Il progetto si inserisce nel campo della chirurgia personalizzata di precisione e in particolare nella realizzazione di dispositivi costituiti da biomateriali e/o cellule umane tramite stampa 3D e cellularizzazione in-vitro (Personalized-Scaffolds) L’obiettivo nel presente ambito è lo studio e la validazione in-vitro di scaffold microstrutturati prodotti attraverso il 3D printing in materiali bioriassorbibili colonizzati con cellule umane. Oltre alla realizzazione di tali scaffold verrà sviluppato un prototipo per la guida magnetica di cellule magnetizzate mediante o l'internalizzazione o un rivestimento esterno di nanoparticelle magnetiche. Principali settori indirizzati: Manifatturiero, Meccanico, Automazione, Packaging, Medicale Sito web del progetto: www.custom-implants.it Presentazioni e video: cerr.eu/what-s-going-on/357-materiali-dei-seminari-disponibili-online

1. Anna Sagnella
www.laboratoriomister.it

2. Public Private

3. TECNOPOLO BOLOGNA CNR LA NOSTRA SEDE

4. ➢ Progetti finanziati di ricerca
industriale
➢ Contratti bilaterali con industria
➢ Attualmente 6 progetti
cofinanziati dal POR FESR 2014-2020
con il Bando per progetti di ricerca
industriale strategica
➢ Management di Tecnopolo
➢ > 50 progetti industriali e contratti
dal 2010

5. • PERSONALIZED SCAFFOLDS
• Realizzazione di dispositivi costituiti da
biomateriali e/o cellule umane tramite
stampa 3D e cellularizzazione in-vitro

6. CUSTOM IMPLANTS 6
Cellularizzazione di scaffolds
- mediante una guida magnetica per le cellule
- cellule magnetizzate o non magnetizzate
- scaffolds magnetizzati o non magnetizzati
- nanoparticelle magnetiche a bassa citotossicità
- internalizzazione cellulare specifica
VEGF
Cellule magnetizzate in
scaffodl magnetici Nanoparticelle magnetiche
funzionalizzate con fattori di crescita

7. CUSTOM IMPLANTS 7
Realizzazione di un prototipo:
manipolatore magnetico
- Progettazione
- Assemblaggio
- Sviluppo di modelli matematici COMSOL a elementi finiti
Cellule magnetizzate mediante
nanoparticelle magnetiche
3D-printing di
scaffolds magnetici

8. CUSTOM IMPLANTS 8
Manipolatore magnetico:
progettazione ed assemblaggio
• Tubo trasparente con sistema di
perfusione
• Due magneti esterni ad alta
magnetizzazione e rimanenza
magnetica
• Due manipolatori meccanici ad
alta precisione (ca. 10 μm)
• Microscopio ottico e a
fluorescenza

9. CUSTOM IMPLANTS 9
Manipolatore magnetico:
come funziona
• I magneti producono gradienti
magnetici di diversa intensità e
geometria
• Caricamento delle cellule dentro
e fuori lo scaffold contenuto nel
tubo perfuso
• Osservazione in situ

10. CUSTOM IMPLANTS 10
Manipolatore magnetico:
cosa è stato rilevato
❖ Distribuzione dei
gradienti magnetici
intorno agli
scaffolds in campi
perpendicolari
Scaffold poroso
magnetico
Magnete esterno
➢ Maggiore precisione per l’internalizzazione cellulare
➢ Possibilità di loading di diversi tipi di cellule senza sovrapposizioni
❖ Presenza di una zona
locale di attrazione
magnetica vicino alla
fibra circoscritta
(angolo 60° ) e
restante potenziale di
repulsione

11. CUSTOM IMPLANTS 11
Work in progress
❖Studi di
biocompatibilità di
nanoparticelle
magnetiche
funzionalizzate con
fluorofori
❖Studi di cellularizzazione magnetica di diversi
tipi di cellule
❖Studi di crescita
cellulare in vitro
su scaffold
ottenuti
mediante
bioprinting

12. CUSTOM IMPLANTS 12
Grazie per l’attenzione
Dediu Alek - v.dediu@bo.ismn.cnr.itSagnella Anna - sagnella@laboratoriomister.it
IOR – RIT – Lab. RAMSES
Dott.ssa Grigolo Brunella - brunella.grigolo@ior.it
Ing. Petretta Mauro - mauro.petretta@ior.it
Partner industriale I+ Srl