Biomaterials

Missione specifica

La linea di ricerca relativa ai biomateriali ha lo scopo di studiare, progettare e sviluppare, fino a livello pre-industriale nuovi materiali biocompatibili,  multifunzionali e bioriassorbibili e nuove processi di produzione di dispositivi biomedicali,  basati su tecnologie di additive manufacturing, stampa 3D e elettrofilatura, in stretta collaborazione con la sezione 5 (Additive Manufacturing). Si progettano, sviluppano e producono strutture tridimensionali (scaffold) bioattivi e bioriassorbili, anche in forma di fibre, per i settori della rigenerazione tissutale.  Sono attive linee di ricerche inerenti la sintesi di materiali nanostrutturati multifunzionali arricchiti con farmaci, biomolecole e ioni biologicamente attivi da veicolare all’interno di compositi e di idrogeli. Nuovi cementi ossei iniettabili, bioriassorbibili e a rilascio controllato di farmaci sono sviluppati con particolare focus sul trattamento delle fratture di natura osteoporotica e di non unione nonché per il rilascio di agenti antitumorali. La sezione Biomateriali collabora strettamente con la sezione 3 (Ceramici) per la progettazione e lo sviluppo di ceramici innovativi per protesi ortopediche, dentali e spinali, caratterizzati da prestazioni meccaniche, durabilità ed affidabilità incrementate rispetto agli attuali dispositivi in commercio. 

Principali linee di ricerca

  •  Stampa 3D di biopolimeri e formulazioni ibride contenenti fasi inorganiche bioattive, fattori di crescita e agenti terapeutici (in stretta collaborazione con la sezione 5 Additive Manufacturing)
  • Strutture biomimetiche fabbricate mediante elettrofilatura di polimeri naturali/sintetici, arricchite con nanoparticelle multifunzionali per la rigenerazione tissutale
  • Materiali nanostrutturati per il rilascio controllato di farmaci, fattori di crescita e ioni terapeutici (osteogenici, antibatterici e pro-angiogenici).
  • Nano-idrossiapatiti contenti ioni funzionali (i.e. Sr, Mg) per la realizzazione di compositi bone-like (in collaborazione con la sezione Ceramici)
  • Nanocapsule/nanoparticelle polimeriche per il rilascio graduale e prolungato di farmaci e biomolecole
  • Cementi multifunzionali iniettabili e riassorbibili per la rigenerazione ossea
  • Ceramici compositi per applicazioni strutturali: protesi ortopediche, dentali e spinali (in stretta collaborazione con la Sezione Ceramici)
  • Ingegnerizzazione di superfici mediante differenti strategie (trattamenti al plasma, ancoraggio di gruppi funzionali) per impartire proprietà antifouling/antibatteriche e modificare la chimica di superficie.
  • Nanotomografia computerizzata e suoi utilizzi nel settore dei materiali (in stretta collaborazione con tutte le sezioni di SIMTI)
  • Realizzazione di modelli in vitro mirati alla rilevazione di fattori tumorali e biomolecole tramite l’integrazione di fibre ottiche ad alta sensibilità.

Principali collaborazioni

  • Prof. Davide Janner, Politecnico di Torino (DISAT)
  • Prof. Roberto Pisano e Prof. Antonello Barresi, Politecnico di Torino (DISAT)
  • Prof. Gianluca Ciardelli e Prof.ssa Valeria Chiono Politecnico di Torino (DIMEAS)
  • Prof. Alberto Arezzo (Unito- Molinette)
  • Prof. Antonio Maria Fea (UNITO)
  • Prof. Giovanni Vozzi, Prof. De Maria Carmelo, Facoltà di Ingegneria, Università of Pisa
  • Dott. Antonio Manca, IRCC Candiolo
  • Prof. Alessandro Masse’  Dott. A. Aprato, Traumatologia, Ortopedia e Medicina del Lavoro CTO Torino
  • Prof. Leonardo Ricotti, Scuola Superiore Sant'Anna (Pisa)
  • Prof. Kenneth Dalgarno, University of Newcastle (UK)
  • Prof. Maria Vallet Regí, Dott. Miguel Manzano, Universidad Complutense de Madrid (Spain)
  • Prof. Georg Duda, Dr. Evi Lippnes, Dr. Katharina Schmidt-Bleek,  Charité-Universitatsmediz in Berlin (Germany)
  • Prof. Aldo Boccaccini, Erlangen University (Germany)
  • Prof.. Lino Ferreira, Faculty of Medicine, University of Coimbra (Portugal)
  • Prof. Adelino Leite Moreira, Faculdade de Medicina da Universidade do Porto (Portugal)Prof.ssa Livia Visai, Dipartimento di Medicina Molecolare, Università di Pavia
  • Prof.ssa Monica Mattioli-Belmonte, Dipartimento di Scienze Cliniche e Molecolari Università Politecnica delle Marche
  • Prof.ssa Milena Fini, Prof. Nicola Baldini (Istituto Ortopedico Rizzoli- Bologna)
  • Dr. Francesco Chiavaioli, CNR Sesto Fiorentino
  • Dr. Gianluca Cidonio, IIT Roma
  • Prof. Nicola Pugno, Università degli Studi di Trento
  •  Prof. Luigi De Nardo, Politecnico di Milano
  • Prof. Alessandra Giuliani, Università Politecnica delle Marche
  • Prof. Gerardo Catapano, Università della Calabria:bioreattori
  • Prof. Maria Pau Ginebra, Universitat Politecnica de Catalunya-Spain
  • Prof. Jérôme Chevalier, INSA (Institut National des Sciences Appliquées) de Lyon (France)
  • Prof. Rainer Gadow, IFKB (Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile), Universität Stuttgart (Germany)
  • Prof. Marc Anglada, Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona (Spain)
  • Nobil Bio Ricerche (Italy),
  • Cellogic GmbH (Germany),
  • InTrauma (Italy)
  • NOVAICOS (Italy)
  • CORCYM (Italy)
  • Bioinicia SL (Spain)
  • Santorini Scientific (UK)

Progetti e pubblicazioni