Il corso richiede conoscenze inerenti i biomateriali e la biocompatibilità

Il corso fornisce le conoscenze di base sui principi dell’ingegneria dei tessuti e della medicina rigenerativa, con particolare attenzione agli aspetti connessi con l’interazione cellula-biomateriale e con i processi di fabbricazione di scaffold per la rigenerazione in vitro e in vivo dei tessuti.

Conoscenze e comprensione. Al termine del corso, gli studenti devono possedere un ampio spettro di conoscenze di base relative all'interazione fra cellule e tessuti biologici. In particolare:

• devono possedere solide conoscenze relative alla struttura e funzione cellulare;

• devono possedere gli strumenti cognitivi di base necessari alla comprensione dei processi di rigenerazione dei tessuti;

• devono aver acquisito gli strumenti cognitivi necessari per comprendere l’interazione fra cellule, scaffold e meccanismi che intervengono nel processo di rigenerazione di tessuti biologici.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Alla fine del corso lo studente deve essere in grado di:

• applicare le competenze acquisite per la definizione di approcci volti alla risoluzione di problemi clinici concreti;

• definire opportune combinazioni fra scaffold, cellule e segnali per la rigenerazione di tessuti specifici;

• applicare le competenze acquisite per la progettazione e realizzazione di scaffold per la rigenerazione tissutale.

Autonomia di giudizio. Gli studenti sono stimolati ad individuare gli approcci più efficaci per la risoluzione di problemi concreti inerenti tematiche proprie dell’ingegneria dei tessuti. 

Abilità comunicative. Ci si aspetta che gli studenti acquisiscano la capacità di relazionare su tematiche di interazione fra cellule e tessuti biologici con un pubblico vario e composito, in modo chiaro, logico, sintetico ed efficace, utilizzando le conoscenze scientifiche acquisite ed in particolar modo il lessico di specialità.

Capacità di apprendimento. Gli studenti devono essere in grado di rielaborare ed applicare autonomamente le conoscenze e gli strumenti metodologici acquisiti.

Lezioni frontali, esperienze di laboratorio e seminari.

Prova orale e discussione di un elaborato progettuale individuale o di gruppo.

Il docente riceve previo appuntamento da concordare per email.

• Introduzione al corso;
• Cellula, matrice extracellulare e tessuti biologici;
• Biomateriali e tecnologie per la produzione di scaffold per l’ingegneria tissutale;
• Interazione cellula-biomateriale;
• Ingegnerizzazione di diverse tipologie di tessuti;
• Stimolazione meccanica e bioreattori;
• Attività di laboratorio;
• Seminari e casi di studio.

Dispense fornite dal docente

Competenze di base in chimica e fisica

Il corso fornisce le conoscenze di base sulle interazioni fra le cellule ed i tessuti biologici, con particolare riferimento allo studio delle proprietà rigenerative, introducendo nozioni fondamentali sulle tecniche di ingegneria tissutale. Il corso fornisce inoltre una panoramica sulle problematiche connesse alle tecniche di rigenerazione di tessuti ed organi.

Conoscenze e comprensione. Al termine del corso, gli studenti devono possedere un ampio spettro di conoscenze di base relative all'interazione fra le cellule ed i tessuti biologici. In particolare:

• devono possedere solide conoscenze relative alla relazione fra struttura cellulare e funzione;
• devono possedere gli strumenti cognitivi di base necessari alla comprensione dei meccanismi di base dei processi di rigenerazione dei tessuti.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Alla fine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di:

• Individuare la correlazione esistente tra funzioni cellulari, componenti della cellula e meccanismi di rigenerazione;
• Dimostrare di avere acquisito competenze e capacità di valutazione adeguate per la risoluzione in autonomia di problemi concreti inerenti l'interazione fra materiali e tessuti.

Autonomia di giudizio. Gli studenti sono stimolati ad individuare le proprietà dei materiali più importanti per determinate applicazioni in campo biomedicale e a pervenire a giudizi originali ed autonomi su possibili soluzioni a problemi concreti.

Abilità comunicative. Ci si aspetta che gli studenti acquisiscano la capacità di relazionare su tematiche di interazione fra cellule e tessuti biologici con un pubblico vario e composito, in modo chiaro, logico, sintetico ed efficace, utilizzando le conoscenze scientifiche acquisite ed in particolar modo il lessico di specialità.

Capacità di apprendimento. Gli studenti devono acquisire la capacità critica di rapportarsi, con originalità e autonomia, alle problematiche tipiche delle funzioni cellulari in relazione alla loro capacità di mettere in atto processi di rigenerazione.

Lezioni frontali ed esperienze di laboratorio

Prove in itinere e prova orale finale

Il docente riceve previo appuntamento da concordare per email.

INGEGNERIA TISSUTALE: INTRODUZIONE

Definizioni e panoramica sull’ingegneria dei tessuti come approccio terapeutico innovativo

I quattro tessuti biologici da rigenerare: connettivo, nervoso, muscolare, epiteliale

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE I. INTERAZIONE CELLULA/BIOMATERIALE

Introduzione/Background

Reazione dei tessuti a impianti permanenti (protesi)

Struttura della ECM

Interazione cellula/scaffold, processo cellulare unitario (UCPs)

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE II. SCAFFOLDS

Introduzione/Background

Criteri di progettazione e proprietà

Composizione e tecniche di fabbricazione. Panoramica sui biomateriali (polimerici, ceramici, compositi) e descrizione delle più comuni tecniche di fabbricazione

Cenni sulle tecniche di caratterizzazione

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE III. REGOLATORI

Effetti della stimolazione meccanica (bioreattori)

Trasfezione genica

Fattori di crescita e dispositivi per il rilascio controllato

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE IV. APPLICAZIONI CLINICHE

Rigenerazione della pelle

Ingegneria tissutale del sistema muscolo-scheletrico: ossa, cartilagine

Rigenerazione dei nervi

Valvole cardiache e vasi sanguigni

Tessuto muscolare cardiaco

Rigenerazione del sistema nervoso centrale

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE V. NORMATIVA

Aspetti normativi relativi ai prodotti di ingegneria Tissutale

INGEGNERIA TISSUTALE: PARTE VI. CASI STUDIO

Seminari/testimonianze di operatori del settore

Dispense fornite dal docente