degli Studi di Firenze nell'ambito del Progetto “EUNUCHUSDipartimento Di Storia, Archeologia, Geografia, Arte E Spettacolo (sagas-unifi), Dell’università DegAndrea Barucci
Combined nano-based hyperthermia with targeted chemotherapy: a novel challenge for gastrointestinal malignancies (CHANCE)MurFulvio Ratto
Development of inclusive quantitative photoacoustic imaging solutions enabled by ethical artificial intelligence (ImPACT-AI)MurLucia Cavigli
Trodusquemine as a novel drug against TDP-43-associated proteinopathies: structural, biological and computational investigation (RESISTANCE)MurMartina Banchelli
Advanced Lung Phantom based on Hierarchical mAterials for multimodal theranostics (ALPHA)MurFulvio Ratto
Multifaceted Approach to the Study of Neuropathy-causing mutations of Actin (MAS-NEURACTIN)MurCristiano D' Andrea
Accordo di collaborazione scientifica tra CNR-IFAC e AOU Meyer per tecniche innovative di diagnostica per immagini (Convenzione IFAC- Meyer 2023) Azienda Ospedaliero-universitaria Meyer (aou Meyer) IrccsAndrea Barucci
Ageing Well in an Ageing Society (AGE-IT)MurPaolo Matteini
potenziAmeNTo dI COmposti antiVirali naturali nelle insalate (Progetti@CNR - ANTI-CoV - IFAC)Consiglio Nazionale Delle RicercheGiovanni Agati
One-Stop-Shop Open Access to Photonics Innovation Support for a Digital Europe (PHOTONHUB)Commissione EuropeaRoberto Pini

Principali collaborazioni

  • Imprese: Azienda Agricola Cammelli, Colorobbia, CSO, El.En. S.p.A., La Linea Verde S.p.A., Light4Tech, SACMI Imola.
  • Centri di Ricerca: LENS -Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare, Università Cattolica del Sacro Cuore, Università degli Studi di Cagliari, Università degli Studi di Firenze, Università degli Studi di Perugia, University of Miami.
  • Agenzie/Enti: Azienda Ospedaliero Universitaria Careggi, Azienda Ospedaliero Universitaria Pisana, Istituto Neurologico Carlo Besta, Regione Toscana, secpho.

Personale

Giovanni Agati, Martina Banchelli, Andrea Barucci, Lucia Cavigli, Sonia Centi, Marella De Angelis, Carmelo Distefano, Cristiano D' Andrea, Christina Kotsa, Caterina Lupi, Paolo Matteini, Marina Mazzoni, Filippo Micheletti, Roberto Pini, Angela Pirri, Frederik Plum, Francesco Poli, Anedio Ranfagni, Fulvio Ratto, Francesca Rossi, Francesca Tatini, Lorenza Tuccio, Lorenzo Ulivi

Ultime 10 pubblicazioni

Anno Tipo Titolo Autori DOI IRIS
2026 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista 2D Black Phosphorus as Source of Phosphide Atoms to Afford Mixed Cobalt Phosphides Clusters Active in the Photocatalytic Hydrogen Evolution Provinciali, Giacomo; Serrano-Ruiz, Manuel; Filippi, Jonathan; Muzzi, Beatrice; Banchelli, Martina; Calcatelli, Carlo; Verdini, Alberto; Caporali, Stefano; D'Acapito, Francesco; Peruzzini, Maurizio; C...Provinciali, Giacomo; Serrano-Ruiz, Manuel; Filippi, Jonathan; Muzzi, Beatrice; Banchelli, Martina; Calcatelli, Carlo; Verdini, Alberto; Caporali, Stefano; D'Acapito, Francesco; Peruzzini, Maurizio; Caporali, Maria Vedi Vedi
2026 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista Editorial: Advancement in photonic sensing for abiotic stress management in horticultural and plant nursery sectors Traversari, Silvia; Cacini, Sonia; Tuccio, Lorenza; Conesa, María R....Traversari, Silvia; Cacini, Sonia; Tuccio, Lorenza; Conesa, María R. Vedi Vedi
2026 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista Evaluating salinity tolerance in Xylella fastidiosa-resistant olive cultivars: implications for future orchards Sodini M.; Giovanelli F.; Tuccio L.; Cacini S.; Polemio M.; Pichierri A.; Massa D.; Rosellini I.; Traversari S....Sodini M.; Giovanelli F.; Tuccio L.; Cacini S.; Polemio M.; Pichierri A.; Massa D.; Rosellini I.; Traversari S. Vedi Vedi
2026 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista Ultraviolet B radiation improves salt-induced responses in the facultative halophyte Chenopodium quinoa Guardigli, Giorgia; Alderotti, Francesca; Colzi, Ilaria; Gonnelli, Cristina; Mancuso, Stefano; Centritto, Mauro; Micheletti, Filippo; Agati, Giovanni; Vita, Federico; Zhou, Hao; Dodd, Ian C; Brunetti,...Guardigli, Giorgia; Alderotti, Francesca; Colzi, Ilaria; Gonnelli, Cristina; Mancuso, Stefano; Centritto, Mauro; Micheletti, Filippo; Agati, Giovanni; Vita, Federico; Zhou, Hao; Dodd, Ian C; Brunetti, Cecilia; Bazihizina, Nadia Vedi Vedi
2026 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista UV‐LED waveband and dose optimization to enhance polyphenols in postharvest baby‐leaf lettuce Lazazzara, Valentina; Micheletti, Filippo; De Quattro, Concetta; Leonetti, Paola; Pantaleo, Vitantonio; Baruah, Akhil Ranjan; Cavigli, Lucia; Brunetti, Cecilia; Agati, Giovanni...Lazazzara, Valentina; Micheletti, Filippo; De Quattro, Concetta; Leonetti, Paola; Pantaleo, Vitantonio; Baruah, Akhil Ranjan; Cavigli, Lucia; Brunetti, Cecilia; Agati, Giovanni Vedi Vedi
2026 04 Contributo in convegno::04.03 Poster in Atti di convegno Hierarchical materials based on polydimethylsiloxane as tissue-like phantoms for AI-enhanced photoacoustic imaging Cavigli, Lucia; Ratto, Fulvio; Centi, Sonia; Rossi, Francesca; Meiburger, Kristen M.; Seoni, Silvia; Cotrufo, Bruna; Scardigno, Roberto Maria; Guerriero, Andrea; Giglio, Marilena; Buongiorno, Domenico...Cavigli, Lucia; Ratto, Fulvio; Centi, Sonia; Rossi, Francesca; Meiburger, Kristen M.; Seoni, Silvia; Cotrufo, Bruna; Scardigno, Roberto Maria; Guerriero, Andrea; Giglio, Marilena; Buongiorno, Domenico Vedi Vedi
2025 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista A striking interfacial interaction between Cu2O and black phosphorus boosts solar-to-hydrogen conversion Provinciali, Giacomo; Serrano-Ruiz, Manuel; Filippi, Jonathan; Muzzi, Beatrice; Banchelli, Martina; Caporali, Stefano; Peruzzini, Maurizio; Barcaro, Giovanni; Monti, Susanna; Caporali, Maria...Provinciali, Giacomo; Serrano-Ruiz, Manuel; Filippi, Jonathan; Muzzi, Beatrice; Banchelli, Martina; Caporali, Stefano; Peruzzini, Maurizio; Barcaro, Giovanni; Monti, Susanna; Caporali, Maria Vedi Vedi
2025 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista An innovative tool for supporting urban policies: assessing the health of mediterranean urban greenery with portable optical technologies and vegetation metrics Francesca Sanfilippo; Francesca Rossi; Lorenza Tuccio; Lucia Cavigli; Giorgio Querzoli; Ivan Blečić; Valeria Saiu; Paolo Matteini...Francesca Sanfilippo; Francesca Rossi; Lorenza Tuccio; Lucia Cavigli; Giorgio Querzoli; Ivan Blečić; Valeria Saiu; Paolo Matteini Vedi Vedi
2025 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista Integrating Proximal Sensing Data for Assessing Wood Distillate Effects in Strawberry Growth and Fruit Development Valeria Palchetti; Sara Beltrami; Francesca Alderotti; Maddalena Grieco; Giovanni Marino; Giovanni Agati; Ermes Lo Piccolo; Mauro Centritto; Francesco Ferrini; Antonella Gori; Vincenzo Montesano; Ceci...Valeria Palchetti; Sara Beltrami; Francesca Alderotti; Maddalena Grieco; Giovanni Marino; Giovanni Agati; Ermes Lo Piccolo; Mauro Centritto; Francesco Ferrini; Antonella Gori; Vincenzo Montesano; Cecilia Brunetti Vedi Vedi
2025 01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista Integrating Raman spectroscopy and optical meters for nitrogen management in broccoli seedlings Tuccio L.; Cacini S.; Arati G.; Distefano C.; Traversari S.; Fontanelli G.; De Nicola G. R.; Matteini P....Tuccio L.; Cacini S.; Arati G.; Distefano C.; Traversari S.; Fontanelli G.; De Nicola G. R.; Matteini P. Vedi Vedi
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