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

La rigenerazione ex-vivo di tessuti viventi ਠuna 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, ਠlegato 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..) ਠfondata sul fatto che le “unit operations” di cui ਠcomposto 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 puಠessere vista come una disciplina che si pone l'obiettivo di produrre tessuti funzionali. Per fare ciಠਠnecessaria 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 ਠpossibile da un lato, fare delle previsioni sul comportamento facendo variare le variabili, da un lato ਠpossibile 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 ਠproprio il sistema di partenza (bio-ibrido) ad essere un sistema complesso. Un bio-ibrido ਠcomposto 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 ਠsottoposto 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 ਠdi 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 ਠin 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. Ciಠche si vuole mettere in luce ਠche laddove si riesca a trovare una zona di ottimo per la produzione di un determinato tessuto, in realtà  questo punto di lavoro ਠprocesso-dipendente e va quindi aggiornato opportunamente.