Influenza delle condizioni di processo sulla crescita di bio-ibridi tessutali

Urciuolo, Francesco (2006) Influenza delle condizioni di processo sulla crescita di bio-ibridi tessutali. [Tesi di dottorato] (Inedito)

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Abstract

La rigenerazione ex-vivo di tessuti viventi è una area scientifica in rapido sviluppo con un potenziale alto impatto in larga scala in applicazioni biomediche. Il maggiore ostacolo alla produzione o rigenerazione di tessuti funzionali ed i loro utilizzo clinico, è legato alla limitata comprensione di come applicare in un processo automatizzato l’ influenza delle variabili di processo sui parametri metabolici e biosintetici. La moderna industria (chimica, farmaceutica, ecc..) è fondata sul fatto che le “unit operations” di cui è composto un processo, sono sistemi di cui si conosce perfettamente la variabilità degli outputs in funzione degli inputs, sia da un punto di vista teorico che applicativo. Tale risultato abilita i tecnici specializzati del settore, a progettare impianti di produzione ottimizzati e controllati in modo da standardizzare ed ottimizzare la produttività di un bene. L’ ingegneria tessutale può essere vista come una disciplina che si pone l’obiettivo di produrre tessuti funzionali. Per fare ciò è necessaria la comprensione e la modellazione dei fenomeni che regolano la biosintesi di tessuto da un punto di vista ingegneristico. Se si conosce come modellare tale processo è possibile da un lato, fare delle previsioni sul comportamento facendo variare le variabili, da un lato è possibile progettare sistemi (bioreattori), che guidano il fenomeno verso targets definiti dall’utente. La modellazione della crescita di un tessuto passa attraverso diverse discipline in quanto è proprio il sistema di partenza (bio-ibrido) ad essere un sistema complesso. Un bio-ibrido è composto da un materiale polimerico poroso saturo di un fase fluida in cui sono presenti cellule e soluti macromolecolari. Durante un processo rigenerazione il bio-ibrido è sottoposto a stimoli in termini di sollecitazione meccaniche, fluidodinamiche e chimiche. Tali sistemi vengono in genere modellati con la teoria multifasica la quale riesce accoppiare in un singolo modello tre fenomenologie mutuamente accoppiate in questi sistemi: Meccanica, Fluidodinamica, Trasporto. Nell’ ottica di volere comprendere come utilizzare questo modello per progettare processi di rigenerazione tessutale verranno indagati due aspetti: o Trasporto molecolare attivato meccanicamente: in questa fase verrà mostrato come il trasporto in un sistema gel-like sia dipendente dalle sollecitazione meccaniche. Questo aspetto è di fondamentale importanza in quanto la concentrazione di fattoti di crescita e di prodotti di scarto del metabolismo, influenza direttamente la bio-sintesi cellulare la quale quindi risulta essere dipendente a sua volta dalle stimolazioni esterne. o Variazione temporale delle proprietà meccaniche e di trasporto di bio-ibridi cellulari: in questa fase verrà mostrato come la teoria multi-fasica è in grado di calcolare alcune grandezze fondamentali che altrimenti risulterebbero di difficile determinazione. Si mostrerà come le grandezze a cui si fa riferimento per progettare processi di rigenerazione, in realtà variano durante il processo stesso. Ciò che si vuole mettere in luce è che laddove si riesca a trovare una zona di ottimo per la produzione di un determinato tessuto, in realtà questo punto di lavoro è processo-dipendente e va quindi aggiornato opportunamente.

Tipologia di documento:Tesi di dottorato
Parole chiave:Bio-ibridi tessutali
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/22 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Coordinatori della Scuola di dottorato:
Coordinatore del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
Grizzuti, Nino
Tutor della Scuola di dottorato:
Tutor del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
Netti, Paolo
Stato del full text:Accessibile
Data:2006
Numero di pagine:91
Istituzione:Università degli Studi di Napoli Federico II
Dipartimento o Struttura:Ingegneria dei Materiali e della Produzione
Tipo di tesi:Dottorato
Stato dell'Eprint:Inedito
Denominazione del dottorato:Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione
Ciclo di dottorato:XVIII
Numero di sistema:1002
Depositato il:01 Agosto 2008
Ultima modifica:04 Febbraio 2009 09:41

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