Biomateriali e Ingegneria dei Tessuti

Paolo A. Netti

Filippo Causa

Francesco Urciuolo

Enza Toino

Maurizio Ventre

Valeria Panzetta

Vengono definiti biomateriali i materiali che interagiscono con gli esseri viventi e che hanno lo scopo di ripristinare le funzioni di tessuti e organi feriti o malati, o più in generale di migliorare la qualità della vita. In base a ciò, un’enorme quantità di oggetti o dispositivi vengono classificati come biomateriali: dalle lenti a contatto alle protesi dell’anca, dai filler dentali al cuore artificiale. Negli ultimi decenni sono stati ottenuti enormi miglioramenti nel campo dei biomateriali grazie ai progressi della scienza e della tecnologia e, soprattutto, grazie all’integrazione della scienza dei materiali e dell’ingegneria dei processi con i principi delle scienze della vita. La comunità scientifica e il settore industriale sono costantemente impegnati per rendere i biomateriali più sicuri, più efficaci e meno invasivi.
Il mercato dei biomateriali è vasto e in costante crescita. Ha un valore globale stimato di 62 miliardi di dollari, con una crescita del 16% e si prevede che raggiungerà i 130 miliardi di dollari nel 2020. Cardiovascolare e ortopedico sono i segmenti che rappresentano le quote maggiori. In Europa, ad esempio, a causa dell’aumento della popolazione geriatrica, sempre più pazienti necessitano di protesi per ripristinare tessuti e organi degenerati. Ogni anno vengono impiantate 800.000 protesi d’anca, 1200.000 stent vascolari e 50.000 interventi di sostituzione della valvola cardiaca.
L’ingegneria dei tessuti utilizza biomateriali appositamente progettati per ospitare le cellule e stimolarle a generare tessuti funzionali in vitro o in vivo. L’ingegneria dei tessuti promette di risolvere problemi terapeutici in cui le protesi convenzionali possono esercitare solo un effetto parziale o limitato (ad esempio tessuto corneale, sostituzione dei nervi, sostituzione della cartilagine, ecc.). Per implementare un prodotto o dispositivo di ingegneria tessutale, comprendere il comportamento cellulare nei sistemi sintetici, personalizzare le proprietà biochimiche e biofisiche dei materiali e processare le cellule in vitro sono tutti aspetti cruciali. Oggi, più di 100 aziende commerciali coinvolte nel campo dell’ingegneria dei tessuti operano solo negli Stati Uniti, la maggior parte delle quali ha come attività principale l’ortopedia o la guarigione delle ferite. Lo sviluppo di questo settore è stato molto costoso, tuttavia questa tendenza si è invertita negli ultimi 10 anni e oggi le vendite sono paragonabili agli investimenti (~ 4 miliardi di dollari all’anno).
Nel Laboratorio di Biomateriali e Ingegneria dei Tessuti, gli studenti studieranno e comprenderanno i principi alla base della progettazione e fabbricazione di biomateriali, protesi e impalcature, come vengono testati i dispositivi e come possono essere valutate le loro prestazioni.

Cappa – flusso laminare

Incubatori

Centrifughe

Microscopi

Conservazione delle cellule (-80°C & -210°C)

Stazione di sterilizzazione (autoclave)

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Stanza 9

Piano -1

Sezione Polimeri