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Bioingegneria

Laboratorio Ingegneria dei Tessuti per la Medicina Rigenerativa

L’attività di ricerca del laboratorio si focalizza sullo sviluppo di tecniche di laboratorio per l’ingegneria dei tessuti. In questo contesto.

L’approccio del laboratorio è quello di unire discipline differenti quali la biologia cellulare e l’ingegneria.

Linee di ricerca

Valutazione tossicologica del particolato ambientale

La linea di ricerca è focalizzata sulla valutazione del potenziale tossico del particolato ambientale su cellule di origine umana coltivate in 2D e in 3D. Per esaminare la tossicità generata dal particolato ambientale, abbiamo messo a punto test in vitro di mutagenicità, di vitalità cellulare, e di generazione dei radicali liberi dell’ossigeno. Le cellule esposte alle sostanze tossiche sono state anche caratterizzate dal punto di vista dell’espressione genica e dell’infiammazione. Poiché il polmone è il principale organo bersaglio del particolato ambientale abbiamo simulato in vitro l’unità funzionale del polmone. A tale scopo abbiamo progettato e realizzato un nuovo dispositivo microfluidico 3D che permetta di testare in vitro la tossicità del particolato ambientale in condizioni simili a quelle fisiologiche utilizzando una co-coltura di cellule epiteliali ed endoteliali dell’alveolo polmonare.

Sviluppo di tecniche per la rigenerazione del rene

Il progetto prevede la creazione in laboratorio di un nuovo rene a partire da un organo originario che viene completamente privato delle cellule e ripopolato con cellule staminali. A questo scopo è stato progettato e costruito un sistema di perfusione per la decellularizzazione e ricellularizzazione di reni di ratto. Abbiamo dimostrato che la perfusione con detergenti è in grado di determinare la completa e rapida rimozione cellulare e il mantenimento della struttura 3D della matrice extracellulare. Abbiamo poi ottimizzato diverse procedure di ricellularizzazione attraverso l’arteria e la vena renale e l’uretere. Le analisi immunoistochimiche hanno confermato che le tecniche di infusione utilizzate permettono l’adesione e la sopravvivenza delle cellule nel rene con differenze però nella loro distribuzione.

Effetto delle forze emodinamiche sull’endotelio vascolare

Scopo del progetto è lo studio delle sollecitazioni meccaniche generate dalla circolazione sanguigna sulle cellule endoteliali che rivestono la parete interna dei vasi. Per stabilire, a livello sperimentale, il ruolo degli sforzi di taglio nel fallimento degli accessi vascolari creati nei pazienti dializzati, abbiamo realizzato un dispositivo basato su una geometria a piatto-cono che ci ha permesso di esporre colture di cellule endoteliali a diversi valori di sforzi di taglio. Abbiamo dimostrato che l’esposizione delle cellule endoteliali ad uno sforzo di taglio oscillante è in grado di indurre un aumento significativo della produzione di segnali biochimici coinvolti nello sviluppo incontrollato di neointima e dunque al fallimento dell'accesso vascolare.

Validazione di un supporto 3D per cellule staminali

La linea di ricerca è finalizzata allo studio di un supporto 3D, definito nicchioide, per la crescita in vitro di cellule staminali. Il nicchioide riproduce la geometria e gli stimoli meccanici a cui le cellule staminali sono fisiologicamente esposte nella nicchia staminale e permette di valutare l’effetto della tridimensionalità sul mantenimento della multipotenza di cellule staminali in vitro. L’innovativo supporto 3D ha permesso di preservare la pluripotenza di cellule embrionali murine e di cellule staminali mesenchimali di ratto In modo più efficiente rispetto al tradizionale substrato 2D.

Responsabili
Marina
Figliuzzi
Capo Laboratorio
marina.figliuzzi@marionegri.it
Capi Unità
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Personale
Matteo
Tironi
Ricercatore
matteo.tironi@marionegri.it
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Codice:

International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation.

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