Il corso di Ingegneria per la Medicina Rigenerativa è finalizzato a fornire agli studenti elementi conoscitivi sulle strategie di Medicina Rigenerativa, in particolare inerenti allo sviluppo di: • materiali biocompatibili tessuto-specifici • scaffold biomimetici rispetto alla matrice extracellulare del tessuto da rigenerare • sistemi per il rilascio di farmaci/fattori bioattivi • strategie per la terapia cellulare. Durante il corso saranno illustrate le soluzioni più recenti di ingegneria tissutale, con particolare riferimento ad applicazioni cardiovascolari, quali gli stent bioriassorbibili di ultima generazione e gli scaffold e gli idrogeli iniettabili per la rigenerazione del miocardio. Sono anche previste 9 ore di attività di laboratorio (previa suddivisione degli studenti del corso in 6 squadre) sulla preparazione di scaffold e la loro caratterizzazione meccanica e morfologica.

Conoscenze: • Conoscenza sui materiali adoperati in Medicina Rigenerativa (principalmente polimeri e materiali inorganici) • Conoscenza sulle interazioni cellula-matrice extracellulare, cellula-cellula, cellula-fattori di crescita, funzionale ad apprendere i principi per la progettazione di soluzioni biomimetiche per l’ingegneria dei tessuti • Conoscenza sulle tecniche per la produzione degli scaffold (tecniche convenzionali e di prototipazione rapida) • Conoscenze sui metodi per la funzionalizzazione chimica e la progettazione meccanica e strutturale degli scaffold. • Conoscenze di terapia cellulare con cellule staminali • Conoscenza sulle principali soluzioni applicate clinicamente e in fase di ricerca per la rigenerazione di alcuni tessuti, con particolare riferimento al miocardio. • Conoscenza sulle norme da seguire per la validazione preclinica e clinica delle soluzioni di Medicina Rigenerativa • Conoscenza delle norme di sicurezza per l’accesso ai laboratori in previsione delle esercitazioni pratiche Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Capacità di elaborare soluzioni per la rigenerazione di specifici tessuti, mediante la combinazione critica delle strategie di Medicina Rigenerativa affrontate durante il corso. • Capacità di selezionare le tecniche più appropriate per la preparazione di scaffold con determinate specifiche in termini di struttura e composizione. • Abilità nella progettazione e ingegnerizzazione di sistemi per la medicina rigenerativa • Applicazione dei concetti appresi, per ingegnerizzare nuove soluzioni nell’ingegneria dei tessuti e nella medicina rigenerativa. • Capacità di comprensione di lavori di letteratura scientifica. • Questo insegnamento contribuisce a sviluppare l’analisi critica, l'autonomia di giudizio e la capacità di proporre soluzioni innovative da parte degli studenti mediante una partecipazione attiva alle lezioni e alle esercitazioni.

• Conoscenze di base di chimica generale, chimica organica e biochimica. • Conoscenze di base di scienza e tecnologia dei materiali inorganici e polimerici. • Conoscenze di base di biologia e fisiologia cellulare. • Conoscenze di base delle tecniche per la determinazione delle proprietà superficiali e massive dei materiali.

ll corso ha il fine di fornire agli studenti competenze nel campo della progettazione e realizzazione di "scaffold", substrati tri-dimensionali porosi per applicazioni nell’ambito della medicina rigenerativa. Dopo un’iniziale introduzione sui principi di comunicazione cellulare, verranno analizzati i criteri generali di progettazione degli scaffold: funzionalizzazione chimica con molecole bioattive, progettazione meccanica e strutturale. Verranno successivamente presentate le principali linee di ricerca dell’ingegneria tissutale per la rigenerazione di diversi tessuti biologici. Saranno descritte le caratteristiche e le potenzialità delle cellule staminali con riferimento ad alcune delle attuali strategie di medicina rigenerativa che le utilizzano, tra le quali verrà analizzata in maggiore dettaglio la terapia cellulare del miocardio. Parte del corso sarà dedicata alle strategie per il trattamento delle patologie cardiovascolari (stent cardiovascolari; scaffold/idrogeli per il trattamento del miocardio infartuato) che rappresentano la principale causa di morte nei paesi industrializzati. Saranno inoltre illustrati alcuni progetti di ricerca di Medicina Rigenerativa attualmente in corso presso il Politecnico di Torino.

Le slide sono generalmente in inglese con alcune eccezioni. Si sottolinea che l'esame di questo corso verifica la comprensione e la capacità di rielaborare i concetti appresi per progettare soluzioni di medicina rigenerativa; pertanto si consiglia di non studiare “a memoria” gli argomenti ma di imparare a ragionare per applicare le strategie trattate a lezione.

• Lezioni con proiezione di slides. • Esercitazioni in aula. • Esercitazioni in laboratorio suddivisi in 6 squadre: preparazione di scaffold e loro caratterizzazione. • Se il corso si terrà da remoto, le esercitazioni verranno svolte dai docenti e trasmesse in diretta o in differita agli studenti in forma di video. L'esercitatore commenterà le singole esercitazioni e si interfaccerà con gli studenti per alcuni esercizi.

• Slides presentate a lezione. • Articoli scientifici di approfondimento forniti dal docente. • Non esiste un libro di testo sul programma del corso, in quanto i contenuti sono derivati dalla letteratura scientifica.

Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame si svolge tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus). L'esame è scritto e prevede 8 domande da 4 punti ciascuna (in parte chiuse e in parte aperte) e ha una durata di 2 ore. E’ prevista una domanda inerente alle attività pratiche svolte in laboratorio; tre domande verificano l'abilità dello studente di sfruttare le conoscenze acquisite per progettare scaffold rispondenti a specifiche particolari; le restanti quattro domande verificano le conoscenze acquisite dagli studenti. Non è possibile consultare nessun testo in fase d’esame. L'esame viene superato con una votazione minima di 18. Il voto massimo (30L) si consegue con un punteggio di almeno 30.5. L’esame ha l’obiettivo di verificare le conoscenze apprese (domande di esame aperte e chiuse) e anche la capacità di rielaborarle per lo sviluppo di scaffold e funzionalizzazioni di scaffold in grado di soddisfare le specifiche tecniche richieste (domande aperte). I risultati dell’esame vengono comunicati sul portale della didattica, insieme alla data in cui gli studenti possono visionare il compito e chiedere chiarimenti. La visione e correzione del compito è in modalità virtuale tramite Virtual Class Room. Gli studenti possono rifiutare la registrazione del voto d'esame solo una volta.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Per l'esame in modalità mista, una parte degli studenti sostiene l'esame tramite PC utilizzando la piattaforma Exam di POLITO integrata con strumenti di proctoring (Respondus), un'altra porzione degli studenti sostiene l'esame in presenza in classe. In entrambi i casi, l'esame è scritto e prevede 8 domande da 4 punti ciascuna (in parte chiuse e in parte aperte) e ha una durata di 2 ore. E’ prevista una domanda inerente alle attività pratiche svolte in laboratorio; tre domande verificano l'abilità dello studente di sfruttare le conoscenze acquisite per progettare scaffold rispondenti a specifiche particolari; le restanti quattro domande verificano le conoscenze acquisite dagli studenti. Non è possibile consultare nessun testo in fase d’esame. L'esame viene superato con una votazione minima di 18. Il voto massimo (30L) si consegue con un punteggio di almeno 30.5. L’esame ha l’obiettivo di verificare le conoscenze apprese (domande di esame aperte e chiuse) e anche la capacità di rielaborarle per lo sviluppo di scaffold e funzionalizzazioni di scaffold in grado di soddisfare le specifiche tecniche richieste (domande aperte). I risultati dell’esame vengono comunicati sul portale della didattica, insieme alla data in cui gli studenti possono visionare il compito e chiedere chiarimenti. Se l’esame si svolge in remoto, la visione e correzione del compito avviene tramite Virtual Class Room. Per la modalità in presenza, viene prenotata un’aula per la correzione. Gli studenti possono rifiutare la registrazione del voto d'esame solo una volta.