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Laboratorio di biologia

Progetti

Utilizzo di sensori Micro-Balance al Quarzo per la messa a punto di un metodo per l'individuazione precoce dei fenomeni di biodeterioramento dei materiali librari

Il progetto ha per tematica lo sviluppo di un nuovo strumento per l’early detection (individuazione precoce) dell’azione biodeteriogena sui materiali librari. Il progetto si propone di trasferire la tecnologia del “naso elettronico” nel campo della conservazione dei beni librari ed archivistici, in modo da sviluppare strumenti in grado di segnalare con tempestività l’attività fungina sui materiali librari in ambienti quali i magazzini o le vetrine espositive.

Uso di metodi molecolari per la diagnosi e la prevenzione del biodeterioramento dei beni librari

Il progetto è stato sviluppato assieme al Prof. W. Lubitz e alla Dr.ssa Guadalupe Dominica Piñar Larrubia, ed ha il seguente titolo “Molecular Biology and Cultural Heritage: application of new technologies to study the microbial colonization of paper and parchment and to prevent biodeterioration phenomena”. Nel progetto sono affrontate tematiche quali la messa a punto di saggi molecolari di estrazione ed amplificazione del DNA da organismi che deteriorano i beni librari per ottenere diagnosi rapide e precise e per caratterizzare il tipo di danno arrecato ai fini di un più efficace e mirato intervento di prevenzione o di restauro.

Presso l’ICPAL il laboratorio di Biologia ha realizzato un settore di studi e diagnostica basato su tecniche di biologia molecolare e per il trasferimento di tecniche diagnostiche innovative nello studio e nella protezione dei Beni Culturali. Responsabile di questo settore è la dott.ssa Flavia Pinzari (biologo direttore coordinatore).

Le tecniche molecolari utilizzate presso l’istituto si basano in generale sull’estrazione del materiale genetico dei microrganismi (DNA-acido deossiribonucleico e RNA-acido ribonucleico) direttamente dalle cellule presenti sui materiali d’interesse e sulla sua amplificazione per mezzo della PCR (Polymerase Chain Reaction). Dal substrato è possibile, con metodi diversi, estrarre e quindi amplificare il DNA totale di un microrganismo oppure frammenti specifici di cui si conosce una parte della sequenza nucleotidica, come ad esempio il DNA codificante per un particolare enzima. Per lo studio e la prevenzione del biodeterioramento nei beni culturali i metodi biomolecolari aprono nuove prospettive di indagine e di intervento. 

Riproduzione biologica del foxing su carte di diversa composizione e manifattura

Progetto sperimentale condotto in collaborazione con l’Istituto di Chimica Biomolecolare del CNR, sezione di Roma, e con l’Istituto Nazionale per la Grafica per lo studio del foxing con le nuove tecniche di microscopia elettronica a scansione con apparecchi a pressione variabile accoppiati alle sonde per la microanalisi.

Analisi di carte degradate da funghi con tecniche di microscopia a forza atomica (AFM) in collaborazione con l’Università degli Studi di Roma “La Sapienza”

La collaborazione con l’Università di Roma “La Sapienza”, Dip.to di Fisica, e i laboratori di chimica e fisica dello stesso ICPAL è centrata sullo lo studio delle alterazioni biologiche su carta e pergamena per mezzo della Microscopia a Forza Atomica.

Studio di alterazioni cromatiche su carta originate dall’azione di organismi deteriogeni per mezzo di spettrometria UV-VIS

La collaborazione con l’Università di Roma “La Sapienza”, Dip.to di Fisica, e i laboratori di chimica dello stesso ICPAL e centrata sullo studio spettroscopico di macchie fungine indotte artificialmente su campioni di carta.

Messa a punto e standardizzazione di metodi per l’identificazione e la caratterizzazione fisiologica di funghi e batteri che attaccano i materiali cartacei e pergamenacei

Presso il laboratorio è in funzione un sistema computerizzato di riconoscimento di impronte metaboliche di microrganismi. Serve per l’identificazione di ceppi microbici e fungini da un lato e per la loro caratterizzazione fisiologica dall’altro.

Riorganizzazione ed implementazione della Collezione di Funghi del Laboratorio

Presso il laboratorio esiste una collezione di ceppi fungini in cui sono conservate le specie di rilievo per lo studio dei fenomeni di biodeterioramento dei beni librari acquistate presso collezioni internazionali certificate. Nel contempo sono conservati ceppi isolati dal laboratorio stesso nel corso dei sopralluoghi e degli studi eseguiti di routine.

Studio e standardizzazione di nuovi metodi di campionamento, osservazione e diagnosi delle alterazioni biologiche su materiali librari

Il laboratorio è impegnato da un paio di anni nello studio di nuovi metodi di campionamento e nell’ottimizzazione delle tecniche di prelievo, soprattutto in funzione delle attività di sopralluogo che il personale svolge di routine.

Indagini biochimiche sugli effetti dell’anossia e delle atmosfere modificate sui funghi che degradano i beni librari

Obiettivo di questo studio è l'analisi delle risposte fisiologiche all'atmosfera arricchita in N2, dei funghi responsabili del deterioramento della carta. Dai risultati finora ottenuti, sembra che lo sviluppo di queste tecniche di conservazione e/o di disinfezione sia da ricercare nell'individuazione di un insieme di fattori limitanti, capaci di interferire su più fronti, nei complessi meccanismi di sopravvivenza dei funghi biodeteriogeni.

Messa a punto e standardizzazione delle applicazioni basate sull’utilizzo del sistema SAS per studio e monitoraggio della qualità biologica dell’aria

Il laboratorio ha di recente acquisito un sistema di campionamento volumetrico per gli organismi presenti in forma di spore o propaguli nell’aria degli ambienti di conservazione. Il sistema in questione (SAS) deve essere utilizzato secondo alcuni standard finora registrati e messi a punto per ambienti diversi da quelli dei beni culturali.

Indagini sul problema dei “Compactus”

Il laboratorio sta conducendo uno studio su tali fenomeni di biodeterioramento legati strettamente alla conservazione del materiale librario e documentario in armadi “Compactus”. L’interesse nel fenomeno risiede nel fatto che le specie fungine ed il tipo di crescita riscontrata in diversi casi presenta delle similitudini degne di essere indagate approfonditamente. Esiste cioè un denominatore comune a tali situazioni di biodegrado che possono manifestarsi anche in biblioteche e magazzini in cui apparentemente le condizioni complessive di conservazione possono definirsi ideali.

Atlante per il riconoscimento diagnostico di vari tipi di frass

Il progetto si propone la realizzazione di un Atlante di riferimento diagnostico per il riconoscimento dei tipi di frass prodotti da insetti che deteriorano il patrimonio bibliografico e documentale basato su immagini ottenute in microscopia ottica ed in microscopia elettronica a scansione.

Tra i danni biologici ricorrenti in archivi e biblioteche un posto importante è occupato dalle erosioni del materiale bibliografico e documentale provocate dagli insetti. Infatti i materiali costitutivi di libri, documenti e materiale fotografico (supporti cellulosici e proteici) rappresentano un ottimo pabulum per numerosi insetti la cui identificazione è fondamentale per la scelta delle misure da adottare a fronte di un’infestazione. Infatti i criteri da adottare sono molto diversi a seconda che le specie presenti effettuino il loro ciclo vitale all’interno del materiale o nell’ambiente di conservazione.

Spesso non è facile trovare insetti adulti o larve, mentre sono di frequente rinvenute tracce di infestazione costituite da frass, ovvero di un miscuglio di polvere di rosura e di escrementi che possono, con buona approssimazione, ricondurre alle specie infestanti. Di qui l’utilità di realizzare un atlante dei differenti tipi di frass, che possa servire da riferimento per una corretta identificazione degli agenti infestanti. L’indagine sarebbe focalizzata sui generi più di frequente rinvenuti in archivi e biblioteche.

ICRCPAL | Istituto centrale per il restauro e la conservazione del patrimonio archivistico e librario
Via Milano, 76 - 00184 Roma
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