Laboratori

BioGeoChimica ambientale

Il laboratorio è impegnato nella ricerca di nuovi prodotti bio-based innocui e selettivi, mirati allo sviluppo di procedure di pulitura di superfici d’interesse storico-artistico, sia per la rimozione di depositi coerenti - organici e inorganici- e sia per il trattamento del biodeterioramento. Possiede una collezione in house di ceppi microbici d’interesse biotecnologico, spontanei e non patogeni e ha sviluppato alcuni prodotti di origine microbica e vegetale con proprietà antimicrobiche; è depositario del brevetto Europeo PCT/IT2014/000246. Le procedure di biopulitura messe a punto sono selettive rispetto al deposito da rimuovere e non alterano il materiale costitutivo; impiegano impacchi di cellule batteriche immobilizzate, facilmente applicabili - anche su superfici verticali o soffitti- e facilmente rimovibili, senza lasciare residui. I prodotti antimicrobici ottenuti in laboratorio, come alternativi ai biocidi di sintesi, sono efficaci nella rimozione di film biodeteriogeni ed esercitano altresì un’azione protettiva delle superfici trattate. Il laboratorio offre servizi avanzati per la messa a punto di procedure “su misura” di restauro sostenibile e per la diagnosi del biodeterioramento.

BOTMOL - Laboratorio di botanica generale e molecolare

Il laboratorio di Botanica studia reperti vegetali rinvenuti in contesti archeologici, mediate tecniche genetiche, biochimiche e morfologiche. Questo tipo di indagine permette di ampliare le conoscenze del passato circa dieta umana, agricoltura, domesticazione, usi e costumi, commerci, biogeografia, economia, ecologia e paleoclimatologia di ambienti passati, evoluzione delle piante. Il laboratorio di Botanica svolge anche analisi di ricostruzione, in termini qualitativi, della dieta di popolazioni o individui antichi, a partire da resti di calcolo dentale. Inoltre, esso ha sviluppato tecniche di rilevazione di pigmenti vegetali da reperti murari e composti organici da manufatti, ceramiche e vasellami. Questo laboratorio coordina, infine, l’Orto Botanico di “Tor Vergata” in cui si sta sviluppando un centro di conservazione del germoplasma vegetale antico e moderno, allo scopo di salvaguardare spazi verdi e esemplari rari e in via di estinzione.

Centro di antropologia molecolare per lo studio del DNA antico

Lo scheletro umano rappresenta un bene culturale in quanto è un vero e proprio archivio di dati sulle popolazioni antiche. Le attività sono volte al recupero, conservazione, valorizzazione e analisi dei resti scheletrici umani. Lo studio morfologico permette di ricostruire le caratteristiche fisiche, le condizioni di vita e lo stato di salute degli individui, nonché la paleodemografia e gli adattamenti biologici e culturali delle popolazioni. Inoltre è possibile effettuare la ricostruzione tridimensionale del volto attraverso la grafica 3D. L’archeoantropologia molecolare studiando le biomolecole antiche ricostruisce la paleodieta, analizza la composizione genetica delle popolazioni per studiare i rapporti di parentela e le dinamiche di popolamento delle diverse aree geografiche, gli eventuali difetti genetici, nonché alcuni geni correlati con l’aspetto fisico, consente inoltre di determinare il sesso degli inumati quando non è possibile utilizzare i metodi anatomo-morfologici.

EFCAPBC - Efficacia e compatibilità ambientale dei prodotti per la conservazione dei beni culturali

Le attività del laboratorio sono finalizzate a valutare mediante tecniche fisiche, chimiche e biologiche l’efficacia dei trattamenti chimici contro la crescita indesiderata di batteri, microfunghi e specie vegetali per una più idonea conservazione dei manufatti dell’edilizia monumentale storica, ed a valutare l’eventuale ecotossicità delle sostanze chimiche presenti nei materiali utilizzati nella conservazione del bene culturale attraverso gli effetti prodotti sugli ecosistemi ed in particolare sulle comunità vegetali e microbiche. L’obiettivo finale è quello di contribuire a sviluppare procedure di protezione del bene che siano al contempo efficaci ed ecosostenibili (cioè che non producano eventuali rilasci indesiderati di residui con effetti dannosi sull’ambiente).

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Coinvolgimento del Laboratorio nel progetto alta formazione DTBC: Il laboratorio può costituire uno strumento altamente qualificato per fare formazione e dare supporto tecnologico ad aziende operanti nel settore della conservazione e restauro del patrimonio culturale, fornendo indicazioni utili nella scelta di metodologie di intervento fisico-chimico mediante la verifica della efficienza e sostenibilità ambientale dei trattamenti biocidi.

Laboratorio di archeobotanica e palinologia

Nel laboratorio si svolgono analisi morfologiche (anatomiche e istologiche) su resti vegetali macroscopici e microscopici. Tali studi sono volti all'identificazione di materiali costituenti i beni culturali quali il legno e di resti di piante recuperati in scavi. Questi ultimi consistono principalmente in semi e frutti, foglie, legni e polline provenienti da contesti archeologici estratti da terre di scavo e identificati in laboratorio tramite strumenti microscopici, collezioni di confronto, atlanti, chiavi dicotomiche e altra iconografia scientifica.
Le ricerche mirano a ricostruire le diete, a caratterizzare gli ambienti naturali e antropizzati e a descrivere i cambiamenti climatici che hanno riguardato le popolazioni umane del passato.

Laboratorio di Biologia delle alghe

Diagnosi e monitoraggio dell’entità del danno da biodeterioramento indotto dalla crescita di microrganismi fototrofi su pietra, affreschi, marmo e intonaco di beni culturali in ambienti confinati (catacombe romane) e su monumenti outdoor (templi indiani). Monitoraggio di parametri microclimatici e condizioni di illuminazione dei siti che sostengono il biodeterioramento. Caratterizzazione mediante approccio polifasico (microscopia ottica e CLSM, ecofisiologia, studi su esopolisaccaridi, indagini molecolari) dei microrganismi fototrofi formanti biofilm e responsabili del fenomeno di biodeterioramento. Sviluppo di tecniche non invasive e non distruttive per la prevenzione della colonizzazione biologica delle superfici esposte mediante sperimentazione di luci monocromatiche e applicazione di nanotecnologie.

Laboratorio di Biotecnologie Applicate

Il laboratorio identifica i microrganismi, coltivabili e non, responsabili del biodegrado e ne studia la fisiologia e il metabolismo al fine di identificare marcatori molecolari predittivi del biodegrado. Inoltre, al fine di valutare l’efficacia dei possibili trattamenti contro il biodegrado, i microrganismi coltivabili vengono caratterizzati per la resistenza o meno ai trattamenti biocidi tradizionali o di nuova generazione, come i materiali nanostrutturati.
Il laboratorio offre anche la possibilità di valutare la tossicità di prodotti e materiali di ultima generazione (smart materials) utilizzabili durante i restauri e/o i lavori di consolidamento dei beni culturali. In particolare, sistemi eucariotici semplici, quali il lievito, e organismi pluricellulari come il nematode, permettono di effettuare analisi in vivo in breve tempo e a costi limitati.

Laboratorio di Botanica Applicata

Le linee di ricerca riguardano la conservazione, conoscenza e valorizzazione del patrimonio culturale tangibile e intangibile, oltre che le nuove frontiere del digitale. Per la conservazione dei BBCC nel lab. si effettuano indagini su organismi vegetali (cianobatteri, alghe, funghi, licheni, muschi e piante superiori) che svolgono un ruolo biodeteriogeno sui beni culturali con particolare riguardo ai materiali lapidei. Ciò al fine di determinarne il danno, le condizioni ecologiche che ne permettono lo sviluppo e i più appropriati metodi di controllo (diretto e indiretto). Per la conoscenza del BBCC, le ricerche sono mirate sia alla conoscenza botanica dei giardini storici, dei parchi archeologici e dei paesaggi culturali, che all’iconografia naturalistica nell’arte e al patrimonio immateriale costituito dall’etnobotanica. Attraverso le tecnologie del digitale vengono effettuate realizzazioni sui temi dei rapporto Arte-Natura volte alla valorizzazione della fruizione museale.

Laboratorio di Botanica Sistematica e Micologia- Sezione Botanica applicata ai beni culturali

Si effettuano indagini in situ, volte a identificare i principali agenti responsabili del degrado biologico (licheni, alghe, funghi, batteri, cianobatteri), ed indagini ex situ che riguardano:
-isolamento e identificazione, morfologica e molecolare, di batteri, alghe, funghi e cianobatteri responsabili di alterazioni estetiche e strutturali; particolare attenzione è rivolta ai funghi neri meristematici, tra i principali biodeteriogeni di opere esposte in ambienti esterni
-caratterizzazione molecolare con approccio di metabarcoding delle componenti fungina e batterica di comunità microbiche complesse
-analisi delle condizioni ecologiche mirate alla conservazione preventiva
-valutazione, con test colturali, della sensibilità dei biodeteriogeni isolati nei confronti dei più comuni biocidi, per meglio indirizzare nella scelta di quello da usare.
In parallelo, sono condotti studi su approcci a basso impatto per l’ambiente per la rimozione di patine biologiche da superfici litiche.

Laboratorio di ecologia microbica applicata ai Beni Culturali

Analisi multidisciplinare del biodeterioramento delle pergamente antiche con particolare attenzione al danno cosiddetto a “purple spots”. Questo danno è causato da una successione di microrganismi, che parte dagli Archaea alofili e continua con una serie di batteri, selezionati tra quelli presenti nell’ambiente e funghi. Lo studio degli archaea e dei batteri responsabili dei danni ai documenti antichi viene effettuato mediante un approccio metagenomico, con analisi molecolare in Next Generation Sequencing e analisi bioinformatica dei dati. L’interpretazione dei risultati viene effettuata nella cornice dell’ecologia microbica, anche sulla base di analisi chimiche in spettroscopia Raman, e analisi termografiche in LTA per la valutazione del danno causati dai microrganismi coinvolti. Il processo di deterioramento è sottoposto a valutazione sperimentale tramite modellizzazione e riproduzione sperimentale delle fasi del processo di produzione delle pergamene. Un altro filone di attività riguarda la ricerca, la valutazione, e lo sviluppo di tecniche non invasive e non distruttive per il restauro e la conservazione dei manufatti soggetti alle purple spots.

Laboratorio di paleoantropologia e bioarcheologia

Il laboratorio è dotato di spazi e strumentazioni essenziali allo studio della biologia scheletrica di popolazioni umane antiche e di resti fossi di specie umane estinte. Le attività di ricerca si concentrano sulla stima di sesso ed età alla morte, il rilevamento di patologie scheletriche e dentarie, misurazione delle variabili di morfometria dello scheletro finalizzate alla comprensione di variabili genetipiche e fenotipiche a livello individuale, popolazionistico e comparative. Il laboratorio è inoltre dotato di strumentazioni utilizzate in paleoantropologia digitale, con particolare riferimento ad analsi di morfometria geometrica di specie estinte del genere Homo e di altri primati. Punto di forza del laboratorio è l'importante collezione di serie scheletriche umane antiche, che spaziano dalla preistoria recente a popolazioni di epoca romana, post-classica e moderna I campioni scheletrici coprono non solo un ampio orizzonte cronologico, ma un vastissimo orizzonte geografico, che include i cinque continenti. Questo fornisce un vastissimo repertorio di confronto che si unisce al ricco database virtuale, specializzato in repliche 3D di specie estinte e copie fisiche e virtuali di ominidi fossili. Un ulteriore focus di ricerca del laboratorio è rappresentato dalle analisi biomolecolari (in particolare di isotopi stabili) su campioni umani antichi con interessi di ricerca finalizzati alla ricostruzione della paleodieta e delle dinamiche di mobilità delle popolazioni del passato.

Laboratorio di patologia vegetale

Diagnosi molecolare di funghi deteriogeni dei beni culturali.
Biosaggio sulla vitalità dei funghi deteriogeni.

Sezione Dendrocronologia (WOODINDENDRO) Parte del laboratorio Tecnologia del Legno e Dendrocronologia WOODINCULT (WOOD in INdustry and in CULTural Heritage)

Identificazione macroscopica e microscopica delle specie lignee nei Beni Culturali sia nei manufatti storico artistici che nei legni archeologici. Dendrocronologia: Datazioni del legno con la dendrocronologia, anche in unione con sistemi radiometrici (wiggle matching), grazie ad una banca dati costruita nel corso del tempo su manufatti storico-artistici e archeologici. Attività di normazione tecnica.