ChAnalitica

ChAnalitica (8)

Lunedì, 11 Dicembre 2017 12:51

Chemometric Schools

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Chemometric Schools

Every year the Research Group of Analytical Chemistry and Chemometrics, of the Department of Pharmacy of the University of Genoa organizes in Genoa two one week schools of Chemometrics, dedicated to multivariate analysis and multivariate design of experiments respectively.

These schools provide the necessary theoretical background, giving special emphasis to the practical aspects related to the development and the application of chemometric strategies.

In both schools a preliminary session, with optional attendance, will be dedicated to the basics of univariate statistics and to the introduction to the topics of the other school (introduction to Experimental Design in the school of Multivariate Analysis; introduction to PCA in the school of Experimental Design).

Besides the theoretical lessons, hands-on-computer sessions will be performed by using free software.

Important: starting from May 2019, participants will be expected to have their own laptop.

Some indications concerning the preparation of the laptop will be provided to the students, after confirmation of registration.

The School of Multivariate Analysis introduces and deepens the main multivariate data analysis techniques. The main topics discussed are Principal Component Analysis (its diagnostics and its applications in multivariate quality control and multivariate process monitoring will also be treated, together with an introduction on N-way PCA), Classification and Class Modelling Techniques (mainly, LDA, QDA and SIMCA), Multivariate Calibration Techniques (mainly, MLR and PLS).

The School of Experimental Design presents the experimental design strategies describing the most commonly used designs (Full Factorial Designs, Screening Designs, Fractional Factorial Designs, Central Composite Design, Doehlert Design, D-Optimal Designs, Designs with qualitative variables having more than two levels, Mixture Designs, Mixture-Process Designs). Special emphasis will also be given to Multicriteria Decision Making (finding the best compromise with more than one response).

The dates for 2020 are:

January 13 - 17: Multivariate Analysis (in english)
June 8 - 12: Experimental Design (ATTENTION: This date cannot be guaranteed, at the moment)
September 21 - 25: Multivariate Analysis
November 9 - 13: Experimental Design (in english)

 

All the schools begin at 10am on Monday and end at 1pm on Friday.

Registration fees:

 

Full fees (€):

Reduced fees (€):*

Industry

800

640

Universities and Non-profit Research Organizations

550

440

Students, PhD Students, Post-docs,…

400

320

*Reduced fees will be applied in case of more than one participant from the same Research Center (or Company), for participants that have already attended one of the two schools and for participants from the University of Genoa.

The number of seats is limited. For English editions, priority will be given to foreign participants.

Please, contact us to know the availability before paying the registration fees.

mail20 For further information, please contactQuesto indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Venerdì, 05 Agosto 2016 12:22

La chemiometria

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La chemiometria

 

Gli interessi della ricerca sono rivolti in particolare ai metodi di elaborazione dei segnali analitici, ai metodi di pattern recognition e di progettazione degli esperimenti, con applicazioni in numerosi settori.

Metodi chemiometrici innovativi per il trattamento di dati di natura spettroscopica, vengono regolarmente sviluppati dal gruppo di ricerca; gli studi più recenti hanno portato allo sviluppo di un metodo di trasferimento del segnale (boxcar signal transfer – BST1), e di un metodo di modellamento di classe (partial least square density modelling – PLS-DM2). Inoltre, il tema del pretrattamento dei segnali strumentali, derivanti in particolare dalla spettroscopia NIR, è stato criticamente approfondito con particolare attenzione all’effetto che le trasformazioni matematiche possono avere sull’interpretazione dei risultati3.

In particolare, l’interesse del gruppo di ricerca è rivolto, da parecchi anni, allo studio delle potenzialità della spettroscopia NIR nella caratterizzazione di campioni alimentari, con particolare attenzione allo messa a punto di strategie analitiche rapide e non distruttive per la verifica dell’autenticità degli alimenti4–8 nonché per lo studio di proprietà degli alimenti quali la shelf-life e la sicurezza9.

Recentemente il gruppo di ricerca ha partecipato ad un progetto per lo sviluppo di un metodo analitico, basato sulla spettroscopia di riflettanza NIR e sul modellamento di classe multivariato, per la verifica dell’autenticità di olive in salamoia appartenenti alla cultivar Taggiasca. Questo metodo, sviluppato in collaborazione con il Laboratorio Chimico Merceologico della Camera di Commercio di Savona (LABCAM) è stato il primo metodo analitico basato su spettroscopia NIR e chemiometria ad essere ufficialmente accreditato, nel 2014, da Accredia.

Il gruppo di ricerca ha partecipato a numerosi progetti sia nazionali che internazionali, principalmente su temi riguardanti l’autenticità e la sicurezza alimentare.

Recentemente, al gruppo è stata finanziata dal MIUR una borsa di ricerca di tre anni SIR (Indipendenza Scientifica di giovani Ricercatori). Il progetto di ricerca vincitore, Advanced Strategies in Near Infrared Spectroscopy and Multivariate Data Analysis for Food Safety and Authentication; Ricercatore Principale: Paolo Oliveri, è focalizzato sullo studio dell’effetto della temperatura sugli spettri NIR mediante la chemiometria e sullo sviluppo di strategie analitiche, basate sull’imaging iperspettrale per caratterizzazioni rapide e non distruttive di matrici alimentari complesse.

Altri settori di interesse includono analisi spettroscopiche nei campi della chimica ambientale, della chimica clinica, dei beni culturali, spesso risultato di consolidate collaborazioni con gruppi di ricerca internazionali.

1Oliveri P, Casolino MC, Casale M, Medini L, Mare F, Lanteri S. A spectral transfer procedure for application of a single class-model to spectra recorded by different near-infrared spectrometers for authentication of olives in brine. Anal. Chim. Acta 2013;761:46-52.

2Oliveri P, López MI, Casolino MC, et al. Partial least squares density modeling (PLS-DM) – A new class-modeling strategy applied to the authentication of olives in brine by near-infrared spectroscopy. Anal. Chim. Acta 2014;851:30-36.

3Oliveri P, Simonetti R, Casolino MC. Use and Abuse of Signal Pre-processing. In: Rossi A, Adami G, eds. Proceedings of the XXIV Conference of the Analytical Chemistry Division of the Italian Society of Chemistry (SCI). Trieste; 2015;72.

4Casale M, Oliveri P, Armanino C, Lanteri S, Forina M. NIR and UV-vis spectroscopy, artificial nose and tongue: Comparison of four fingerprinting techniques for the characterisation of Italian red wines. Anal. Chim. Acta 2010;668(2):143-148.

5Di Egidio V, Oliveri P, Woodcock T, Downey G. Confirmation of brand identity in foods by near infrared transflectance spectroscopy using classification and class-modelling chemometric techniques - The example of a Belgian beer. Food Res. Int. 2011;44(2):544-549.

6Ebrahimi-Najafabadi H, Leardi R, Oliveri P, Chiara Casolino M, Jalali-Heravi M, Lanteri S. Detection of addition of barley to coffee using near infrared spectroscopy and chemometric techniques. Talanta 2012;99:175-179.

7Casale M, Oliveri P, Casolino C, et al. Characterisation of PDO olive oil Chianti Classico by non-selective (UV–visible, NIR and MIR spectroscopy) and selective (fatty acid composition) analytical techniques. Anal. Chim. Acta 2012;712:56-63.

8Forina M, Oliveri P, Bagnasco L, et al. Artificial nose, NIR and UV–visible spectroscopy for the characterisation of the PDO Chianti Classico olive oil. Talanta 2015;144:1070-1078.

9Aliakbarian B, Casale M, Paini M, Casazza AA, Lanteri S, Perego P. Production of a novel fermented milk fortified with natural antioxidants and its analysis by NIR spectroscopy. LWT - Food Sci. Technol. 2015;62(1):376-383.

Venerdì, 05 Agosto 2016 11:30

Scuole di chemiometria

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Scuole di Chemiometria

Ogni anno il gruppo di Ricerca in Chimica Analitica e Chemiometria del Dipartimento di Farmacia dell’Università di Genova organizza, a Genova, due scuole di Chemiometria della durata di una settimana ciascuna, dedicate rispettivamente all’analisi multivariata ed alla progettazione multivariata degli esperimenti.

Oltre a fornire il necessario background teorico, queste scuole danno particolare rilievo agli aspetti pratici legati allo sviluppo ed all’applicazione di strategie chemiometriche.

Entrambe le scuole prevedono una sessione preliminare, con frequenza facoltativa, dedicata alle basi della statistica univariata e all’introduzione degli argomenti trattati nell’altra scuola (introduzione al Disegno Sperimentale nella scuola di Analisi Multivariata; introduzione alla PCA nella scuola di Disegno Sperimentale).

Le lezioni teoriche vengono alternate alle esercitazioni pratiche, svolte con l’ausilio di software free.

Attenzione: a partire da Maggio 2019, i partecipanti dovranno disporre di un proprio pc portatile. Alcune indicazioni relative alla preparazione del portatile verranno fornite agli studenti, dopo conferma della registrazione.

La scuola di Analisi Multivariata introduce ed approfondisce le principali tecniche di analisi multivariata dei dati. I temi principali trattati sono l’analisi delle componenti principali (la diagnostica e le applicazioni nel controllo di qualità multivariato e nel monitoraggio di processo verranno affrontate in dettaglio, verranno introdotte le tecniche di N-Way PCA), le tecniche di classificazione e modellamento di classe (in particolare LDA, QDA e SIMCA), le tecniche di calibrazione multivariata (in particolare MLR e PLS).

La scuola di Disegno Sperimentale illustra le strategie di progettazione degli esperimenti descrivendo i disegni più comunemente impiegati (Disegni Fattoriali, Disegni di Screening, Disegni Fattoriali Frazionati, Central Composite Design, Disegni di Doehlert, Disegni D-Optimal, Disegni con variabili qualitative a più di due livelli, Disegni per miscele, Disegni per miscele e variabili di processo). Particolare attenzione viene data al problema del Multicriteria Decision Making (ricerca del miglior compromesso nel caso in cui si abbia a che fare con più di una variabile risposta).

La programmazione 2020 è la seguente:

13 - 17 GennaioAnalisi Multivariata (in inglese)

8 - 12 Giugno: Disegno Sperimentale (ATTENZIONE: data la criticità della situazione attuale non è possibile garantire, al momento, il regolare svolgimento di questa scuola)

21 - 25 Settembre: Analisi Multivariata

9 - 13 Novembre:  Disegno Sperimentale (in inglese)

 

Le scuole cominciano alle ore 10 della giornata di lunedì e si concludono alle ore 13 del venerdì.

Le quote di partecipazione sono le seguenti:

 

Quota (€)

Quota ridotta (€)*

Industria

800

640

Istituzioni no-profit

550

440

Studenti, Dottorandi, Assegnisti,…

400

320

*Le quote ridotte del 20% sono previste per agevolare l’iscrizione di più partecipanti provenienti da uno stesso Dipartimento o Ditta (la quota si intende per ciascuno degli iscritti), per partecipanti che abbiano già frequentato una delle due scuole e per partecipanti dell'Ateneo Genovese.

Il numero di posti è limitato; per le edizioni programmate in lingua inglese, verrà data priorità di partecipazione agli studenti stranieri.

 Vi preghiamo di contattarci per verificare la disponibilità, prima di procedere al pagamento della quota di iscrizione.  

mail20 Per informazioni ed iscrizioni scrivere a: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Venerdì, 05 Agosto 2016 10:56

Laboratorio

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Il laboratorio analitico

 

Gli strumenti presenti nel laboratorio analitico sono uno spettrometro a trasformata di Fourier nel vicino infrarosso (NIR) Buchi NIRFlex N-500, una camera iperspettrale Specim short-wavelength infrared (1000-2500 nm) dotata di un 40x20 LabScanner per applicazioni di imaging iperspettrale nella regione NIR, uno spettrofotometro ultravioletto-visibile (UV-Vis) Agilent Cary-100 dotato di una sfera integratrice, uno spettrometro a fluorescenza Perkin-Elmer LS 55, uno spettrometro FT-MIR Perkin-Elmer Spectrum-Two dotato di modulo ATR, un potenziostato/galvanostato, e un naso artificiale per analisi MS dello spazio di testa.

            

 3strumenti

Venerdì, 05 Agosto 2016 10:21

Software

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Sviluppo di software chemiometrico

Parte integrante dell’attività di ricerca del gruppo è lo sviluppo di software.

Già nel 1983 il Prof. Michele Forina presentò alla comunità scientifica internazionale PARVUS, successivamente commercializzato da Elsevier nel 1988, un package che rappresentava la prima raccolta di metodi chemiometrici per calcolatori da tavolo.

Attualmente PARVUS è strutturato con più di 40 moduli per l’organizzazione dei dati, il pretrattamento, la selezione di variabili, l’analisi esplorativa, di classificazione e modellamento di classe, nonché di regressione. È disponibile gratuitamente, corredato di numerosi set di dati di esempio e di un manuale dettagliato che include la teoria dei diversi metodi.

Alcuni metodi chemiometrici sono stati oggetto di implementazione in ambiente Matlab da parte di alcuni membri del gruppo. In particolare, una toolbox per la scelta delle regioni spettrali rilevanti attraverso gli algoritmi genetici (GA) e numerose routines per l’elaborazione di dati iperspettrali (elaborazione del segnale, analisi esplorativa unsupervised ed analisi supervised).

Il gruppo di ricerca ha inoltre collaborato allo sviluppo di un pacchetto chemiometrico gratuito, dotato di una semplice ed intuitiva interfaccia grafica, che corre autonomamente in ambiente R. La versione più aggiornata di questo software è sempre disponibile per il download sul sito del Gruppo Italiano di Chemiometria.

Giovedì, 04 Agosto 2016 08:30

Didattica Chimica Analitica

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Didattica

I docenti del gruppo di Chimica Analitica e Chemiometria sono attivi nei corsi di Laurea Magistrale in Farmacia e Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, nonché nel corso di studi in Biotecnologie.

In particolare si occupano delle lezioni di:

  • Chimica analitica (CTF)
  • Chimica analitica e chimica analitica clinica (FAR)
  • Analisi dei dati mediante strumenti informatici (FAR e CTF)
  • Chemiometria (corso a scelta FAR e CTF)
  • Metodologie della sperimentazione (corso a scelta FAR e CTF)
  • Strumentazione e Controllo di qualità (corso a scelta Biotecnologie e Scienze Biologiche).

 

 

Si offre la possibilità di svolgere tesi sperimentali in ambito chimico analitico, con l’eventuale possibilità di effettuare un periodo di stage presso partner scientifici esterni (tra i principali: Labcam - Laboratorio chimico merceologico della Camera di Commercio di Savona -, CNR, Agenzia delle Dogane e dei Monopoli).

 

Mercoledì, 03 Agosto 2016 13:52

Chimica Analitica e Chemiometria

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Gruppo di ricerca in Chimica Analitica e Chemiometria                                                               Flag small

Il gruppo di ricerca in Chimica Analitica e Chemiometria afferisce alla Sezione di Chimica e Tecnologie Farmaceutiche e Alimentari del DIFAR, con sede in Viale Cembrano 4.

Gli interessi della ricerca sono rivolti in particolare allo sviluppo ed all’applicazione di metodi analitici spettroscopici e di imaging iperspettrale, di progettazione degli esperimenti e di elaborazione dei segnali analitici attraverso tecniche di pattern recognition, con applicazioni in numerosi settori (alimentare, ambientale, clinico, beni culturali).

L’attività di ricerca è supportata dallo sviluppo di software chemiometrico.

I docenti del gruppo sono responsabili di diversi insegnamenti di ambito chimico analitico.

Ogni anno il gruppo organizza a Genova due scuole, della durata di una settimana ciascuna, dedicate rispettivamente all’analisi multivariata ed alla progettazione multivariata degli esperimenti.

I componenti del gruppo di ricerca hanno parte attiva in società scientifiche e nell’organizzazione di congressi nazionali ed internazionali.

Foto 01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gruppo di Chimica Analitica e Chemiometria del DIFAR

Monica Casale                     Ricercatore Universitario

Riccardo Leardi                    Professore Associato

Paolo Oliveri                         Ricercatore Universitario

 

 

Dottorandi / Assegnisti

Maryam Hooshyari 

Cristina Malegori

 

 

Personale Tecnico che collabora all’attività di Ricerca

M. Chiara Casolino

Rodolfo De Pellegrini