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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2021/2022
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 055768 - TECNOLOGIE PER LA MEDICINA RIGENERATIVA [C.I.]
Docente Fiore Gianfranco Beniamino , Rasponi Marco
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Corso Integrato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (471) BIOMEDICAL ENGINEERING - INGEGNERIA BIOMEDICA*LZZZZ055768 - TECNOLOGIE PER LA MEDICINA RIGENERATIVA [C.I.]
099279 - TECHNOLOGIES FOR REGENERATIVE MEDICINE

Obiettivi dell'insegnamento

L'obiettivo del corso integrato è quello di presentare allo studente la progettazione di tecnologie nel campo della medicina rigenerativa, come i sistemi di coltura cellulare automatizzati e substrati innovativi per la coltura cellulare. Il corso si propone di affrontare gli aspetti formativi relativi all'applicazione clinica di tali tecnologie. Inoltre, il corso si concentra sugli aspetti fondamentali della modellizzazione del microambiente cellulare e sulla progettazione di sistemi avanzati per lo sviluppo di organi bioartificiali.


Risultati di apprendimento attesi

Dd1: dopo aver superato l'esame, lo studente avrà acquisito la conoscenza e la comprensione di:

1) i rischi clinici associati a una terapia rigenerativa specifica;

2) le fonti cellulari che possono essere potenzialmente utilizzate sull'uomo in una specifica terapia rigenerativa;

3) trasporto di massa in un prodotto cellulare e le relative condizioni al contorno;

5) i risultati clinici di tutte le fasi di sviluppo di una specifica terapia rigenerativa.

 

Dd2: dopo aver superato l'esame, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite, con riferimento a qualsiasi tessuto / organo del corpo umano:

1) individuare i rischi clinici associati a una terapia rigenerativa specifica;

2) individuare le fonti cellulari che possono essere potenzialmente utilizzate sull'uomo in una specifica terapia rigenerativa;

3) scrivere l'equazione che descrive il trasporto di massa in un prodotto cellulare e le relative condizioni al contorno;

4) calcolare e rappresentare graficamente il profilo di concentrazione di un soluto di interesse all'interno di un prodotto cellulare utilizzato in una specifica terapia rigenerativa;

5) descrivere e discutere i risultati clinici di tutte le fasi di sviluppo di una terapia rigenerativa specifica.


Argomenti trattati

Introduzione alla medicina rigenerativa.

Razionale per l'uso di materiale biologico per sostituire la funzione dei tessuti e degli organi. La crisi dei trapianti. Esempi pionieristici di terapie rigenerative. Schematizzazione dei processi nelle terapie rigenerative. Etica e regolamentazione per lo sviluppo di nuovi prodotti commerciali per una terapia rigenerativa.

I componenti fondamentali di una terapia rigenerativa: biomateriali, cellule e segnali.

Biomateriali per la medicina rigenerativa. Manipolazione cellulare, fonte cellulare, cellule staminali e cellule differenziate, tecniche di isolamento e separazione cellulare, espansione cellulare. Trasporto di massa e condizionamento di costrutti cellularizzati. Strategie per modellare e ingegnerizzare il microambiente cellulare.

Dinamica dei tessuti.

Morfogenesi. L'omeostasi. Riparazione. Tecniche di bioingegneria per modellare e ingegnerizzare stati dinamici dei tessuti. Sistemi corporei: morfogenesi di base, macro anatomia, micro anatomia e popolazioni cellulari, fisiologia, patologia e terapia convenzionale.

Applicazione clinica.

Con riferimento a specifici organi e tessuti dei principali sistemi: morfogenesi di base, macro anatomia, micro anatomia, fisiologia, patologia, terapia convenzionale, nuove strategie di medicina rigenerativa.

Sistema tegumentario. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare la pelle, la cornea e la ghiandola mammaria.

Sistema nervoso. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare i nervi periferici e il midollo spinale.

Sistema muscolo-scheletrico. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare ossa, cartilagine e muscolo scheletrico.

Sistema circolatorio. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare il muscolo cardiaco, le valvole e i vasi sanguigni.

Sistema endocrino. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare la funzione endocrina del pancreas.

Sistema gastrointestinale. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare l'esofago, lo stomaco, l'intestino e il fegato.

Sistema urogenitale. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare il rene e la vescica.

Sistema respiratorio. Strategie di bioingegneria per riparare o rigenerare la trachea e i polmoni.


Prerequisiti

Biologia e fisiologia. Fenomeni di trasporto nei sistemi biologici.


Modalità di valutazione

L'esame finale consisterà di un elenco scritto di domande aperte relative a tutti gli argomenti trattati dal corso integrato. Lo studente sarà invitato a:

1) individuare i rischi clinici associati a una terapia rigenerativa specifica;

2) individuare le fonti cellulari che possono essere potenzialmente utilizzate sull'uomo in una specifica terapia rigenerativa;

3) scrivere l'equazione che descrive il trasporto di massa in un prodotto cellulare e le relative condizioni al contorno;

4) calcolare e rappresentare graficamente il profilo di concentrazione di un soluto di interesse all'interno di un prodotto cellulare utilizzato in una specifica terapia rigenerativa;

5) descrivere e discutere i risultati clinici di tutte le fasi di sviluppo di una terapia rigenerativa specifica.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaDISPENSE DEL CORSO IN LINGUA INGLESE
Risorsa bibliografica obbligatoriaMANTERO S, REMUZZI A, RAIMONDI MTR, AHLUWALIA A, FONDAMENTI DI INGEGNERIA DEI TESSUTI PER LA MEDICINA RIGENERATIVA, Editore: PATRON EDITORE, Anno edizione: 2009
Risorsa bibliografica facoltativaTANZI MC, BIANCHI A, FARE' S, MANTERO S, RAIMONDI MTR, VISAI L, APPROCCIO INTEGRATO PER LA MEDICINA RIGENERATIVA , Editore: PATRON EDITORE, Anno edizione: 2013

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.9 / 1.6.9
Area Servizi ICT
21/10/2021