Process System Engineering

Missione specifica

La sezione Process Systems Engineering del Gruppo MuSyChEn ha come missione specifica lo sviluppo di nuovi processi e nuove tecnologie da impiegarsi in settori quali l’industria farmaceutica, alimentare, della sintesi dei materiali, delle nanotecnologie, del recupero di materiale cartaceo e archivistico a seguito di allagamento, e della valorizzazione energetica di biomasse ed altri prodotti. Tali processi vengono sviluppati sulla base dello studio dei fenomeni chimici e fisici che caratterizzano le specifiche trasformazioni, utilizzando gli strumenti della termodinamica, della cinetica chimica e dei fenomeni di trasporto per analizzare i singoli stadi dei processi e delle apparecchiature e ricomporli in una visione unitaria.  

Principali linee di ricerca

• Modellizzazione, ottimizzazione, monitoraggio e controllo avanzato di processi chimici
• Sviluppo di Process Analytical Technology basate su analisi di immagini
• Sintesi di nanoparticelle polimeriche in micro-reattori e studio del rilascio di farmaci da esse
• Liofilizzazione di prodotti farmaceutici, alimentari, nanoparticelle.
• Sviluppo di sistemi di monitoraggio e controllo per processi di liofilizzazione.
• Messa a punto di liofilizzatori innovativi per processare piccole quantità di prodotto.
• Recupero di materiale cartaceo e archivistico a seguito di allagamento
• Pirolisi/gassificazione di biomasse ed altri prodotti

Principali collaborazioni

• Gruppo di ricerca “Matematica applicata e teoria dei sistemi di controllo”, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA.
• Gruppo di ricerca “Analisi e simulazione di processi alimentari”, Dipartimento di Tecnologie Alimentari, Universitat Politècnica de València, Spagna.
• Gruppo di ricerca “Ingegneria statistica multivariata”, Dipartimento di Statistica Applicata, Ricerca operativa e Qualità, Universitat Politècnica de València, Spagna.
• Gruppo di ricerca “Tecnologie farmaceutiche e biofarmaceutiche”, Dipartimento di Farmacia, Ludwig-Maximilians-Universität München, Germania.
• Gruppo di ricerca “Unità di tecnologia farmaceutica”, Dipartimento di Farmacia, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
• Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Italia.
• Gruppo di ricerca “Bioingegneria”, Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino, Italia.
• Gruppo di ricerca “Misure a bassa frequenza”, Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, Italia.
• Gruppo di ricerca “GRAphics and INtelligent Systems”, Dipartimento di Automatica e Informatica, Politecnico di Torino, Italia.

Progetti e pubblicazioni

• Selezione di pubblicazioni recenti
  2023

  1. The freeze-drying of pharmaceuticals in vials nested in a rack system. – Part II: Primary drying behaviour
     articolo
     

     Artusio, F.; Adami, M.; Barresi, A. A.; Fissore, D.; Frare, M. C.; Udrescu, C. I.; Pisano, R.
     PHARMACEUTICS
     MDPI
     Vol.15 pp.15 ISSN:1999-4923 DOI:10.3390/pharmaceutics15112570

  2. A New Model-Based Approach for the Development of Freeze-Drying Cycles Using a Small-Scale Freeze-Dryer
     articolo
     

     Massei, Ambra; Fissore, Davide
     JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES
     elsevier
     Vol.112 pp.14 (pp.2176-2189) ISSN:1520-6017 DOI:10.1016/j.xphs.2023.05.007

  3. A diffused-interface model for the lyophilization of a packed bed of spray-frozen particles
     articolo
     

     Stratta, Lorenzo; Adali, Merve B.; Barresi, Antonello A.; Boccardo, Gianluca; Marcato, Agnese; Tuccinardi, Raffaele; Pisano, Roberto
     CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE
     Elsevier
     Vol.275 pp.14 (pp.1-14) ISSN:0009-2509 DOI:10.1016/j.ces.2023.118726

  4. On the use of temperature measurements as a Process Analytical Technology (PAT) for the monitoring of a pharmaceutical freeze-drying process
     articolo
     

     Vallan, Alberto; Fissore, Davide; Pisano, Roberto; Barresi, Antonello A.
     PHARMACEUTICS
     MDPI
     Vol.15 pp.20 ISSN:1999-4923 DOI:10.3390/pharmaceutics15030861

  5. Freeze-Drying of Pharmaceuticals in Vials Nested in a Rack System — Part I: Freezing Behaviour
     articolo
     

     Pisano, Roberto; Artusio, Fiora; Adami, Marco; Barresi, Antonello A.; Fissore, Davide; Frare, Maria Chiara; Zanetti, Francesco; Zunino, Gabriele
     PHARMACEUTICS
     MDPI
     Vol.15 pp.12 ISSN:1999-4923 DOI:10.3390/pharmaceutics15020635

  6. Use of machine learning tools and NIR spectra to estimate residual moisture in freeze-dried products
     articolo
     

     Massei, Ambra; Falco, Nunzia; Fissore, Davide
     SPECTROCHIMICA ACTA. PART A, MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY
     elsevier
     Vol.293 pp.12 ISSN:1386-1425 DOI:10.1016/j.saa.2023.122485

  7. Ultrasonic spray freeze-drying of sucrose and mannitol-based formulations: impact of the atomization conditions on the particle morphology and drying performance
     articolo
     

     Adali, M. B.; Barresi, A.; Boccardo, G.; Montalbano, G.; Pisano, R.
     DRYING TECHNOLOGY
     Taylor and Francis
     Vol.41 pp.11 (pp.251-261) ISSN:0737-3937 DOI:10.1080/07373937.2021.2024844

  2022

  1. Combining Mathematical Modeling and Thermal Infrared Data in the Freezing of Pharmaceutical Liquid Formulations
     articolo
     

     Harguindeguy, M.; Stratta, L.; Fissore, D.; Pisano, R.
     INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH
     American Chemical Society
     Vol.61 pp.11 (pp.4379-4389) ISSN:0888-5885 DOI:10.1021/acs.iecr.1c04595

  2021

  1. Application of Near-Infrared Spectroscopy to statistical control in freeze-drying processes
     articolo
     

     Bobba, S.; Zinfollino, N.; Fissore, D
     EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACEUTICS AND BIOPHARMACEUTICS
     elsevier
     Vol.168 pp.12 (pp.26-37) ISSN:0939-6411 DOI:10.1016/j.ejpb.2021.08.009

  2019

  1. Freeze Drying of Pharmaceutical Products
     curatela
     

     Fissore, D.; Pisano, R.; Barresi, A. A.
     CRC Press (STATI UNITI D'AMERICA)
     pp.210 ISBN:9780367076801 DOI:10.1201/9780429022074

  2. Tuning, measurement and prediction of the impact of freezing on product morphology: A step toward improved design of freeze-drying cycles
     articolo
     

     Pisano, R.; Arsiccio, A.; Nakagawa, K.; Barresi, A. A.
     DRYING TECHNOLOGY
     Taylor and Francis Inc.
     Vol.37 pp.21 (pp.579-599) ISSN:0737-3937 DOI:10.1080/07373937.2018.1528451

  2018

  1. Advanced control in freeze-drying
     capitolo
     

     Barresi, A. A.; Pisano, R.; Fissore, D.
     Intelligent Control in Drying
     CRC Press (STATI UNITI D'AMERICA)
     pp.35 (pp.367-401) ISBN:9781498732758 DOI:10.1201/9780429443183-19

Laboratori di riferimento

• Laboratorio di sistemi multifase
• Laboratorio di Tecnologia Farmaceutica
• Laboratorio liofilizzazione - LyoLab

Responsabile

• FISSORE DAVIDE

Personale strutturato

• BARRESI ANTONELLO
• PISANO ROBERTO

PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca

• MASSEI AMBRA