Le peculiari interazioni con la luce da parte dei frustuli delle diatomee riscontrano attualmente un vivo interesse nella comunità scientifica, le proprietà fotoniche della silice amorfa per se e in associazione alla presenza di perforazioni complesse, regolari e ripetute nello spessore dei frustuli (areole) conferiscono a queste microalghe un promettente potenziale applicativo nel settore delle nanotecnologie (cristalli fotonici, biosensori, filtri molecolari). Nell’ambito di un progetto nazionale triennale “Proprietà fotoniche e micromeccaniche delle diatomee” (FIRB 2008 - Programma “Futuro in Ricerca”) è stato avviato lo studio dell’interazione di un numero selezionato di diatomee con radiazioni monocromatiche a diverse lunghezze d’onda al fine di esaminare sia le proprietà fotoniche associate alla parete silicea sia le risposte fotosintetiche delle cellule in coltura. I risultati contribuiranno a delineare, se esiste, un ruolo funzionale della morfologia generale del frustulo e dei differenti pattern di areole nell’attività fotosintetica delle diatomee. Forme e pattern areolari specifici sono più vantaggiosi di altri? Possono rispondere differentemente alla luce incidente e fornire protezione dalle radiazioni nocive o maggiore efficienza nell’utilizzo della PAR? Verranno presentati i primi risultati dell’analisi comparata sulle differenti morfologie delle specie di diatomee ritenute “promettenti” in termini di proprietà fotoniche (tipo e morfometria della cella elementare, dimensioni e morfologia generale dei frustuli). Queste specie, acquisite nella fase iniziale del progetto da collezioni algali e da materiale isolato in laboratorio, vengono mantenute in coltura in condizioni standard e sottoposte a sperimentazione in camere spettrali per valutarne le risposte di crescita a diverse lunghezze d’onda (UV, blu, rosso e IR). L’analisi spettrale in microscopia confocale (CLSM-SA) in vivo consente un esame preliminare dell’interazione con la luce (fotoluminescenza) dei frustuli delle diatomee in coltura, evidenziando anche eventuali variazioni nel corredo pigmentario, nella morfologia e disposizione dei plastidi indotte dall’esposizione alle diverse luci testate.

Proprietà ottiche delle diatomee: fotoluminescenza dei frustuli e studi in vivo

DE STEFANO, Mario;
2011

Abstract

Le peculiari interazioni con la luce da parte dei frustuli delle diatomee riscontrano attualmente un vivo interesse nella comunità scientifica, le proprietà fotoniche della silice amorfa per se e in associazione alla presenza di perforazioni complesse, regolari e ripetute nello spessore dei frustuli (areole) conferiscono a queste microalghe un promettente potenziale applicativo nel settore delle nanotecnologie (cristalli fotonici, biosensori, filtri molecolari). Nell’ambito di un progetto nazionale triennale “Proprietà fotoniche e micromeccaniche delle diatomee” (FIRB 2008 - Programma “Futuro in Ricerca”) è stato avviato lo studio dell’interazione di un numero selezionato di diatomee con radiazioni monocromatiche a diverse lunghezze d’onda al fine di esaminare sia le proprietà fotoniche associate alla parete silicea sia le risposte fotosintetiche delle cellule in coltura. I risultati contribuiranno a delineare, se esiste, un ruolo funzionale della morfologia generale del frustulo e dei differenti pattern di areole nell’attività fotosintetica delle diatomee. Forme e pattern areolari specifici sono più vantaggiosi di altri? Possono rispondere differentemente alla luce incidente e fornire protezione dalle radiazioni nocive o maggiore efficienza nell’utilizzo della PAR? Verranno presentati i primi risultati dell’analisi comparata sulle differenti morfologie delle specie di diatomee ritenute “promettenti” in termini di proprietà fotoniche (tipo e morfometria della cella elementare, dimensioni e morfologia generale dei frustuli). Queste specie, acquisite nella fase iniziale del progetto da collezioni algali e da materiale isolato in laboratorio, vengono mantenute in coltura in condizioni standard e sottoposte a sperimentazione in camere spettrali per valutarne le risposte di crescita a diverse lunghezze d’onda (UV, blu, rosso e IR). L’analisi spettrale in microscopia confocale (CLSM-SA) in vivo consente un esame preliminare dell’interazione con la luce (fotoluminescenza) dei frustuli delle diatomee in coltura, evidenziando anche eventuali variazioni nel corredo pigmentario, nella morfologia e disposizione dei plastidi indotte dall’esposizione alle diverse luci testate.
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