I processi di fusione e fissione delle membrane biologiche sono fondamentali per la vita: il trasporto intra e inter-cellulare di proteine, materiale genetico, farmaci dipende in modo cruciale dalla capacità delle membrane lipidiche di rimodellarsi, fino a fondersi con altre membrane o dare origine a nuovi compartimenti. In natura questi processi sono regolati da proteine in grado di esercitare una azione meccanica sulle membrane coinvolte nella fusione (o fissione). L’obiettivo di questo lavoro di tesi è la progettazione di nanoparticelle sintetiche in grado di svolgere la stessa funzione, in vitro, in modo controllato. La tesi prevede la simulazione con tecniche di Dinamica Molecolare di processi di fusione tra vescicole lipidiche in presenza di nanoparticelle metalliche, con l’obiettivo di individuare quali composizioni della nanoparticella possono causare o facilitare i processi di fusione spontanea.

Questa tesi può interessarti se ti piacciono la fisica della materia, la biofisica, le nanoscienze, e se ti incuriosiscono le applicazioni delle nanoscienze alla medicina. Approfondirai contenuti di fisica della materia, biofisica (per esempio, la teoria dell'elasticità delle membrane biologiche), fisica statistica, trattamento statistico dei dati. Imparerai tecniche di simulazione come la Dinamica Molecolare e tecniche di campionamento avanzato delle superfici di energia libera. Per simulare questi grandi sistemi di molecole, sfrutterai risorse di calcolo interne e infrastrutture di supercalcolo nazionali e internazionali.