Servizi per la didattica
PORTALE DELLA DIDATTICA

Ingegneria delle cellule e dei tessuti

01QZOMA, 01QZOJM, 01QZOLS, 01QZOLZ, 01QZOMB, 01QZOMC, 01QZOMH, 01QZOMK, 01QZOMN, 01QZOMO, 01QZONX, 01QZOOD, 01QZOPI, 01QZOPL, 01QZOTR

A.A. 2024/25

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dei Materiali - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Chimica E Alimentare - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Edile - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Energetica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Fisica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale - Torino
Corso di Laurea in Civil And Environmental Engineering - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/34 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Valutazione CPD 2021/22
2022/23
L’insegnamento illustra le tecniche di ingegneria tissutale finalizzate ad ingegnerizzare tessuti biologici tramite approcci ingegneristici. Data la valenza generale del corso, verranno richiamati alcuni principi fondamentali di bioingegneria cellulare e tissutale. In particolare verranno trattati i componenti cellulari che svolgono un ruolo chiave nel comportamento biomeccanico della cellula, verrà descritta la matrice extracellulare, analizzata in dettaglio l’interazione tra le cellule e il loro microambiente (adesione e migrazione) e descritti i processi di angiogenesi e vascolarizzazione. Verranno descritti i dispositivi per la stimolazione fisica in vitro e verranno illustrati le fonti cellulari e i metodi di coltura cellulare in laboratorio. Saranno inoltre descritti i principi base delle tecniche di microscopia ottica, microscopia a scansione di sonda e nanoindentazione. Verranno descritti gli "scaffold", matrici tridimensionali per la coltura cellulare e lo sviluppo di tessuti: le loro proprietà, i materiali e le principali tecniche per la loro fabbricazione, con esempi applicativi in particolare relativi a scaffold per la rigenerazione del tessuto osteocondrale e del nervo periferico, tramite l’analisi di articoli scientifici. Verranno inoltre presentati i principali metodi di analisi di biologia molecolare e verranno introdotte le nanotecnologie applicate in ambito biologico, in particolare per applicazioni legate all’ingegneria dei tessuti.
The course aims to provide students with skills in the field of tissue engineering, a topic of great interest to any engineer. General principles of cell and tissue biology will be illustrated. In detail, the course will focus on the cellular components responsible for the biomechanical cell behaviour, the extracellular matrix, the interaction of the cells with their microenvironment (adhesion and migration) and the angiogenesis and vascularization processes. Devices for physical stimulation, cellular sources and lab cell culture methods will be described. The basic principles of optical microscopy, scanning probe microscopy and nanoidentation will be illustrated. A special attention will be devoted to the "scaffolds", three-dimensional matrices for cell culture, the main techniques and the main materials to produce them, with the analysis of literature examples related to the regeneration of osteochondral tissue and peripheral nerves. The course will also give a broad vision on the most common molecular biology techniques applied to analyze cell behavior. Nanotechnologies will also be explored with particular reference to nanomaterials for tissue engineering purposes.
Conoscenze e capacità di comprensione: Lo studente al termine dell'insegnamento dovrà possedere competenze e abilità che gli consentano di comprendere le basi dell’ingegneria tissutale e delle nuove terapie rigenerative e di comprendere gli articoli scientifici di riferimento. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Conoscenze di bioingegneria chimica da applicare all’ingegneria dei tessuti. Conoscenze generali sugli scaffold e nozioni di progettazione degli stessi. Conoscenze generali sull’interazione cellula-substrato/cellula. Conoscenze generali di coltura cellulare in laboratori. Conoscenze sui principali saggi per la valutazione del comportamento cellulare. Conoscenze generali sulle nanotecnologie e sulla nanotossicologia. Conoscenze generali sui dispositivi per stimolazione fisica in vitro. Capacità di comprensione di testi scientifici specialistici (es. articoli scientifici).
At the end of the course, the student should possess skills and abilities that enable him/her to understand the basics of tissue engineering and new regenerative therapies and to understand scientific articles on the subject. Knowledge on chemical bioengineering applied to tissue engineering General knowledge on the scaffolds and their design General knowledge on the cell-substrate/cell interaction General knowledge on lab cell culture methods Knowledge on main assays to evaluate cell behaviour in vitro General knowledge on nanotechnologies and on nanotoxicology General knowledge on devices for in vitro physical stimulation Understanding of specialized scientific texts (scientific articles)
È richiesta una conoscenza base di chimica organica e inorganica e biologia, e dei principi fondamentali della meccanica delle strutture. Alcuni concetti verranno peraltro richiamati per consentire la comprensione a tutti gli studenti. Verrà caricata sul portale una dispensa sulle basi di biochimica (proteine, polisaccaridi, lipidi).
A basic knowledge of organic chemistry, inorganic chemistry, biology and of fundamental principles of structural mechanics is required. Some concepts will be recalled to allow the understanding to all students, under their request. A basic text on biochemistry (proteins, polysaccharides, lipids) will be uploaded on the portal.
Verranno illustrati i componenti cellulari che svolgono un ruolo chiave nel comportamento biomeccanico della cellula. Verrà descritta la matrice extracellulare e analizzata in dettaglio l’interazione tra le cellule e il loro microambiente (adesione e migrazione) e descritti i processi di angiogenesi e vascolarizzazione. Inoltre verranno descritte le diverse tecniche per riconoscere e quantificare tali interazioni, come la microscopia ottica ed elettronica e a scansione di sonda, oltre che le tecniche di caratterizzazione meccanica alla nanoscala. Verranno illustrati i dispositivi per stimolazione fisica in vitro con accenni ai bioreattori. Verranno inoltre trattate le fonti cellulari e i metodi di coltura cellulare in laboratorio. Saranno illustrati gli aspetti generali degli "scaffold", le principali tecniche e i principali materiali per produrli e per funzionalizzarli. Verranno anche esaminati due esempi di scaffold tramite l’analisi di articoli scientifici per la rigenerazione del tessuo osteocondrale e del nervo periferico. Verranno analizzate le principali tecniche e i saggi per valutare il comportamento cellulare in vitro. Verranno illustrate le nanotecnologie con particolare riferimento ai nanomateriali con finalità terapeutiche. Di seguito il programma dettagliato: - Componenti e organelli cellulari - Matrice extracellulare - Adesione cellulare - Migrazione cellulare - Angiogenesi e vascolarizzazione - Dispositivi per stimolazione fisica in vitro/Bioreattori - Fonti cellulari e loro applicazioni - Metodi di coltura in laboratorio - Caratteristiche generali degli scaffold - Materiali principali per la loro produzione - Principali tecniche di produzione e funzionalizzazione - Interazione cellula-scaffold - Esempi applicativi - Microscopia ottica ed elettronica - Microscopia a scansione di sonda e nanoindentazione; - Saggi per la valutazione del comportamento cellulare - Introduzione alle nanobiotecnologie - Basi di nanotossicologia - Interazioni cellula/nanomateriali - Valutazione dell’impatto dei nanomateriali a livello genico
In the course, general principles of cell and tissue biology will be recalled. In detail, cellular components responsible for the biomechanical cell behaviour will be presented, and the extracellular matrix with interactions of the cells with their microenvironment (adhesion and migration) will be illustrated. Principles and methods to recognize and evaluate that interaction, like as optic and electronic microscopy, scanning probe microscopy and mechanical characterization at the nanoscale will be presented. Devices for mechanical stimulation, cellular sources and lab cell culture methods will be described. A special attention will be devoted to the "scaffolds", three dimensional matrices for cell culture, the main techniques and the main materials to produce them. Nanotechnologies will also be explored with particular reference to nanomaterials for therapeutic purposes. Additionally, intelligent materials for drug delivery (hydrogels sensitive to various physical stimuli) will be introduced. In the classroom some selected scientific articles will be examined, in order to educate the students to the understanding of the scientific papers. Detailed program: - Cellular components and organelles - Extracellular matrix - Cellular adhesion - Cellular migration - Angiogenesis and vascularization - Devices for physical stimulation in vitro/Bioreactors - Cellular sources and applications - Lab cell culture methods - General characteristics of the scaffolds - Materials for scaffold preparation - Main techniques for the production and functionalization of the scaffolds - Cell-scaffold interaction - Examples of scaffold applications in the scientific literature - Optical and electron microscopy - Scanning probe microscopy and nanoindentation - Assays for the evaluation of cell behaviour - Introduction to nanobiotechnologies - Introduction to nanotoxicology evaluations - Cell/nanomaterial interactions - Evaluation of nanomaterial effects at genetic level
Le slide sono generalmente in inglese per permettere: - agli studenti internazionali una migliore comprensione degli argomenti - a tutti gli studenti, di imparare la specifica terminologia tecnica in lingua inglese del settore dell'ingegneria delle cellule e dei tessuti
Slides are generally in English to allow: - international students a better comprehension of the subjects - all students to be used to the specific English technical terminology in the sector of cell and tissue engineering
Lezioni con proiezione di slide (scritte in italiano e/o in inglese). Le lezioni sono tenute in italiano da 3 insegnanti diversi. Il corso prevede 54 ore di lezioni e 6 ore di esercitazione. Le esercitazioni sono interattive. Visita finale virtuale in laboratorio con descrizione delle principali attività di ricerca.
Lectures with projection of slides. The course is taught in Italian and the slides are in Italian and/or in English. The lessons are taught by three teachers. The course includes 54 hours of lectures and 6 hours of exercises. Classroom exercises are interactive. Final virtual tour in the laboratories with description of the main research activities.
Slide presentate a lezione. Articoli scientifici di approfondimento forniti dal docente. Possibili testi consigliati per concetti base di Ingegneria dei Tessuti: 1) Mantero S, Remuzzi A, Raimondi MT, Ahluwalia A, Fondamenti di ingegneria dei tessuti per la medicina rigenerativa, Editore: Patron, Bologna, Anno edizione: 2009, ISBN: 9788855530392 2) Tanzi M.C., Bianchi A., Farè S., Mantero S., Raimondi M.T., Visai L, Approccio Integrato per la medicina rigenerativa, Editore: Patron, Bologna, Anno edizione: 2013, ISBN: 9788855532419 I libri suggeriti non raccolgono tutto il materiale fatto a lezione ma consentono di integrarlo per una migliore comprensione.
Slides presented during lectures. Scientific articles uploaded on the portal. Suggested books for basic concepts in Tissue Engineering: 1) Mantero S, Remuzzi A, Raimondi MT, Ahluwalia A, Fondamenti di ingegneria dei tessuti per la medicina rigenerativa, Editore: Patron, Bologna, Anno edizione: 2009, ISBN: 9788855530392 2) Tanzi M.C., Bianchi A., Farè S., Mantero S., Raimondi M.T., Visai L, Approccio Integrato per la medicina rigenerativa, Editore: Patron, Bologna, Anno edizione: 2013, ISBN: 9788855532419 Suggested books do not collect all the subjects treated during the lectures but they allow its integration for a better comprehension.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
L'esame è scritto, con domande di punteggio variabile (sia aperte sia chiuse), in modo da raggiungere il punteggio massimo di 32 punti. L'esame ha una durata di 90 minuti. Non è possibile consultare nessun tipo di materiale di supporto durante la prova. L'esame viene valutato positivamente se si raggiunge un punteggio di 18 punti. La valutazione 30L viene data a chi totalizza una valutazione di almeno 30.5 punti. Sono previste penalità per risposte errate nei quiz a risposta multipla (dal 15 al 50 % del punteggio della domanda e indicate nel testo della domanda). Le risposte lasciate in bianco valgono zero punti. Occorre munirsi di penna, righello e calcolatrice per lo svolgimento di alcuni esercizi, mentre non è ammesso l'utilizzo di fogli personali. Qualora venissero riscontrati comportamenti non consoni alle regole d'esame, il compito d'esame verrà ritirato e lo studente non potrà portare a termine la prova. Lo studente può iniziare a consegnare il compito d'esame dopo 72 minuti dall'inizio dell'esame (80% del tempo d'esame). Se lo studente desidera ritirarsi può farlo a partire da 72 minuti minuti dall'inizio dell'esame: per farlo, deve avvisare la docente e consegnare il compito d'esame, una volta passati i 72 minuti (in aula lo studente deve mantenere un comportamento rispettoso delle regole d'esame. Una volta consegnato il compito, è possibile ritirarsi dall’esame entro 24 h dalla pubblicazione sul portale del corso delle soluzioni alle domande d'esame. Per ritirarsi occorre inviare una mail alla docente titolare entro il termine indicato in un avviso dello stesso docente sul portale. Successivamente, non sarà più possibile ritirarsi. Le domande riguarderanno tutto il programma per verificare che i principali concetti del corso siano stati appresi. A tal proposito, verranno proposti alcuni esercizi di verifica. L’obiettivo dell’esame è quello di valutare il livello di conoscenze dello studente e anche la capacità di rielaborare i concetti attraverso gli esercizi di verifica proposti.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test;
The exam is written, with 8 closed and open questions (4 marks each). The 30L evaluation is possible when the total mark is at least 30.5. The examination time is 1 hour and a half. It is not possible to consult didactic material during the exam. Students should have a ruler and a calculator during the exam to do some exercises. The students can decide to withdraw from the examination within 24h after the exam has finished by a self-evaluation (the teacher will publish the solutions in the Portal just after the exam). After that time, they cannot withdraw anymore. Questions will concern the program to verify that main concepts of the course have been learnt. To this aim, a few exercises will be included. The aim of the exam is to evaluate the students’ level of knowledge as well as their ability to apply the learnt concepts through the verification exercises included in the exam.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Esporta Word


© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
Contatti