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
-
Selezione di pubblicazioni recenti
2023-
Extrusion 3D printing of a multiphase collagen-based material: An optimized strategy to obtain biomimetic scaffolds with high shape fidelity
articolo
Montalbano, Giorgia; Calore, Roberto; VITALE BROVARONE, Chiara
JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE
WILEY
Vol.140 pp.14 ISSN:0021-8995 DOI:10.1002/app.53593 -
Optimization of an Injectable, Resorbable, Bioactive Cement Able to Release the Anti-Osteoclastogenic Biomolecule ICOS-Fc for the Treatment of Osteoporotic Vertebral Compression Fractures
articolo
Banche-Niclot, Federica; Corvaglia, Ilaria; Cavalera, Caterina; Boggio, Elena; Gigliotti, Casimiro Luca; Dianzani, Umberto; Tzagiollari, Antzela; Dunne, Nicholas; Manca, Antonio; Fiorilli, Sonia; Vitale-Brovarone, Chiara
BIOMOLECULES
MDPI
Vol.13 pp.28 ISSN:2218-273X DOI:10.3390/biom13010094
-
PEG-coated Mesoporous Silicas to release large biomolecule in Acidic Environment and their use in 3D printed collagen scaffolds
proceeding
BANCHE NICLOT, Federica; Montalbano, Giorgia; Fiorilli, SONIA LUCIA; VITALE BROVARONE, Chiara
In: Titolo volume non avvalorato
Società Italiana Biomateriali
Congresso Nazionale Biomateriali (SIB2021) (Lecce (ITA)) 11-14 July 2021
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Strontium-releasing mesoporous bioactive glasses with anti-adhesive zwitterionic surface as advanced biomaterials for bone tissue regeneration
articolo
Pontremoli, Carlotta; Izquierdo-Barba, Isabel; Montalbano, Giorgia; Vallet-Regí, María; VITALE BROVARONE, Chiara; Fiorilli, SONIA LUCIA
JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
elsevier
pp.12 ISSN:0021-9797 DOI:10.1016/j.jcis.2019.12.047
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Surface area enhancement by mesoporous silica deposition on microcantilever sensors for small molecule detection
articolo
Stassi, Stefano; Cauda, Valentina Alice; Fiorilli, SONIA LUCIA; Ricciardi, Carlo
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY. C
Royal Society of Chemistry
Vol.3 pp.7 (pp.12507-12513) ISSN:2050-7526 DOI:10.1039/C5TC02635K
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Extrusion 3D printing of a multiphase collagen-based material: An optimized strategy to obtain biomimetic scaffolds with high shape fidelity



