Obiettivi formativi
Il Corso integrato fornirà allo studente le nozioni sull'osteocondrogenesi e sui i biomateriali applicati per la rigenerazione e riparazione dell'osso e della cartilagine, nonchè le nozioni sui materiali per le bioprotesi utilizzate in chirurgia generale, chirurgia vascolare, emostasi chirurgica e chirurgica oculare.Saranno inoltre trattati gli aspetti chimico-fisici dei polimeri impiegati nel campo dell'ingegneria tissutale e del drug delivery.
Contenuti dell'insegnamento
Osteocondrogenesi (Modulo A): Prof. Paolo Borghetti (VET/03) (CFU: 1 CFU di lezione (8 ore) + 1 CFU di attività pratica di laboratorio (8 ore)
Parte teorica.
Le articolazioni sinoviali: struttura ed aspetti biomeccanici.
Composizione molecolare, funzione e metabolismo del tessuto cartilagineo articolare.
Istogenesi del tessuto cartilagineo articolare.
Aspetti molecolari del differenziamento condrogenico in vitro ed in vivo: espressione genica ed influenza di fattori di crescita.
La riparazione della cartilagine articolare: biomateriali ed induzione della condrogenesi.
Parte pratica:
1) Isolamento e coltura di condrociti articolari.
2) Modelli colturali per la condrogenesi ed il mantenimento del differenziamento condrocitario in vitro.
3) Tecniche molecolari per la valutazione del differenziamento condrocitario.
Osteocondrogenesi (Modulo B): Dott. Antonio Cacchioli (VET/01) (CFU: 2 CFU di lezione (16 ore) + 1 CFU di attività pratica di laboratorio (8 ore)
Parte teorica:
Apparato locomotore: generalità ed aspetti biomeccanici.
Componenti del tessuto osseo.
Istogenesi del tessuto osseo.
Dinamiche di deposizione e rimodellamento osseo.
Livelli organizzativi del tessuto osseo.
Biomateriali in campo ortopedico ed odontoiatrico: concetti di classificazione.
Protocolli sperimentali per la valutazione della osteointegrazione.
Concetti di legislazione sulla sperimentazione animale.
Metodologie per la valutazione dell’osteointegrazione: utilizzo dei marcatori ossei vitali, analisi mediante luce polarizzata, reazioni istoenzimatiche ed immunoistochimiche, colorazioni istologiche.
Parte pratica:
L'attività pratica verterà sui seguenti aspetti:
Tecniche di allestimento dei preparati istologici contenenti impianti per la valutazione dell'osteointegrazione;
Colorazioni istologiche e reazioni istoenzimatiche ed immunoistochimiche;
Osservazione dei preparati al microscopio a luce ordinaria, polarizzata e a fluorescenza;
Concetti di elaborazione d'immagine digitale computerizzata.
Osteocondrogenesi
Modulo C. Prof. Filippo Maria Martini (VET/09: 2 CFU: 12 ore di lezioni frontali)
Programma.
-Protocolli sperimentali per la valutazione della biointegrazione in vivo di materiali utilizzabili nel campo ortopedico e maxillo-facciale
-Concetti di legislazione sulla sperimentazione animale
-Criteri di scelta dell’animale da esperimento
-Definizione e classificazione dei biomateriali: metalli e loro leghe, ceramici, polimeri termoplastici e termoindurenti, compositi, materiali biodegradabili e bioattivi
-Materiali in campo ortopedico e maxillo-facciale. (acciaio, titanio, PDLLA, PLLA, materiali di rivestimento, cementi)
-Impieghi clinici dei biomateriali. Ortopedia: le protesi articolari, il cemento osseo, la sostituzione di legamenti, la fissazione di fratture interna ed esterna
-Il monitoraggio della funzionalità dei biomateriali dopo impianto. L’infezione periprotesica. La mobilizzazione delle protesi ortopediche.
-La normativa europea sui dispositivi medici.
Prodotti medicinali per terapie avanzate
Docente: Prof. Ruggero Bettini( 2 CFU: 16 ore di lezioni frontali)
Polimeri naturali e sintetici impiegati in campo biomedico.
Strutturazione tridimensionale di scaffold polimerici.
Modificazioni chimiche dei polimeri.
Manipolazioni della fase solida.
Caratterizzazione chimico-fisica di strutture polimeriche tridimensionali e in forma di film:
grado di idrofilia (angolo di contatto, indice di rigonfiamento);
caratteristiche meccaniche (modulo elastico, resistenza alla rottura, grado di deformabilità, resistenza alla fatica);
porosità della struttura tridimensionale;
caratteristiche di superficie (rugosità) mediante tecniche microscopiche;
composizione della superficie, mediante tecniche chimiche.
Scaffold polimerici come drug delivery systems.
Biomateriali e bioprotesi (1 CFU)
Docente:
Dott. Luigi Bonati (MED/18: 1 CFU: 8 ore)
Programma: Biomateriali in chirurgia generale, in chirurgia vascolare e nell'emostasi chirurgica
- Protesi biocompatibili nella chirurgia della parete addominale, nel trattamento dei laparoceli e delle ernie addominali.
- Protesi vascolari e patch nelle sostituzioni vascolari e nei by-pass arteriosi.
- Presidi emostatici biocompatibili in chirurgia addominale, vascolare e toracica.
Dott. Claudio Macaluso (MED/30: 1 CFU: 8 ore)
Programma.
•I cristallini artificiali o IOL (=intraocular lens): convergenza di requisiti ottici, biologici, chirurgici.
•Impianti corneali e cornea artificiale.
•Valvole e altri impianti per la terapia del glaucoma.
•Protesi sub- ed epi-retiniche: optoelettronica per ripristinare il meccanismo della trasduzione visiva.
•I sostituti vitreali.
•Protesi "esterne": lenti a contatto e protesi a scopo cosmetico
Bibliografia
Rassegne scientifiche, materiale didattico e protocolli di laboratorio forniti a lezione
Metodi didattici
Lezioni frontali (68 ore) ed attività pratica (20) ore)
