PORTALE DELLA DIDATTICA

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Ingegneria delle cellule e dei tessuti

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

A.A. 2025/26

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
2024/25
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).
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).
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
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
Lezioni con proiezione di slide (scritte in italiano e/o in inglese). Le lezioni sono tenute in italiano da 3 insegnanti diversi e suddivise in 3 blocchi successivi. Il corso prevede 54 ore di lezioni e 6 ore di esercitazione. Queste ultime permettono di ripassare i concetti principali delle lezioni attraverso esercizi di verifica, in preparazione all'esame.
Slide presentate a lezione. Articoli scientifici di approfondimento forniti dal docente. Possibili testi per i 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;
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 75 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 consegnare il compito d'esame o decidere di ritirarsi dall'esame a partire da 50 minuti dall'inizio dello stesso. Inoltre, una volta terminato l'esame e consegnato il compito, gli studenti possono ancora ritirarsi dalla correzione, inviando una mail alla docente entro le 24 ore dalla consegna. 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.
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