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impaginato corretto fullone_Layout 1 13/10/15 12.08 Pagina 18 Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per ‘Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Titolo Bioreattore per l’ingegnerizzazione dei tessuti Bioreattore per l’ingegnerizzazione dei tessuti articolari. articolari. Rif. CNR 10387 Rif. CNR 10387 Titolare(i): CNR Istituto: IEIIT Inventore di riferimento: Silvia Scaglione Territori di vigenza: IT Data di priorità: 29/01/2015 Abstract Abstract L’invenzione si riferisce a un bioreattore che accoppia contemporaneamente stimolazione meccanica L’invenzione si riferisce a un bioreattore che accoppia contemporaneamente stimolazione meccanica (compressione e/o pressione idrodinamica) e/o fluidodinamica (perfusione) e/o pressione idrostatica a (compressione e/o pressione idrodinamica) e/o fluidodinamica (perfusione) e/o pressione idrostatica a tessuti ingegnerizzati, mimando il microambiente articolare. tessuti ingegnerizzati, mimando il microambiente articolare. Oggetto della presente invenzione è anche un metodo per la generazione di tessuti articolari, che utilizza Oggetto della presente invenzione è anche un metodo per la generazione di tessuti articolari, che utilizza il dispositivo descritto. il dispositivo descritto. In particolare, tale bioreattore presenta caratteristiche tecniche tali da consentire elevata flessibilità in In particolare, tale bioreattore presenta caratteristiche tecniche tali da consentire elevata flessibilità in termini di materiali da poter testare meccanicamente e funzionalmente, nonché elevata flessibilità nelle termini di materiali da poter testare meccanicamente e funzionalmente, nonché elevata flessibilità nelle stimolazioni fisiologiche che si possono ricreare. stimolazioni fisiologiche che si possono ricreare. Background Background Per ingegnerizzare tessuti in vitro, specifici tipi di cellule vengono coltivate su supporti 3D bioattivi Per ingegnerizzare tessuti in vitro, specifici tipi di cellule vengono coltivate su supporti 3D bioattivi consentendo un differenziamento cellulare e la generazione di strutture tissutali 3D. Oltre agli stimoli di consentendo un differenziamento cellulare e la generazione di strutture tissutali 3D. Oltre agli stimoli di natura biochimica, anche stimoli di origine meccanica influenzano i meccanismi di rigenerazione tissutale. I natura biochimica, anche stimoli di origine meccanica influenzano i meccanismi di rigenerazione tissutale. I bioreattori permettono di automatizzare il processo di rigenerazione tessutale, ma spesso prevedono la bioreattori permettono di automatizzare il processo di rigenerazione tessutale, ma spesso prevedono la possibilità di impostare un unico stimolo fisico specifico. possibilità di impostare un unico stimolo fisico specifico. Tecnologia Tecnologia La camera del bioreattore oggetto dell’invenzione si caratterizza per un’elevata flessibilità di impiego, La camera del bioreattore oggetto dell’invenzione si caratterizza per un’elevata flessibilità di impiego, permettendo di alloggiare materiali di forme, natura chimico-fisica differenti. permettendo di alloggiare materiali di forme, natura chimico fisica differenti. Il motore e il pistone poroso permettono di impostare un ampio intervallo di regimi di stimolazione Il motore e il pistone poroso permettono di impostare un ampio intervallo di regimi di stimolazione meccanica e fluidodinamica adattati a seconda del target applicativo. meccanica e fluidodinamica adattati a seconda del target applicativo. Vantaggi e Applicazioni Vantaggi e Applicazioni L’invenzione permette di: L’invenzione permette di: - accoppiare contemporaneamente stimolazione meccanica e fluidodinamica al costrutto; accoppiare contemporaneamente stimolazione meccanica e fluidodinamica al costrutto; - attuare un flusso di perfusione che garantisce una semina cellulare efficiente ed uniforme all’interno del attuare un flusso di perfusione che garantisce una semina cellulare efficiente ed uniforme all’interno del costrutto con un’ottimizzazione del trasporto di massa dei fattori nutritivi all’interno del tessuto; costrutto con un’ottimizzazione del trasporto di massa dei fattori nutritivi all’interno del tessuto; - mimare il più fedelmente possibile le condizioni fisiologiche della nicchia articolare. mimare il più fedelmente possibile le condizioni fisiologiche della nicchia articolare. Stadio di Sviluppo Stadio di sviluppo Prototipo e validazione tecnica e funzionale. Prototipo e validazione tecnica e funzionale. 18