I.r.t.a.l.

Il laboratorio di bioingegneria è dotato di strumentazione all’avanguardia per eseguire studi nei settori della biomeccanica dei tessuti biologici e biomateriali e della micro-fabbricazione. In particolare la maggior parte degli studi sono votati all’indagine del funzionamento delle articolazioni di ginocchio e spalla ma le conoscenze sviluppate e la relativa strumentazione possono anche essere utilizzate nel quadro di collaborazioni esterne, di servizi di ricerca ed anche a scopo didattico e formativo.

Caratterizzazione e sperimentazione biomeccanica.

Una sezione del laboratorio di bioingegneria è dedicata alla caratterizzazione meccanica dei tessuti e dei biomateriali. Fornire linee guida per la validazione di protocolli chirurgici di ricostruzione (ad esempio di un tendine o legamento) e per la costruzione di scaffold, sono due degli obiettivi di questo settore di ricerca. A tale scopo viene usata una macchina a trazione-compressione (INSTRON 5965) e opportuni tools specifici in base al tipo di studio da effettuare, sviluppati internamente al centro e costruiti in collaborazione con strutture esterne.

Fiore all’occhiello del laboratorio è un macchinario costruito con tecnologia d’avanguardia e non commercialmente reperibile, denominato LJM (Let Joint Move) rig che permette la simulazione di uno squat, ovvero una flesso-estensione di ginocchio. Il simulatore è stato ideato e progettato dal personale della struttura, affidandosi poi ad un’azienda esterna per la realizzazione vera e propria. Tramite questo simulatore è possibile studiare e valutare la cinematica e le pressioni di contatto dell’articolazione femoro-rotulea e femoro-tibiale per valutare ad esempio l’efficacia di una particolare tecnica chirurgica di ricostruzione di un tendine o legamento del ginocchio o per testare una particolare protesi.

In generale il complesso osteoarticolare di una o più articolazioni può essere studiato dal punto di vista cinematico utilizzando ed integrando le strumentazioni (sistema optoelettronico Vicon) e le conoscenze specifiche del laboratorio di analisi del movimento. Tali studi hanno la finalità di caratterizzare la cinematica articolare sia essa sana, compromessa o modificata a seguito di interventi chirurgici sostitutivi o conservativi.

La sperimentazione biomeccanica osteoarticolare e tessutale è resa unica dalla possibilità di utilizzare tessuti umani di origine cadaverica, grazie alla preziosa collaborazione che IRTAL ha con il centro ICLO della Nicola’s Foundation ONLUS.

Micro-fabbricazione.

Uno degli elementi chiave nell’ingegnerizzazione di un tessuto vivente è lo scaffold, un framework tridimensionale che guida l’organizzazione cellulare e fornisce un sostegno strutturale temporaneo. Tramite l’utilizzo di una stampante 3D e una stretta collaborazione con strutture universitarie, cerchiamo di realizzare scaffold avvalendoci di tecniche di prototipazione rapida che, con un approccio di tipo CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing), consentono di realizzare strutture altamente complesse in modo automatico partendo direttamente da un progetto realizzato al computer.

Strumentazione