Nunzio TUCCITTO

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Nome: Nunzio Tuccitto
Data di nascita: 24/10/1979, Siracusa (Italy)
Nazionalità: Italiana

Posizione attualmente ricoperta
Professore Associato
MODELLI E METODOLOGIE PER LE SCIENZE CHIMICHE – CHIM/02 CHIMICA FISICA.
Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Catania

Posizioni Precedenti
Dal 07/11/2016 al 07/11/2019
Ricercatore ai sensi dell'art. 24, comma 3 lettera b) della legge n240/2010, per il s.c. 03/A2 MODELLI E METODOLOGIE PER LE SCIENZE CHIMICHE – s. s. d. CHIM/02. Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Catania
Dal 31/12/2014 al 06/11/2016
Ricercatore ai sensi dell'art. 24, comma 3 lettera a) della legge n240/2010, per il s.c. 03/A2 MODELLI E METODOLOGIE PER LE SCIENZE CHIMICHE – s. s. d. CHIM/02. Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Catania
Dal 14/10/2009 al 30/12/2014
Project specialist presso Ecocontrol SUD s.r.l., Priolo Gargallo (SR) Italia
Dal 02/01/2007 al 12/10/2009
Assegnista di Ricerca Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Catania
Dal 09/09/2003 al 09/12/2003
Prestazione d'Opera Intellettuale per collaborazione alla ricerca, Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Catania

Riconoscimenti e premi
N.T. ha ricevuto il premio come "Best Work-In-Progress Paper Award" dalla Association for Computing Machinery (ACM) nell'ambito della 11th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (ACM NanoCom 2024),  Milano, Italia, Ottobre 28-30, 2024.

N.T. ha ricevuto è stato premiato con il "Distinguished Oral Presentation Award" per l'eccellente relazione tenuta al XXVII Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana, sezione Chimica FIsica, 14-23 settembre 2021, dal titolo: "Quantum Dots Enable Digital Communication Through Biological Fluids"

Abilitazione Scientifica Nazionale alle funzioni di professore di SECONDA fascia per il sc 03/A2 - Modelli e Metodologie per Le Scienze Chimiche, 2014-2023
N.T. ha ricevuto il prestigioso Premio Beynon, Royal Society of Chemistry, per il miglior Articolo 2009-2010 sulla rivista The Rapid Communications in Mass Spectrometry: Pulsed radiofrequency glow discharge time-of-flight mass spectrometry for molecular depth profiling of polymer-based films.
N.T. ha ricevuto una particolare segnalazione dalla commissione del premio Primo Levi 2009 per il lavoro N. Tuccitto, V. Ferri, M. Cavazzini, S. Quici, G. Zhavnerko, A. Licciardello, M.A.Rampi, " Highly conductive 40nm long molecular wires assembled by stepwise in corporation of metalcentres" Nature materials, 8, 2009, 41-46
N.T. ha ricevuto il Premio Miglior Presentazione: Convegno Congiunto delle Sezioni SCI Calabria e Sicilia 2010 Università degli Studi di Palermo
Vincitore dell’edizione 2018 del talent show di Divulgazione Scientifca FAMELAB-2018 organizzato dall’Università degli Studi di Catania

Incarichi Istituzionali

• membro della giunta del Consiglio di Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università degli Studi di Catania
• vice-coordinatore della scuola di dottorato in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie
• membro del Consiglio Scientifico del Centro di Servizi d'Ateneo per la ricerca e l'innovazione in Bio e Nano - tecnologie - BRIT

Produzione scientifica

Come desunto dall’analisi delle principali banche dati utilizzate nell’ambito delle procedure di Abilitazione Scientifica Nazionale (Scopus, Web of Science) la produzione scientifica è caratterizzata dai seguenti parametri bibliometrici:
H-index ≥ 20
Citazioni ≥ 1600

Progetti di ricerca attivi (con ruolo di responsabilità)

1. “INFORMATION TRANSFER BETWEEN MEDICAL DOCTORS AND IMPLANTED MEDICAL DEVICES VIA ARTIFICIAL MOLECULAR COMMUNICATION” - ERMES
Istituzione finanziatrice: UE - EIC Pathfinder Open Horizon Europe
Finanziamento: 3.700.000 euro
Ruolo: Coordinatore generale
Attività: Coordinamento e sviluppo del banco di prova per la comunicazione molecolare
Durata: 2025-2028

2. "Exploring non-conventional superconductors for energy applications by molecular magnets" - SUPERMOL
Ente finanziatore: CNR - BAC PNNR
Fondi: 200'000 €
Ruolo: Responsabile di Unità Locale
Attività: Caratterizzazione di magneti molecolare per mezzo di spettrometria di massa
Durata: 2023-2024

3. "SiciliAn MicronanOTecH Research And Innovation Center"
Ente finanziatore: MUR - PNNR
Fondi: 23'00'000 €
Ruolo: WP leader
Attività: Coordinamento dei 60 ricercatori coinvolti nel WP 2 ENVIRONMENT
Durata: 2022-2025

Progetti di ricerca conclusi (con ruolo di responsabilità)

1."Un Village transfrontalier: pour protéger les cultures arboricoles méditerranéennes en partageant les connaissances (PROMETEO )"
Ente finanziatore: Programma ENI CT Italia-Tunisia 2014-2020
Fondi: 1'00'000 €
Ruolo: Vice-presidente del Comitato di Pilotaggio; Principal Investigator di unità operativa di dipartimento
Attività: Protocolli di spettrometria di massa applicata alla patologia vegetale
Durata: 2021-2023

2.“Sviluppo di NAnomateriali e Tecnologie Innovative per Smart detection” (NATI4SMART)
Ente finanziatore: Università degli Studi di Catania
Fondi: 35’000 €
Ruolo: Principal Investigator
Attività: Sviluppo di Nanoparticelle di Carbonio per applicazioni nella Comunicazione Molecolare
Durata: 2020-2022

3.“The Technology Transfer and Capitalization of Water Energy Food NEXUS. (WEF – CAP)”
Ente finanziatore: European Union
Fondi: 70’000 €
Ruolo: Responsabile attività dipartimentale
Attività: Communication e Dissemination
Durata: 2021-2023

4.“Smart and innovative packaging, post-harvest rot management and shipping of organic citrus fruit (BiOrangePack)”. 
Ente finanziatore: MIUR Programma PRIMA-MED intitolato “Research & Innovation Action Work” connesso al Topic 2.3.1 “RIA Extending shelf-life of perishable Mediterranean food products by sustainable technologies and logistics and by optimized pest and microbial control”
Fondi: 1’250’000 €
Ruolo: “WPleader”  e “Chair Person” della “Executive Board” del progetto
Attività: Sviluppo di materiali innovativi per il packaging di agrumi
Durata: 2019-2022

5.“Sviluppo di Mascherine Antidroplet in Plastica Sostenibile Ottenuta dagli Scarti del Latte” (SMASCHERATE)
Ente finanziatore: MUR Programma FISR COVID
Fondi: 80’000 €
Ruolo: Principal Investigator di unità operativa locale
Attività: Test delle proprietà funzionali delle mascherine (BFE, DeltaP)
Durata: 2021-2022

6." Chemical messengers for digital molecular communication (CheMoCo)”
Ente finanziatore: Università degli Studi di Catania PIANO PER LA RICERCA (LINEA DI INTERVENTO 2 "DOTAZIONE ORDINARIA")
Costo: 15’000 €
Fondi: Principal Investigator
Attività: L'obiettivo del progetto CheMoCo è lo sviluppo di una "rivoluzionaria" piattaforma di comunicazione digitale basata su messaggeri molecolari per codificare e trasferire informazioni complesse su scale macroscopiche attraverso fluidi biologici
Durata: 2016-2018

7." Interruttori conformazionali peptidici: progettazione, sintesi ed applicazioni”
Ente finanziatore: MIUR FIRB-Giovani (Coordinatore Prof.ssa Marta De Zotti)
Fondi: 75’000€
Ruolo: Responsabile unità locale (decreto MIUR n. 1737 del 13 luglio 2017)
Attività: Indagine funzionale dei peptidi su superficie
Durata: 2017-2018

8." Investigating inter-particle interfacial interactions at the water/air interfaces”
Ente finanziatore: Beamline SIRIUS del sincrotrone SOLEIL di Sant-Aubin (Francia)
Contributo: Tempo macchina alla “beamline”
Ruolo: Co-proposer
Attività: Diffrazione X ad angolo radente all’interfaccia acqua / aria con luce di sincrotrone
Durata: Giugno 2018 (6 giorni)

9." Studying the structural and molecular origin of the piezoresistive behaviour of conjugated polymers”
Ente finanziatore: ID03 del sincrotrone di Grenoble (ESRF) Francia
Contributo: Tempo macchina alla “beamline”
Ruolo: Co-proposer
Attività: Diffrazione X ad angolo radente di polimeri conduttori
Durata: Settembre 2017 (6 giorni)

Altri progetti di ricerca (con ruolo di partecipante)

• Progetto europeo FP6 (STREP-NMP n° 032202) "EMDPA (New Elemental and Molecular Depth Profiling Analysis of Advanced Materials by Modulated Radio Frequency Glow Discharge Time of Flight Mass Spectrometry)" nel ruolo di Assegnista di Ricerca
• European COST Action D35, Working Group D35-0016/05 "Networks of Metal Complexes and Nanoparticles with Electronic, Magnetic and Optoelectronic Properties" nel ruolo di Assegnista di Ricerca
• Progetto di interesse nazionale MIUR (PRIN 2008 prot. 20085ZXFEE_004) "Strati ordinati su superfici di sistemi molecolari e supramolecolari foto- e redox-attivi" nel ruolo di Collaboratore
• Progetto di interesse nazionale MIUR (PRIN 2006 prot. 2006030320_002) "Strati ordinati di sistemi molecolari foto- e redox- attivi su superfici" nel ruolo di Collaboratore
• Azione Integrata Italia-Spagna 2009-2010: "Metodi avanzati di spettrometria di massa per l'ottenimento di profili di profondità elementari e molecolari di materiali polimerici" nel ruolo di Collaboratore

Attività come “Visiting Scientist”
- Università di Oviedo (Universidad de Oviedo). Novembre 2007 (due settimane). Presso il laboratorio de Espectroscopia Làseres y Plasma diretto dalla prof.ssa Bordel, N.T. è stato coinvolto nelle ricerche per lo studio dell’interazione tra i plasmi pulsati e i materiali polimerici.
- Università degli Studi di Ferrara, Maggio-Luglio 2006,  presso i laboratori della professoressa Rampi. In questa sede, N.T. è stato invitato a partecipare allo sviluppo di nuove tecniche per la costruzione di nano-giunzioni che permettono la misura delle proprietà elettriche di fili molecolari per il trasporto di elettroni.

Attività congressuale
N.T. ha partecipato all’organizzazione dei seguenti congressi internazionali:
1. 9th Workshop on Molecular Communications, CATANIA, ITALY, April 9-11, 2025 (General co-chair)
2. Physical Chemistry @ Surface and Interfaces International School of Physical Chemistry, CATANIA, ITALY, 2-6 JULY 2018
3. 1st European Conference on Physical and Theoretical Chemistry and XLII Annual Meeting of the Physical Chemistry Division of SCI, Catania,14-18/09/2015 (EuChemS) e XXXIX congresso 
4. 18th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry, Riva del Garda, 18-23/09/2011

N.T. è stato invitato:
1. a presentare una ”Invited Keynote” al 9th Workshop on Molecular Communications, che si è tenuto a Conventry- Univeristy of Warwick, UK, nell'aprile del 2022
2. a presentare una ”Invited Lecture” alla Scuola Superiore dell’Università degli Studi di Catania, nell’ambito delle attività « Pillole di Ricerca » 2018
3. a presentare una “Invited Lecture” al congresso internazionale SIMS 21,  2017, che si è tenuto a Varsavia nel settembre del 2017
4. a presentare una “Invited Keynote Lecture “ al congresso internazionale EMRS Spring Meeting 2017, che si è tenuto a Strasburgo nel maggio 2017
5. a presentare una “Invited Keynote Lecture “ al congresso internazionale EMRS Fall Meeting 2016, che si è tenuto a Cracovia nel settembre 2016
6. a tenere un seminario presso il dipartimento di Science Chimiche dell’Università di Ferrara, il 19/6/2006

Valutazione della ricerca
1. L’agenzia governativa Polacca National Science Centre (Narodowe Centrum Nauki - NCN) ha invitato N.T. alla valutazione di un progetto di ricerca secondo il “founding scheme OPUS”.
2. L'Agenzia Nazionale per la Valutazione del sistema Universitario e della Ricerca ha selezionato N.T. come revisore per valutazione della ricerca prodotta negli atenei e centri di ricerca vigilati dal MIUR nel quadriennio 2011­2014
3. N.T. è stato revisore (“reviewer”) di diversi lavori scientifici per riviste internazionali.

Terza Missione
Convenzioni con aziende
MCX srl - attività di ricerca in merito all'elaborazione di dati provenienti da indagini chimico-fisiche su campioni e siti di interesse della Contraente.
Tèkne srl - elaborazione di dati chimico-fisici provenienti da indagini su siti di interesse della Contraente.

Internazionalizzazione
Principali Collaborazioni estere (come desumibile dalla produzione scientifica)
Prof. Z. Postawa group, topic: Simulation of ToF-SIMS depth prof. of organic materials,Jagiellonian University, Kraków, Poland
Prof. L. Houssiau group, topic: ToF-SIMS depth prof. of organic materials, Namur Institute of Structured Matter (NISM) Unité de recherche interdisciplinaire de spectroscopie électronique (LISE) Belgium.
Prof. G. S. Hanan group, topic: Synthesis of Nanomaterials, Département de Chimie, Université de Montréal, 2900 Edouard-Montpetit, H3T- IJ4, Montréal, Québec, Canada.
Prof. A. Delcorte group, Soft Material Characterizzation, Institut de la Matie re Condens ee et des Nanosciences (IMCN), Bio & Soft Matter (BSMA), Universit e catholique de Louvain (UCL), Belgium
Prof. G. E. Thompson group, topic: Surface Science, Corrosion and Protection Centre, School of Materials, The University of Manchester, The Mill, Sackville St., Manchester, M13 9PL, UK.
Dr. Agnes Tempez, topic:Plasma Mass Spectrometry, HORIBA Jobin Yvon, 16/18 rue du Canal, 91160, Longjumeau, France
Dr. D. Cossement, topic:Plasma Polymers, Materia Nova Research Center, Parc Initialis, Avenue N. Copernic 1, B-7000 Mons, Belgium
Prof. K. D. Jandt, topic: Biomaterials, Institute of Materials Science & Technology (IMT), Chair in Materials Science, Friedrich-Schiller-University Jena, Leobdergraben 32, 07743 Jena, Germany
Prof. N. Bordel group, topic: Mass Spectrometry, Department of Physical and Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Oviedo, 33006 Oviedo, Spain

Professional Membership
Membro della Società Chimica Italiana
Vice-coordinatore del Consiglio dei Docenti del Dottorato in Dottorato in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie
Membro della Giunta di Dipartimento

Supervisore di Dottorando in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie
Fichera L: “Nanomaterials for wave-denied communication” 
Calì F. "Nanomaterials as chemical messengers for molecular communication" 
Corsaro; P. "Nanomaterials for sensors to determine anthropogenic air pollutants by means of drones"

Supervisore di Assegnista di Ricerca
Dott.ssa Messina G.M.L.: “Interruttori conformazionali peptidici: progettazione, sintesi e applicazioni” (2018)

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Nanomateriali per la Comunicazione Molecolare

In questo momento storico il 5G si sta diffondendo globalmente per raggiungere tutti gli utenti che abbiano disponibili i supporti tecnologici necessari. Nel frattempo, noi ricercatori assieme ad alcuni comparti industriali maggiormente ispirati, stiamo già ideando nuove metodologie e sviluppando nuove tecnologie per quella che potremmo chiamare “next-generation of communication”, oppure semplicemente next-G o n-G. Con tale termine, non intendiamo metodologie di comunicazioni a maggiore larghezza di banda, velocità o a migliore efficienza energetica. Non stiamo parlando di 6- o 7G, per intenderci. La nostra prospettiva è in maggior misura proiettata in avanti, il nostro balzo concettuale è significativamente più lungo della nostra gamba. La n-G, di cui ci stiamo occupando, servirà a connettere i dispositivi in ambienti finora inaccessibili per le tecnologie wireless basate sulle onde elettromagnetiche. Infatti, esistono ambienti estremi che semplicemente non consentono l'uso di sistemi wireless basati su onde, la letteratura li definisce “wave-denied” ovvero “preclusi alle onde”. Tali ambienti sono caratterizzati da condizioni che causano perdita di segnale poiché i canali per la comunicazione sono sepolti o incorporati, sono detti tecnicamente “buried or embedded”. Esempio rappresentativo di tali ambienti sono i vasi attraverso cui viaggiano i fluidi biologici negli animali o nelle piante (vene e arterie, xilema e floema, ecc.). Attraverso questi canali, con un approccio manifestamente biomimetico, i futuri dispositivi biomedici impiantati o i biorobot diagnostico-terapeutici avranno la necessità di scambiare informazioni per coordinarsi e svolgere le funzioni teranostiche per cui sono stati progettati. Oggi, dal lato diagnostico, è già possibile con dei biosensori impiantati rilevare piccole variazioni di temperatura sintomo di insorgenti infezioni, determinare la presenza di particolari marker specifici di patologie, inserire sonde intelligenti in grado di rilevare attività biochimiche fuori norma, ecc. Sul versante terapeutico esistono sofisticati dispositivi biomedici impiantabili per il rilascio diretto e puntuale di farmaci o microsonde capaci di eseguire vere e proprie operazioni localizzate a bassa invasività, solo per citarne alcuni. Quello che manca è l’interconnessione tra loro. Manca la piattaforma su cui scambiare informazioni necessarie a far diventare i singoli biodispositivi un unico sistema connesso che comunichi lavorando all’unisono sotto il controllo di un sistema centrale raziocinante. Altri ambienti emblematici “buried or embedded” sono i sottoservizi, i sistemi fognari o di distribuzione di acqua delle città. Oppure i canali interrati di sub-irrigazione, sub-fertilizzazione e sub-trattamento sempre più diffusi nella ricerca di sistemi di agricoltura evoluta. O ancora, gli spazi confinati come quelli presenti negli impianti del comparto industriale dell’Oil & Gas ricchi di intricate tubature ed apparecchiature in acciaio schermante che rendono proibitiva la comunicazione wireless. Applicazioni verosimili del’ n-G in tali ambienti, sono la possibilità di monitorare lo stato di tali sottoservizi con sensori IoT interrati e connessi in rete, oggi atto impossibile da realizzare senza fili. Oppure effettuare il comando remoto e coordinamento di micro-robot impiegati nella manutenzione/riparazione di tali canali sotterranei o all’interno di tubazioni ed apparecchiature schermate. Insomma, come oramai pubblicamente riconosciuto dai principali leader globali nelle telecomunicazioni è necessario ideare, progettare e realizzare un nuovo livello fisico per questi ambienti “wave-denied”. Gli stessi ambienti, oltre ad essere “buried or embedded” possono essere anche “ostili” perché caratterizzati da attacchi fraudolenti o intercettazioni. Avere a disposizione nuove metodologie di comunicazione “sicura” è di rilevanza strategica nell’ambito delle politiche di predominio di un mondo oramai interamente interconnesso. Come ampiamente dimostrato dalla storia fin dai tempi del Cifrario di Cesare in epoca romana per arrivare alla famigerata macchina Enigma delle forze armate tedesche astutamente decriptata dai matematici polacchi, possedere la capacità di instaurare una comunicazione criptata in contesti ostili può fare la differenza tra trionfare o soccombere.

In risposta a queste sfide cruciali, la comunità scientifica ha ideato piattaforme di comunicazione basate su nuovi vettori di informazione in sostituzione delle onde elettromagnetiche, nuovi “information carries” perlappunto. L’approccio è dichiaratamente bioispirato e ricalca sfacciatamente i meccanismi che la natura, in millenni di evoluzione, ha affinato per tramandare le informazioni alla progenie o per regolare i cicli biochimici alla base del corretto funzionamento degli organi funzionali. L’ingegnoso criterio di codifica del patrimonio genetico, il sofisticato quanto efficiente meccanismo di traduzione di tali informazioni che porta alla sintesi proteica o la regolazione dei cicli metabolici energetici affidate agli ormoni, sono alcuni esempi paradigmatici dell’uso di sistemi molecolari come “information carriers”. Noi abbiamo ideato particelle di dimensioni dell’ordine di qualche nanometro (“nanoparticles”) che convenientemente prepariamo per via sintetica. La nostra congettura è quella di utilizzarle da vettore di informazione: “information nanoparticles”, le chiamiamo abitualmente.

Per approfondire:

1. Calì, F., Fichera, L., Trusso Sfrazzetto, G., Nicotra, G., Sfuncia, G., Bruno, E., Lanzanò, L., Barbagallo, I., Li-Destri, G., Tuccitto, N. Fluorescent nanoparticles for reliable communication among implantable medical devices (2022) Carbon, 190, pp. 262-275. 10.1016/j.carbon.2022.01.016
2. Calì, F., Fichera, L., & Tuccitto, N. (2022). Comprehensive step-by-step procedure to setup a molecular communication through liquid experiment. MethodsX, 101736. https://doi.org/10.1016/j.mex.2022.101736
3. Calì, F., Fichera, L., Tuccitto, N. Effect of Channel Radius on Fluorescent Nanoparticle Based Molecular Communication (2022) Chemosensors, 10 (1), art. no. 29, . DOI: 10.3390/chemosensors10010029
4. Fichera, L., Li-Destri, G., Tuccitto, N.Graphene Quantum Dots enable digital communication through biological fluids(2021) Carbon, 182, pp. 847-855. HTTP://DOI.ORG/10.1016/j.carbon.2021.06.078
5. Calì,F., Cantaro, V., Fichera, L., Ruffino, R., Trusso Sfrazzetto, G., Li-destri, G., Tuccitto, N.Carbon quantum dots from lemon waste enable communication among biodevices(2021) Chemosensors, 9 (8), art. no. 202, . HTTP://DOI.ORG/10.3390/chemosensors9080202
6. Fichera, L., Li-Destri, G., Tuccitto, N.Nanoparticles as suitable messengers for molecular communication(2020) Nanoscale, 12 (44), pp. 22386-22397. HTTP://DOI.ORG/10.1039/d0nr06999j
7. Fichera, L., Li-Destri, G., Tuccitto, N.Fluorescent nanoparticle-based Internet of things(2020) Nanoscale, 12 (17), pp. 9817-9823. HTTP://DOI.ORG/10.1039/d0nr01365j
8. Li-Destri, G., Fichera, L., Zammataro, A., Trusso Sfrazzetto, G., Tuccitto, N.Self-assembled carbon nanoparticles as messengers for artificial chemical communication(2019) Nanoscale, 11 (30), pp. 14203-14209. HTTP://DOI.ORG/10.1039/c9nr04461b
9. Fichera, L., Li-Destri, G., Ruffino, R., Messina, G.M.L., Tuccitto, N.Reactive nanomessengers for artificial chemical communication(2019) Physical Chemistry Chemical Physics, 21 (29), pp. 16223-16229. HTTP://DOI.ORG/10.1039/c9cp02631b
10. Tuccitto, N., Li-Destri, G., Messina, G.M.L., Marletta, G.Reactive messengers for digital molecular communication with variable transmitter-receiver distance(2018) Physical Chemistry Chemical Physics, 20 (48), pp. 30312-30320. HTTP://DOI.ORG/10.1039/c8cp05643a
11. Tuccitto, N., Li-Destri, G., Messina, G.M.L., Marletta, G.Fluorescent Quantum Dots Make Feasible Long-Range Transmission of Molecular Bits(2017) Journal of Physical Chemistry Letters, 8 (16), pp. 3861-3866. HTTP://DOI.ORG/10.1021/acs.jpclett.7b01713