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L’eredità di Enrico Fermi. Le sfide del futuro

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Il CREF promuove linee di ricerca originali e di grande impatto, improntate ai metodi della fisica, ma con un forte carattere interdisciplinare e in relazione con i principali problemi della moderna società della conoscenza.

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CREF nasce con la duplice anima di Centro di Ricerca e di Museo Storico, con l’intento di conservare e diffondere la memoria di Enrico Fermi, oltre che favorire un’ampia diffusione e comunicazione della cultura scientifica.

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la ricerca

Progetti Finanziati

FISASMEM – Fisiologia dell’aging: sviluppo di metodi MRI quantitative

2021-2023 Regione Lazio POR-FESR A0375-2020-36648

La caratterizzazione dell’aging ha grande importanza per i benessere sociale e per l’impatto devastante di alcune patologie neurologiche associate all’invecchiamento. L’imaging funzionale con risonanza magnetica (fMRI) è uno strumento di indagine in grado di cogliere il deterioramento della funzionalità di rete del cervello umano associata all’aging ed alla neurodegenerazione. L’fMRI soffre però di limitazioni dovute alla variazione con l’età del rumore di origine fisiologica, che costituisce un fattore confondente difficile separare dall’effetto di origine neuronale. Questo progetto si propone di affrontare tale problema scientifico, che ha importanti ricadute industriali nel settore della salute e dell’industria biomedica, caratterizzando l’origine fisiologica del rumore fMRI nell’aging e nelle fasi iniziali della neurodegenerazione in termini di variazioni di reattività vascolare e di micromovimenti, e di sviluppare appropriati metodi di mitigazione.

Il progetto è stato finanziato dalla Regione Lazio con POR FESR LAZIO 2014 – 2020 A0375-2020-36648, POR A0375E0085. (Finanziamento € 149089,39)

Risultati

L’invecchiamento cerebrale è caratterizzato da un deterioramento della funzione vascolare, e in particolare microvascolare, che si manifesta tramite diminuzione del flusso sanguigno (cerebral blood flow, CBF), della reattività cerebrovascolare (cerebrovascular reactivity, CVR) e del rate di consumo di ossigeno (CMRO2).

All’interno di questo progetto è stato messo a punto un protocollo in grado di fornire informazioni sulla reattività cerebrovascolare con tre diversi contrasti in una singola sessione di acquisizione della durata di 20 minuti. La reattività cerebrovascolare, che è una misura della risposta dilatatoria o costrittiva dei vasi sanguigni cerebrali agli stimoli vasoattivi, si ottiene infatti generalmente utilizzando un singolo contrasto fMRI, tipicamente BOLD (blood oxgenation level dependent), che però non è quantitativo poiché dipende da parametri fisiologici di base specifici di ogni soggetto, e anche dall’intensità del campo magnetico, quindi non è numericamente confrontabile tra acquisizioni a diversi campi come 1.5 T, 3 T e 7 T.

Nel protocollo sviluppato, oltre alla sequenza BOLD, sono state quindi inserite e messe a punto due sequenze in grado di fornire parametri quantitativi utili a ottenere un quadro completo di CVR: ASL (arterial spin labeling), che dipende da variazioni di CBF, e VASO (vascular space occupancy), che dipende da variazioni di volume sanguigno cerebrale (cerebral blood volume, CBV).

Un esempio di CVR multicontrasto ottenuto dal protocollo messo a punto è riportato in figura. Questa caratterizzazione è particolarmente innovativa poiché non risultano altri studi in letteratura che mappano questi tre contrasti a seguito di stimolo vasodilatatorio in una singola sessione.

Link

MarbiLab

www.europa.eu

MITIQO MONITORAGGIO IN SITU DI TOSSICITÀ, INDICAZIONE GEOGRAFICA E QUALITÀ DI OLIO DI OLIVA, VINO E ALTRI LIQUIDI EDIBILI

Il progetto MITIQO (Monitoraggio In situ di Tossicità, Indicazione geografica e Qualità di Olio d’oliva, vino e altri liquidi edibili), numero di contratto n. A0375-2020-36647, è risultato vincitore ed è stato finanziato dalla Regione Lazio in risposta all’avviso pubblico “Gruppi di Ricerca 2020” (http://www.lazioinnova.it/bandi-post/progetti-gruppi-ricerca-2020/). L’importo complessivo del finanziamento è 142.854,82 €, a valere sui fondi POR FESR 2014-2020. I partners del progetto sono il Centro Ricerche Enrico Fermi (Responsabile K. Piscicchia) ed i Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN. Quota partner CREF: 19.452,91€.
MITIQO ha lo scopo di creare uno strumento unico, per diagnosi di qualità, sicurezza e autenticità di prodotti edibili. Ad oggi il monitoraggio della concentrazione di metalli pesanti, che ha un impatto immediato sulla salute del consumatore, è possibile soltanto tramite esami diversificati, eseguiti in centri specializzati. MITIQO realizzerà uno strumento singolo, in grado di fornire queste informazioni in situ e rapidamente. 

 

HORIZON-MSCA-2023-CITIZENS-01

Progetto: ScieNcE Together HORIZON-MSCA-2023-CITIZENS-01-01 

Type of Action: HORIZON-CSA
Number: 101162609
Acronym: NET 

Duration: 25 months 

Coordinator: CNR

Participant contact for Cref: Miriam Focaccia

 

Abstract:

Throughout its history, Rome has been a leading centre for culture and science, and still today the city and its environs are home to Italy’s largest concentration of research centres, laboratories and universities; in fact one of the largest concentration in Europe. In 2019, the ScieNcETogether NETwork was established, primarily just by those roman research organizations that had a long-standing tradition of interaction and cooperation among them and with international scientific contests and wanted to lay the foundation for an active collaboration also in science dissemination. In these four years of joint work taught us that to make the Night a more engaging and inclusive experience and address a large number of citizens and young people, joining forces and collaboration is key and brings added value. Consequently we have developed a formula to celebrate the Night: a major event with researchers from all NET partners institutions and representative of the stakeholder groups in Rome (the NET village) but, at the same time, we are also aware that celebrating the ERN means feeling part of a larger European community. So, on the one hand we are inviting the partners’ branch laboratories and research centres scattered all over Italy (20 cities from north to south Italy) to share NET’s objectives and contribute to a national celebration, on the other hand we have searched for partners/project stakeholders outside Italy that could help us enhance the European and international dimension of the ERN. Having based our communication strategy on Marie Slodowska Curie as NET Night goodmother, it has been almost natural to look at Poland (Polish Academy of Sciences), France – (Marie Curie Museum) and Sweden (Tekniska museet | National Museum of Science and Technology), the three countries that sort of represent three different stages in the scientist’s life. 

PHERMIAC: Photonic High-Energy cosmic-ray Monitoring via Ising machines and Advanced Combinatorial optimization

Principal Investigator: Sapienza Università di Roma

Referente CREF: Fabrizio Coccetti

Code: 2022597MBS

The project aims to create an innovative device for applying ultrafast and energy-efficient photonic computation to high-energy physics, implementing a photonic Ising machine for ultrafast parallel processing of millions of spins. This device will be optimized for monitoring and reconstructing detected tracks of cosmic muons and other elementary particles.

re-SPECT: Towards a new family of nuclear imaging gamma detectors

Principal Investigator: Michela Marafini (CREF)

Partner: Sapienza Università di Roma, Università di Trento

Code: 2022Z72Y3K

The reSPECT project opens the way to a new family of gamma imaging detectors based on plastic scintillators combined with 3D printed collimators and an integrated readout system, allowing for significant cost reduction while achieving beyond state-of-the-art resolution and count-rate capability. The breakthrough is based on materials, 3D printing, and sensing innovations.

WECARE: WEaving Complexity And the gReen Economy

Principal Investigator: CNR-ISC

Partner : Dario Mazzilli (CREF)

Code: 20223W2JKJ

This project will gather, process, and harmonize data about export, patenting activity, and scientific production, focusing on green products and technologies. We will compute the green, technological, and scientific fitness of countries/regions an assessment of the specific ripeness of their economies.  We will compute the relatedness between single economic sectors and technological fields. The result will be a map from industrial sectors to green technologies and vice versa. By using machine learning, we will compute the relatedness between green products/technologies and countries/regions to assess their preparedness for the sustainability transition and compare these results with standard economic and environmental indicators.

SLOW SUMER. Repair, Reuse, Recycling and Southern Mesopotamian Society in the Changing World of 2500-2000 BC

Principal Investigator: Sapienza Università di Roma

Partner: Giulia Festa (CREF)

Code: 2022LFKPNH

SLOW SUMER aims to study the Repair, Reuse, and Recycling in the framework of the Southern Mesopotamian Society in the Changing World of 2500-2000 BC through a multidisciplinary approach. The project is based on archaeological and philological data, modern scientific methods coupled with a Machine Learning approach, and finally interpreted within a sociological perspective. Expected results will be a solid base for further research on repair, reuse, and recycling in other periods and geographical areas. Furthermore, the project will provide, through an ancient example, new and useful evidence on the social and historical importance of the circular economy, in contrast with the anomaly of the contemporary throwaway society.

loghi PNRR

Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) “Italia domani” è un vasto programma di riforme -tra cui Pubblica amministrazione, giustizia, semplificazione della legislazione, concorrenza, fisco -accompagnato da adeguati investimenti.

Il PNRR si inserisce all’interno del programma Next Generation EU (NGEU), spesso definito anche “Recovery fund”, il pacchetto da 750 miliardi di euro, costituito per circa la metà da sovvenzioni, concordato dall’Unione Europea in risposta alla crisi pandemica. Per la prima volta, il debito comune europeo finanzierà un programma di ripresa post pandemia dei Paesi Ue. La principale componente del programma NGEU è il Dispositivo per la Ripresa e Resilienza (Recovery and Resilience Facility, RRF), che ha una durata di sei anni, dal 2021 al 2026, e una dimensione totale di 672,5 miliardi di euro.

Con il bando “PRIN 2022 PNRR” del il 14 settembre 2022 (D.D. 1409/2022), il MUR finanzia progetti di ricerca pubblica aventi ad oggetto uno dei temi strategici emergenti correlati agli obiettivi di un cluster del Programma quadro europeo di ricerca e innovazione 2021-2027. L’obiettivo del bando è promuovere il sistema nazionale della ricerca, rafforzare le interazioni tra università ed enti di ricerca, in linea con gli obiettivi tracciati dal PNRR, e favorire la partecipazione italiana alle iniziative relative al Programma Quadro di ricerca e innovazione dell’Unione Europea.

MULTIPASS – MULTIPle trAcker for Secondary particleS monitoring

Codice Progetto: P2022FZAC3

Coordinatore: INFN Milano

Referente CREF: Michela Marafini

This project aims to develop a new technology for detecting secondary radiation of different types (prompt photons, protons, and neutrons) in the framework of particle therapy. This multipurpose tracker is a compact detector made of plastic scintillating fibers, read by integrated electronics, designed to meet geometry and timing constraints.

Triple T – Tackling a just Twin Transition: a Complexity Approach to the Geography of Capabilities, Labour Markets and Inequalities

Coordinatore: Angelica Sbardella (CREF)

Partner Scuola Superiore di Studi Avanzati Sant’Anna di Pisa

Codice progetto:  P2022B5S5J

Triple T presents an ambitious interdisciplinary research agenda that plans to identify the capabilities and the policy strategies needed to lead economies towards a just twin transition – i.e. the combination and mutual reinforcement of the digital and sustainable transition. Triple T aims to obtain far-reaching advances in understanding the asymmetries across sectors, countries and regions that the transition may entail in knowledge generation, labour markets, and environmental and socio-economic inequalities. The multifaceted nature of such societal transformation, wherein geographical, structural and institutional elements interact, calls for a complexity perspective suitable to analyse a scenario characterised by interlinkages and trade-offs.

CODE – Coupling Opinion Dynamics with Epidemics

Coordinator Stefano Guarino CNR

Referente CREF: Fabio Saracco

Partner Marco Brambilla, Politecnico di Milano

Codice Progetto: P2022AKRZ9

 

The CODE (Coupling Opinion Dynamics with Epidemics) project aims to investigate the coupling between virtual interactions, leading to opinion formation, and physical interactions, which cause the spreading of epidemics. We will implement an efficient and scalable open-source tool to simulate the spread of infectious diseases in a large-scale geo-localized population and generate alternative counterfactual scenarios. The tool will be made available to policy-makers and stakeholders interested in evaluating the combined impact of mitigation interventions and (dis)information campaigns.

REal-time motion CorrEctioN in magneTic REsonance 

Coordinamento: Sapienza Univesrità di Roma

Referente CREF : Federico Giove

Partner: CNR, INFN, Università Federico II

Codice Progetto: P202294JHK

 

The RECENTRE project proposes a novel high-speed, real-time prospective motion correction technique for MR spectroscopy of the human brain. The technique is based on modern Deep Learning methods, which provide a potential avenue for dramatically reducing the computation time and improving the convergence of retrospective motion correction while overcoming the limits of the current state-of-the-art prospective methods that are incapable of coping with complex motion patterns.

loghi PNRR

Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) “Italia domani” è un vasto programma di riforme -tra cui Pubblica amministrazione, giustizia, semplificazione della legislazione, concorrenza, fisco -accompagnato da adeguati investimenti.

Il PNRR si inserisce all’interno del programma Next Generation EU (NGEU), spesso definito anche “Recovery fund”, il pacchetto da 750 miliardi di euro, costituito per circa la metà da sovvenzioni, concordato dall’Unione Europea in risposta alla crisi pandemica. Per la prima volta, il debito comune europeo finanzierà un programma di ripresa post pandemia dei Paesi Ue. La principale componente del programma NGEU è il Dispositivo per la Ripresa e Resilienza (Recovery and Resilience Facility, RRF), che ha una durata di sei anni, dal 2021 al 2026, e una dimensione totale di 672,5 miliardi di euro.

Comp – SECOONDO Computational Second-order Nano-oxides Nonlinear Disordered Photonics

Principal Investigator : Romolo Savo (CREF)

Codice: MSCA_000007

The project aims at using light and photonic materials to implement an analogue deep-learning neural network architecture. Photonic disorder and second-order optical nonlinearity will be the key features to developing a photonic platform with enhanced computing capability and whose fabrication has a limited environmental footprint.

DigiTransition – Transizione Digitale M1C1 PNRR NextGenerationEU

Principal Investigator: Fabrizio Coccetti (CREF)

This project aims to raise the level of cyber security of the Centro Ricerche Enrico Fermi by migrating its virtual servers and all its strategic documentary services at the newly established Polo Strategico Nazionale (PSN) for Public Administration.