.Le attività di ricerca svolte dal prof Roberto Pani si collocano nella ambito della fisica Applicata finalizzata alla bio-medicina. In particolare il settore prevalentemente investigato è quello della fisica dei rivelatori di radiazioni ionizzanti.
Il Prof. Roberto Pani possiede un'esperienza scientifica di 40 anni nell'ambito dello sviluppo di rivelatori avanzati per spettrometria X-gamma, sia a semiconduttore che a scintillazione per applicazioni mediche. Dal 1987 al 1991 è stato responsabile del progetto cuore artificiale del Centro Trapianti del Policlinico “Umberto I”. Nel 1987 ha lavorato come ricercatore associato presso la Divisione Organi Artificiali dell’università dello UTAH USA. Centro dove è avvenuto il primo impianto di cuore artificiale totale su uomo.
Dal 1990 si occupa dello sviluppo di sistemi di imaging avanzato per la Medicina Nucleare. Nel 1993 ha sviluppato nell’ ambito INFN la prima gamma camera con risoluzione spaziale sub-millimetrica per imaging funzionale su piccoli animali. Nel 1995 sempre in ambito INFN ha sviluppato la prima gamma camera dedicata alla scintimammografia (SPEM). Dal 2001 ha tutt’oggi ha diretto tre progetti di trasferimento industriale finanziati dal MIUR e dalla regione Lazio per lo sviluppo di gamma camere avanzate per la medicina nucleare
Dal 1992 al 2009 è stato regolarmente finanziato dall’università La Sapienza per progetti di ricerca di elevato spessore scientifico e tecnologico. Dal 1992 al 1996 finanziato dal Ministero dell’Università per progetti di ricerca di elevato interesse a livello nazionale e successivamente ha vinto progetti PRIN..
Dal 2003 al 2011 è stato regolarmente finanziato dall’INFN per lo sviluppo di nuovi sistemi di imaging radioisotopico basati su un nuovo cristallo di scintillazione di LaBr3:Ce che hanno portato alla realizzazione della prima gamma camera ibrida scintigrafica/ecografica. dal 2013 al 2018 è stato responsabile italiano del progetto europeo MINDVIEW con il compito di progettare un anello PET avanzato per la diagnosi precoce della schizofrenia. E' stato in collaborazione con diverse importanti istituzioni internazionali di ricerca, in particolare con il Johns Hopkins Hospital Baltimore USA, il Jefferson Lab.Newport News Virginia, University of Virginia USA.
Ha tenuto oltre 40 relazioni su invito in congressi internazionali su questo argomento. E' co-autore di oltre 140 pubblicazioni su qualificate riviste scientifiche internazionali e di oltre 80 lavori nei proceedings di importanti congressi internazionali. E' revisore di tutte le principali riviste del settore. I suoi lavori hanno oltre 2400 citazione ed il suo H-index è 24. Ha ottenuto diversi riconoscimenti scientifici per i lavori prodotti a livello internazionale.Diversi apparati sviluppati nell'ambito delle attività di ricerca sono stati oggetto di brevetto. Per facilitare il trasferimento tecnologico delle invenzioni ha fondato la Start Up Sapienza NG detectors srl
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