La Dr. Rita Gelli ha conseguito la Laurea Triennale in Chimica (2014) e la Laurea Magistrale in Scienze Chimiche (2016) presso l’Università degli Studi di Firenze, dove ha successivamente svolto il dottorato di ricerca in Scienze Chimiche, ottenendo il titolo nell’Aprile del 2020. Dopo alcuni anni da post-doc, ha preso servizio come RTD-A (settore scientifico disciplinare CHIM/02) presso il Dipartimento di Chimica “Ugo Schiff” dell’Università di Firenze nel Settembre 2023. Svolge attività di insegnamento nella Laurea Magistrale in Scienze Chimiche e nella Laurea Triennale in Design, Tessile e Moda. Parallelamente all’attività di ricerca, la Dr. Gelli si è occupata durante tutto il suo percorso di divulgazione scientifica a studenti di scuole di diverso grado come operatice per OpenLab, per alcuni percorsi PLS, iniziative di ScienzEstate e di orientamento per i ragazzi delle scuole superiori.L’attività di ricerca ha portato alla pubblicazione di più di 28 articoli su riviste scientifiche peer reviewed, alla partecipazione a più di 30 congressi nazionali e internazionali con presentazione di contributi orali e poster e al riconoscimento del lavoro svolto con l’attribuzione di alcuni premi, fra cui il Graduate Student Award da parte della European Materials Research Society nel 2018, lo Young Physico-Chemist award dalla Divisione di Chimica Fisica della Società Chimica Italiana in 2018 e il Premio Giovanni Semerano per la miglior tesi di dottorato in chimica fisica, assegnato dalla Divisione di Chimica Fisica della Società Chimica Italiana nel 2020.
FORMAZIONE
2016-2019: Dottorato di ricerca in Scienze Chimiche, XXXII ciclo, Università degli Studi di Firenze. Tutor: Prof. Francesca Ridi. Titolo della tesi: “Biologically relevant phosphate-based nanostructures: interaction with soft matter and biomedical applications”. Tesi discussa in data 17 Aprile 2020.
2014-2016: Laurea Magistrale in Scienze Chimiche (LM-54), curriculum Chimica supramolecolare, dei materiali e dei nanosistemi, Università degli Studi di Firenze. Titolo della tesi: “Caratterizzazione chimico-fisica di idrogel a base di gelatina e polivinil alcol”. Votazione finale 110/110 e lode.
2011-2014: Laurea Triennale in Chimica (L-27), curriculum Tecnologie Chimiche, Università degli Studi di Firenze. Titolo della tesi: “Mineralizzazione di idrogel macroporosi a base di imogolite e gelatina”. Votazione finale 110/110 e lode.
ALTRI TITOLI
Cultore della materia per il settore disciplinare Chimica Fisica CHIM-02 da Maggio 2020
ATTIVITÀ LAVORATIVA
Settembre 2023- presente: Ricercatore a tempo determinato, tipologia A (RTD-A), settore scientifico disciplinare CHIM/02, Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze.
Luglio 2021-Luglio 2023: Assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Chimica, Università degli studi di Firenze. Titolo “Structure and Dynamics of Functional Gels for Conservation of Cultural Heritage”
Novembre 2019-Giugno 2021: Co. Co. Co. presso il Consorzio per lo Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase CSGI, Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, nell’ambito del progetto Europeo Horizon2020 “InnovaConcrete-Innovative materials and techniques for the conservation of 20th century concrete-based cultural heritage”
ATTIVITÀ SCIENTIFICA
A partire dall’attività svolta durante il dottorato di ricerca, gli interessi della Dr. Rita Gelli sono stati rivolti allo studio chimico-fisico di nanostrutture inorganiche e alla loro integrazione in materiali compositi cementizi e polimerici. La parte più importante della ricerca ha riguardato l’indagine di nanostrutture a base di fosfato di calcio e magnesio rilevanti da un punto di vista biologico, e della loro interazione con molecole e macromolecole appartenenti alla famiglia della Soft Matter. In questo ambito, l’interesse è stato rivolto inizialmente verso particelle amorfe biomimetiche miste di fosfato di calcio e magnesio rilevanti a livello dell’ileo, delle quali è stata studiata la stabilità e la nanostruttura a seconda di diversi parametri di sintesi (pH, concentrazione di magnesio, presenza di molecole biologicamente rilevanti durante la loro formazione). Oltre a questo tipo di particelle endogene, l’attività di ricerca si è più recentemente focalizzata sullo studio dell’effetto di proteine del sangue (fetuina-A e albumina) sulla formazione e stabilità di cluster di fosfato di calcio amorfo coinvolti nella formazione di calcificazioni vascolari (CPPs, calciprotein particles), indagando i meccanismi di cristallizzazione dell’amorfo al variare della concentrazione di proteine e additivi stabilizzanti.
Oltre allo studio dei meccanismi rilevanti da un punto di vista biologico nei confronti di queste particelle endogene, le particelle amorfe a base di fosfato di calcio rappresentano una piattaforma interessante nel campo del delivery di molecole attive, ad esempio nella nutraceutica: a questo scopo, sono state messe a punto e studiate particelle amorfe caricate con flavonoidi e ne è stato studiato il meccanismo di caricamento e rilascio in ambienti mimetici di quello intestinale.
Parallelamente, l’attività di ricerca è stata rivolta all’utilizzo di materiali a base di fosfati in ambito biomedico, in particolare allo sviluppo di cementi costituiti da fosfati di magnesio per applicazioni in campo ortopedico. In questo ambito è stato studiato l’effetto dei parametri di formulazione, dell’inclusione di agenti ritardanti e di additivi polimerici volti a migliorare le proprietà reologiche degli impasti oppure a svolgere l’azione di agenti porogeni per ottenere cementi macroporosi. È stata inoltre indagata la possibilità di formulare questi cementi in modo che includessero e rilasciassero ioni e molecole che potessero svolgere un’azione benefica nella rigenerazione ossea, quali stronzio, citrato e alendronato. Nell’ambito di una collaborazione con l’università di Wroclaw (Polonia) è stato anche studiato l’effetto di trattamenti fisici (cold atmospheric pressure plasma) su questi cementi, in modo da investigare le variazioni nella natura delle fasi del cemento e stabilire connessioni con la risposta delle cellule nei confronti dei materiali trattati e non.
In aggiunta alle applicazioni in campo biomedico, i cementi a base di fosfato di magnesio sono stati utilizzati per mettere a punto materiali per applicazioni nel campo delle costruzioni, includendovi filler inorganici quali nanotubi allumino-silicatici di halloysite caricati con salicilato, in modo da ottenere un materiale funzionale in grado di esercitare una azione anti-fouling nel sito di applicazione. L’interesse in questo campo è scaturito dal coinvolgimento nel progetto europeo InnovaConcrete, riguardante lo sviluppo di materiali per la conservazione e il restauro di beni culturali del XX secolo a base di calcestruzzo. Nell’ambito del progetto sono stati investigati diversi materiali per la riparazione che includessero nanotubi di halloysite, sia i già citati cementi a base di fosfato di magnesio che i più tradizionali sistemi a base di silicato di calcio idrato, modulando diversi additivi in modo da ottenere materiali capaci di riparare in modo efficace differenti tipologie di danni.
Durante tutta l’attività di ricerca, la Dr. Gelli si è anche interessata allo studio di idrogel biopolimerici, in particolare a base di gelatina (nanocompositi, microparticelle porose e non, studio dei meccanismi di reticolazione). Di recente l’interesse verso i biopolimeri è stato ampliato verso due diverse categorie di polisaccaridi, l’amido e l’alginato, con l’obiettivo di realizzare materiali funzionali.
L’attività di ricerca ha fino ad ora portato alla pubblicazione di più di 28 articoli su riviste scientifiche peer reviewed, alla partecipazione a più di 30 congressi nazionali e internazionali con presentazione di contributi orali e poster e al riconoscimento del lavoro svolto con l’attribuzione di alcuni premi, fra i quali si ricorda il Graduate Student Award assegnato dall’European Materials Research (2018) e il Premio Semerano per la miglior tesi di dottorato di ricerca in ambito chimico-fisico assegnato dalla Divisione di Chimica Fisica della Società Chimica Italiana (2020).
Gli interessi di ricerca della Dr. Rita Gelli sono focalizzati su nanostrutture inorganiche principalmente a base di fosfati di calcio e magnesio, sulla loro applicazione in campo biomedico e sulla loro interazione con molecole e macromolecole appartenenti alla famiglia della Soft Matter, in particolare se rilevanti da un punto di vista biologico.
Più nel dettaglio, di seguito sono indicate le principali tematiche di ricerca:
Legenda
Dr. Rita Gelli obtained her Bachelor's Degree in Chemistry (2014) and Master's Degree in Chemical Sciences (2016) from the University of Florence, where she later pursued a Ph.D. in Chemical Sciences, earning her doctorate in April 2020. After some years as a postdoctoral researcher, she was appointed as an RTD-A (CHIM/02) at the Department of Chemistry "Ugo Schiff" at the University of Florence in September 2023.She teaches in the Master's Degree program in Chemical Sciences and the Bachelor's Degree program in Design, Textile, and Fashion. Alongside her research activities, Dr. Gelli has been actively involved in science outreach throughout her career, engaging with students of various educational levels through OpenLab, PLS programs, ScienzEstate initiatives, and orientation activities for high school students.Her research work has led to the publication of over 28 articles in peer-reviewed scientific journals, participation in more than 30 national and international conferences with oral and poster presentations, and recognition through several awards. Among these, she received the Graduate Student Award from the European Materials Research Society in 2018, the Young Physico-Chemist Award from the Physical Chemistry Division of the Italian Chemical Society in 2018, and the Giovanni Semerano Award for the best Ph.D. thesis in physical chemistry, awarded by the Physical Chemistry Division of the Italian Chemical Society in 2020.
EDUCATION
2016-2019: PhD in Chemical Sciences, XXXII cycle, University of Florence. Tutor: Prof. Francesca Ridi. Thesis title: “Biologically relevant phosphate-based nanostructures: interaction with soft matter and biomedical applications”. Thesis discussed on April 17th 2020.
2014-2016: Masted degree in chemical sciences (LM-54), curriculum "Supramolecular chemistry, materials and nanoscience", University of Florence. Thesis title: “Physico-chemical characterization of gelatin and poly(vinyl alcohol) hydrogels”. Final mark 110/110 cum laude.
2011-2014: Bachelor degree in Chemsitry (L-27), University of Florence. Thesis title "Mineralization of imogolite-reinforced macroporous gelatin hydrogels". Final mark: 110/110 cum laude.
ADDITIONAL TITLES
Appointed as Cultore della materia for the Physical Chemistry area (CHIM-02) since may 2020
PROFESSIONAL AND RESEARCH EXPERIENCE
September 2023- present: Fixed term researcher, type A (RTD-A), SSD CHIM/02, Department of Chemistry "Ugo Schiff", University of Florence.
July 2021-July 2023: Research fellow within the PRIN project “Structure and Dynamics of Functional Gels for Conservation of Cultural Heritage”. Department of Chemistry "Ugo Schiff", University of Florence.
November 2019-June 2021: Researcher within the European project Horizon2020 “InnovaConcrete-Innovative materials and techniques for the conservation of 20th century concrete-based cultural heritage”, CSGI consortium, Florence.
SCIENTIFIC ACTIVITY
Starting from the activity carried out during her PhD, Dr. Rita Gelli's interests have been focused on the physico-chemical study of inorganic nanostructures and their integration into cementitious and polymeric composite materials. The most important part of the research concerned the investigation of calcium and magnesium phosphate-based nanostructures relevant from a biological point of view, and their interaction with molecules and macromolecules belonging to the Soft Matter family. In this context, the interest was initially directed towards mixed biomimetic amorphous particles of calcium and magnesium phosphate relevant at the level of the ileum, whose stability and nanostructure were studied depending on different synthesis parameters (pH, concentration of magnesium, presence of biologically relevant molecules during their formation). In addition to this type of endogenous particles, the research activity has more recently focused on the study of the effect of blood proteins (fetuin-A and albumin) on the formation and stability of amorphous calcium phosphate clusters involved in the formation of vascular calcifications (CPPs, calciprotein particles), investigating the crystallization mechanisms of the amorphous phase as a function of the concentration of proteins and stabilizing additives.
Besides the study of the mechanisms relevant from a biological point of view towards these endogenous particles, amorphous particles based on calcium phosphate represent an interesting platform in the field of the delivery of active molecules, for example in nutraceutics: for this purpose, amorphous particles loaded with flavonoids were developed and studied and their loading and release mechanism in environments representative of the intestinal medium were studied.
At the same time, the research activity was devoted to the use of phosphate-based materials in the biomedical field, in particular to the development of cements made of magnesium phosphates for applications in the orthopedic field. In this context, the effect of the formulation parameters, the inclusion of retarding agents and polymeric additives aimed at improving the rheological properties of the mixtures or the inclusion of porogens to obtain macroporous cements was studied. The possibility of formulating these cements so that they included and released ions and molecules that could have a beneficial action in bone regeneration, such as strontium, citrate and alendronate, was also investigated. As part of a collaboration with the University of Wroclaw (Poland), the effect of physical treatments (cold atmospheric pressure plasma) on these cements was also studied, in order to investigate the variations in the nature of the cement phases and establish connections with the response of cells towards treated and untreated materials.
In addition to applications in the biomedical field, magnesium phosphate cements have been used to develop materials for applications in the construction field, including inorganic fillers such as halloysite clay nanotubes loaded with salicylate, in order to obtain a functional material capable of exerting an anti-fouling action on the application site. Interest in this field arose from the involvement in the European project InnovaConcrete, concerning the development of concrete-based materials for the conservation and restoration of 20th century cultural heritage. As part of the project, various repair materials including halloysite nanotubes were investigated, both the aforementioned magnesium phosphate-based cements and the more traditional hydrated calcium silicate-based systems, modulating different additives in order to obtain materials capable of effectively repairing different types of damage.
Throughout her research activity, Dr. Gelli was also interested in the study of biopolymeric hydrogels, in particular gelatin-based ones (nanocomposites, porous and non-porous microparticles, study of cross-linking mechanisms). Recently, the interest in biopolymers has been expanded towards two different categories of polysaccharides, starch and alginate, with the aim of creating functional materials.
The research activity has so far led to the publication of more than 28 articles in peer reviewed scientific journals, to the participation in more than 30 national and international conferences with the presentation of oral and poster contributions and to the recognition of the work carried out with the attribution of some awards, among which we recall the Graduate Student Award assigned by the European Materials Research (2018) and the Semerano Award for the best doctoral research thesis in the chemical-physical field awarded by the Physical Chemistry Division of the Italian Chemical Society (2020).
Dr. Rita Gelli's research interests are focused on inorganic nanostructures mainly based on calcium and magnesium phosphates, on their application in the biomedical field and on their interaction with molecules and macromolecules belonging to the Soft Matter family, in particular if relevant to a biological point of view.
In detail, the main research topics are indicated below:
