Istituto di chimica biomolecolare (ICB)

Servizi

Le infrastrutture dell'Istituto di Chimica Biomolecolare costituiscono una piattaforma tecnologica aggiornata per lo studio di small molecules e/o processi biotecnologici connessi alla produzione di molecole funzionali. L'Istituto possiede il know-how chimico e biologico indispensabile per attività di ricerca di base ed industriale nei settori bio-medico, agro-alimentare, biotecnologico, ambientale e della green-economy in virtù di una pluriennale esperienza in sintesi chimica, chimica supramolecolare, microscopia, biologia cellulare e molecolare, biochimica, cromatografia ed estrazione, spettroscopia (incluso Risonanza Magnetica Nucleare, Infrarosso, Ultravioletto, Dicroismo Circolare), spettrometria di massa e tecniche correlate (gas cromatografia e cromatografia liquida accoppiate ad analisi di massa-mass), fermentazione e catalisi enzimatica da scala di laboratorio a grandi reattori e fotobioreattori industriali.
Le infrastrutture di Istituto sono particolarmente adatte all' analisi di singoli metaboliti (marker analysis) e di pool molecolari (metabolomica, glicomica e lipidomica), alla caratterizzazione della struttura molecolare di nuovi composti bioattivi, allo studio delle proprietà biologiche (saggi cellulari ed enzimatici, modelli ex vivo, modelli animali) e del meccanismo di azione di composti bioattivi, alla sintesi e funzionalizzazione di molecole organiche, allo studio del meccanismo e della cinetica di reazioni di interesse industriale. Per il settore farmaceutico, le attività dedicate all'analisi, sintesi e valutazione biologica delle piccole molecole organiche bioattive sono in grado di supportare studi di lead compounds e sviluppo preclinico di lipidi, prodotti naturali, peptidi e biomarcatori per l'oncologia, l'immunologia e le neuroscienze. L'Istituto mette anche a disposzione una collezione di molecole ed estratti naturali ed una banca dati con informazioni su molecole scoperte, sintetizzate o caratterizzate presso le nostre Sedi. In biotecnologia l'Istituto conduce ricerca nello sviluppo ed implementazione di processi basati su enzimi estremofili e whole-cell per la mitigazione biologica della CO2 e per la produzione di idrogeno, ingredienti alimentari e composti funzionali e/o bioattivi dalla conversione di matrici naturali e residui agro-alimentari.

L'Istituto ha una comprovata esperienza nell'analizzare, preparare e valutare le proprietà biologiche di piccole molecole organiche. Dedichiamo tempo all'interpretazione di dati spettrali complessi per identificare i nostri composti da fonti naturali, allo sviluppo di modelli biologici per dimostrarne l'efficacia per la salute e comprenderne il ruolo biologico, all'implementazione di percorsi sintetici e biosintetici per la loro produzione sostenibile. In linea con queste attività, le infrastrutture dell'Istituto di Chimica Biomolecolare costituiscono una piattaforma tecnologica aggiornata per lo studio di small molecules e/o processi biotecnologici connessi alla produzione di molecole funzionali. Le strumentazioni disponibili includono:

Risonanza Magnetica Nucleare e Paramagnetica Elettronica
o 600MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance III inverse TCI CryoProbe
o 600MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance HD600
o 600MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance (condiviso con il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova)
o 400MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance III CryoProbe Prodigy
o 400 MHz NMR spectrometer equipped with multinuclear BBI probe or Dual probe or HRMAS for gel analysis
o 400MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance
o 400MHz NMR spectrometer - BRUKER Avance II (condiviso con il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova)
o X-Band (9.4 GHz) EMX Spectrometer for EPR analysis

Spettrometria di Massa e tecniche correlate
o Hyperion CyTOF form imaging mass cytometry based on HeliosTM mass cytometer
o LC-HRMS system composed of Orbitrap Exploris(TM) 240 Mass Spectrometer on line with a Vanquish LC System O
o LC-HRMS system composed of Q-Exactive Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer) on-line with a UHPLC apparatus Infinity 1290
o LC-HRMS system composed of a Q-Exactive-Orbitrap(TM)-based mass spectrometer on line with a UPLC Ultimate 3000
o LC-HRMS system composed of HPLC/IT-TOF
o LC-HRMS system composed of Micro-qToF mass spectrometer (Waters) with an electrospray ionization (ESI) source and online with a Waters Alliance HPLC system
o LC-HRMS system composed of a Single Qudrupole MS spectrometer on line with 1260 Infinity HPLC
o LC-APCI-MS: (Shimadzu Corporation): HPLC (LC-10ADVP) accoppiato a spettrometro di massa a singolo quadrupolo Shimadzu (LCMS-2020) con sorgente APCI.
o PolarisTM ion trap mass spectromter on line with Polaris Q gas-chromatographer for GCMS
o gas chromatography (GC) (Focus GC, Thermo Scientific) equipped with a thermoconductivity detector (TCD) and fitted with a 3 m molecular sieve column (Hayesep Q)

Cromatografia e Preparazione del Campione
o Diversi sistemi di cromatografia liquida incluso:
o HPLC JASCO equipped with PDA and ELSD detector and autosampler
o Waters ACQUITY UPLC System QqQ - ABSciex
o HPLC preparativo AKTA pure 25 M (condiviso con il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova)
o HPLC preparativo SHIMADZU LC-8 (condiviso con il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova)
o Cromatografo preparativo Biotage Isolera SL
o FPLC (Fast Protein Liquid Chromatography) GE AKTA Prime Plus Liquid Chromatography System.
o Automated Fractionation System GX-271 ASPEC GILSON
o Lyophilizer Alpha 2-4 LSCbasic
o Liofilizzatore a camera 6L.
o Homogenizer Precellys Cryolys Evolution
o Swing-out centrifuge (Backman Allegra 12-XR)
o High-pressure anion-exchange pulsed amperometric detection HAPAE-PAD (Dionex LC30)
o Mini-PROTEAN Tetra Cell per 1-D gel di elettroforesi verticale
o Mini-PROTEAN 3 system components per 1-D gel di elettroforesi verticale
o Wide Mini-Sub Cell GT System per la separazione di acidi nucleici
o Sintetizzatore semi-automatico di peptidi SYRO-SAPSINTETIZZATORE SEMI-AUTOMATICO DI PEPTIDI SYRO-SAP
o Sintetizzatore semi-automatico di peptidi Biotage SYROWAVE

Spettroscopia
o FT-IR 4100 - JASCO
o Spectrophotometer V-650 JASCO
o Digital polarimeter P2000
o Spectropolarimeter J-815
o CHNS Analyser Flash2000
o Optima XPN-90 Ultracentrifuge Backman
o ChemiDoc XRS Biorad + System with Image Lab Software.
o Spetrophotometer Beckman Coulter.

Biotecnologia
o Autoclave Fedegari 158.5L.
o Fermentatore Faucitano-Terzano in vetro, capacità 100 L.
o Fermentatore pilota Biostat 50 L computerizzato completo di generatore di vapore per la sterilizzazione in situ e linee di inoculo.
o Fermentatore Biostat C plus 10 L sterilizzazione in situ.
o Reattori in vetro, capacità 2L, Reattori in vetro, capacità 1L.
o Centrifuga a flusso continuo
o Cappe a flusso laminare verticale.
o Stufe termostatate 40-250°C.
o Sistema di Ultrafiltrazione in continuo per grandi volumi Sartorius dotato di "cassette" filtranti di vari cut-off.
o Incubatore Labwit ZWYR-240 (volume 69L; range temperatura 4-60°C)
o Cappa per anaerobiosi.
o

Microscopia ed Imaging
o WORKSTATION LEICA© "LIVE CELL MICROSCOPY" (sistema di microscopia integrata a fluorescenza e contrasto di fase Leica AM LEICA DMI6000 B, software Leica LAS X di ultima generazione con modalità Mark & Find e modalità Tile Scan; Modulo Software FRET per studio di Fluorescence Resonance Energy Transfer; Modulo Software per misura radiometrica del Calcium Imaging mediante analisi FURA- 2AM utilizzando filter wheels 340/380 esterne ad alta velocità ; Set Leica external filter wheels con EL6000 e filtro fluo triplo, CFP/YFP per FRET e per FFIM. Fotocamera digitale Leica K5 2020; Electronic CO2 Microscope Cage Incubator OkoLab (range: 3°C to 45°C) con digital CO2/O2 control.
o Microscopio ottico Nikon Eclipse 400.
o Stereo-microscopio Leica Wild H8 Heebrugg
o d

Biologia cellulare e Molecolare
o High Resolution Fluo-Respirometer (02K, Oroboros Instrumenrt)
o Glomax Multidetection Microplate Reader (Promega)
o Real-time live cell analysis (INCUCYTE System Sartorius / Essen Bioscience) con associato Incubatore CO2 da 250 L (Leica)
o Setup di Elettrofisiologia Intracellulare (apparato Leica dotato di microscopia a fluorescenza con videocamera K5 Leica ® associata e sistema di stimolazione e registrazione con micromanipolatore ed elettrodi in vetro prodotti con puller elettronico Sutter ® )
o Setup di Elettrofisiologia Patch-Clamp dotato di microscopio Leica, videocamera, sistema automatizzato di micromanipolatori, sistema di registrazione ClampFit (Scientifica UK) e sistema di stimolazione ottica per optogenetica led mediante speed filter wheels »=350/380
o PULLER SUTTER per produzione capillari di vetro con diametro sub-micrometrico.
o CFX Real-Time PCR Detection Systems
o Eppendorf PCR machine
o Eppendorf BioPhotometer
o Elettroporatore
o MACS Cell Separator