2. GRAPHENE RESEARCH@ ISOF
Graphene = a single layer of carbon atoms, arranged in
honeycomb lattice, forming a perfect, completely aromatic
network.
• Highly stable
• Very good mechanical properties
• High thermal and electrical conductivity
• Excellent stability in air.
The nanochemistry group at ISOF works on the
production of graphene by chemical exfoliation, its
chemical functionalization through covalent or
supramolecular interactions, and its characterization at
nanometric scale.
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3. GRAPHENE OXIDE
• Can be produced in large scale.
• Highly soluble in water and in some organic
solvents.
• Present in solution as monoatomic single sheets.
• Sheet size can be tuned from 1 um to 100 um.
• Can be chemically functionalized.
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4. Size control on 2 orders of magnitude (1-100 um)
4.8 um 60 um
Height Histogram
Height Profile
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5. Uniform, deposition on large areas (> 100 um) on
any given substrate
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6. Deposition on any given substrate
(by finding the right conditions)
Silicon
Quartz
Glass
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7. All monolayers up to 45% surface coverage
Coverage evolution Thickness evolution
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8. Visualizing graphene sheets by fluorescence quenching
OM image
100 µm
Fluorescence image
100 µm
Treossi, E., et al., JACS 2009, 131, 15576.
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9. Covalent functionalization of graphene sheets
with optically active oligothiophenes.
500
nm
Melucci, M., et al., Journal of Materials Chemistry 2010, 20, 9052.
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11. Nanoscopic monitoring of GO reduction
Current mapping High
AFM C-AFM
Low
e-
Potential decay mapping
High
∇-AFM KPFM
VD =
Low
1V
2 µm 2 µm
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12. Kelvin Probe Force Microscopy
AFM
• Maps the electric potential
with resolution of few nm
and few mV.
• Contactless, minimal
perturbation of sample
KPFM potential.
• Can be performed on
working devices (transistors,
photovoltaic blends)
Review paper: Palermo, V., et al., Advanced Materials, (2006) 18, 145.
Liscio, A., et al., Accounts of Chemical Research, 2010
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13. Self-assembly from nano- to macro-scale
Coronenes
1µm 1 µm
ORIGINAL SVA= 18 hours 50
µm
Perylenes
soluble
fullerenes
(PCBM ) 150 x 125 µm
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14. Depositing organic semiconductors on graphene
pyrene
topography Potential, KPFM
Z range = 5 nm Z range = 150 mV
Pyrene RGO
nanocrystals Single sheet
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15. Improved charge mobility in Polythiophene-RGO FET
SOURCE
DRAIN
P3HT
Selective improvement of hole
mobility
Charge mobility/graphene coverage
ION/IOFF ratio ∼
105
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16.
17. Design
and
synthesis
of
mul2func2onal
π-‐conjugated
organic
and
hybrid
materials
Manuela
Melucci,
Laura
Favare/o,
Massimo
Zambianchi
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25. MDSD LAB
Molecular design synthesis and delivery Laboratory
http://mdsdlab.bo.cnr.it
Via Gobetti 101 40129 Bologna Tel. 051 639 8283 Fax. 051 639 8349
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26. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
Hydroquinone, O
O + Br
N N 5
7 50°C; 24h
O O Br
(1)
H2O, N2, 300 rpm, 80°C
methylmethacrylate, N
15 min; AIBA, 4h Br
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27. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
AcO O OH
Ph
O NH O
O
H
Ph O OAc
Na+ OH O
O O O
Ph
NaO3S 11
O
N
N
O
N N O O
+Na-O S N
3
O
13
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28. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
CORE di PMMA
co-polimerizzato con
Fluorofori
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29. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
APPARATI EXTRA-CORPOREI PER LA RIMOZIONE DELLA EPARINA E
DELLE CITOCHINE INFIAMMATORIE
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30. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
SCAFFOLDS MOLECOLARI CON ATTIVITA’ BIOLOGICA
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31. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
SCAFFOLDS MOLECOLARI CON ATTIVITA’ BIOLOGICA
PROGETTAZIONE - SINTESI - ANALISI PRECLINICA
TUMORE ALLA PROSTATA IN FASE AVANZATA/RESISTENTE
TERAPIA ORMONALE SOSTITUTIVA (andropausa, calo della libido,
depressione, osteoporosi da glucocorticoidi e da postmenopausa)
ANABOLIZZANTI NELLA CACHESSIA NEOPLASTICA
SINDROME DI KENNEDY
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32. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
TUMORE ALLA PROSTATA
Stati Uniti 70/100.000 Origine etnica
Età
Europa 40/100.000
Storia familiare
Dieta
Asia 3-4/100.000
Nat
Rev
Cancer,
(2001)
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33. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
ANDROPAUSA
LA PERCENTUALE DI SOGGETTI CON BASSI LIVELLI DI TESTOSTERONE AUMENTA CON L’ETA’
Effetti negativi dell abuso di androgeni
- blocco transitorio della spermatogenesi ed infertilità
- ipertro a prostatica > carcinoma prostata
- sleep-apnea
- obesità viscerale
- dislipidemia ed aterosclerosi
- poliglobulia
- epatotossicità > epatomi
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34. NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE
MODULATORI SELETTIVI DI AR: NUOVA GENERAZIONE
WO/2010/092546: Androgen Receptor Modulating Coumponds, Preparation and
uses Thereof
WO/2010/116342: Non-Steroidal Compounds for Androgen Receptor
Modulation, Processes for the Preparation and Uses Thereof
Applicants: CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE, Dipartimento di
Progettazione Molecolare
ISTITUTO SCIENTIFICO ROMAGNOLO PER LO STUDIO E LA CURA DEI TUMORI
(I.R.S.T.) S.R.L.
Inventors: Greta Varchi, Andrea Guerrini, Anna Tesei, Giovanni Brigliadori.
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35. MDSD LAB
Molecular design synthesis and delivery Laboratory
http://mdsdlab.bo.cnr.it
Via Gobetti 101 40129 Bologna Tel. 051 639 8283 Fax. 051 639 8349
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