University CNR - Istituto di Fisiologia Clinica
City Pisa
Research Structure Gruppo MAST
Research Structure Manager Claudio Domenici
Phone 050-3152470
Fax 050-3152166
Email domenici@ ifc.cnr.it
Web Site www.ifc.cnr.it
Skills Tipology L'attività multidisciplinare del gruppo MAST comprende diverse linee di ricerca nell'ambito delle tecnologie biomediche. Queste vanno dallo sviluppo di biosensori e sensori chimici per applicazioni in campo medico e ambientale, alla realizzazione di biomateriali e materiali biomimetici per applicazioni nel settore dell'ingegneria tessutale.

Date le diverse competenze che esse richiedono, alcune delle suddette attività sono portate avanti grazie anche all'interazione con altri gruppi di ricerca. I particolare, per quanto riguarda la ricerca sui sensori gene specifici e le biosuperfici a base di sonde oligonucleotidiche sintetiche, l'attività è strettamente legata alla collaborazione in atto con il laboratorio di Tecnologie Genomiche (Dr. L. Citti, sempre IFC), mentre per le attività nel campo dell'ingegneria tessutale e nell'utilizzo di bioreattori per colture cellulari in regime dinamico e con controllo di parametri fisici e chimici, la collaborazione è con il gruppo universitario coordinato dalla Prof.ssa A. Ahluwalia della facoltà di Ingegneria di Pisa.

Il gruppo è in grado di offrire competenze nelle seguenti aree:

  • Biosensori gene specifici (includendo sia la parte relativa al progetto e la sintesi di sonde oligonucleotidiche e la loro immobilizzazione su superfici sensibili, che lo sviluppo di dispositivi sensoriali basati su QCM, sistemi ottici, sistemi micromeccanici).
  • Sensori chimici e sensori fisici (elettrochimici, a polimero conduttore, piezoelettrici, ottici ecc. - In particolare notevole esperienza è stata maturata sia nello sviluppo e test di sistemi tipo "naso elettronico" per il riconoscimento di sostanze volatili, che nel settore dei sensori a polimero piezoelettrico per la rilevazione di forze o deformazioni).
  • Biomateriali e materiali biomimetici (repliche tessutali a base di idrogeli, attuatori pseudo-muscolari, modellistica sui suddetti materiali).
Ingegneria tessutale (coltura cellulare su scaffold polimerici bioerodibili bi- e tri-dimensionali, coltura in bioreattori per la stimolazione controllata della crescita delle cellule tramite variazione di parametri fisici e chimici).
Past Experiences Fino dalla sua formazione, il gruppo MAST ha operato nel campo dell'ingegneria applicata alla medicina, affrontando problematiche inerenti al settore delle "Life Sciences", dove ha acquisito un'esperienza ventennale soprattutto per quanto riguarda lo sviluppo di sensori per la rilevazione di grandezze di interesse biomedico e di attuatori pseudomuscolari a base di gel di polielettroliti.

Più recentemente le conoscenze del gruppo si sono allargate a settori come quello dei biosensori (immunosensori ottici, sensori gene specifici ecc.) o quello dell'ingegneria dei tessuti biologici.

Nel corso degli anni il gruppo ha partecipato o collaborato a numerosi Progetti Finalizzati:

  • P.F. Tecnologie Biomediche e Sanitarie, sottoprogetti "Protesi cardiovascolari", "Attuatori non convenzionali" e "Pompe scheletriche".
  • P.F. Robotica, tema "Attuatori pseudomuscolari polimerici comandati per via chimica".
  • P.F. MADESS, tema "Sensori a fibre ottiche per monitoraggio".
  • P.F. Biotecnologie e Biostrumentazione, tema "Immunosensori optoelettronici per monitoraggio".
  • P.F. MADESS II, tema "Sviluppo di un sistema olfattivo artificiale a polimeri conduttori orientato ad applicazioni ambientali".
  • P.F. Biotecnologie, U.O. responsabile dello sviluppo di un immunosensore a fibra ottica.

Ha inoltre partecipato al programma di ricerca sull'endotelizzazione di protesi vascolari polimeriche, nell'ambito del Progetto "Sostituzioni funzionali, organi artificiali e trapianti d'organo" (Sottoprogetto: Ingegneria dei tessuti) dell'Istituto Superiore di Sanità. Ha inoltre collaborato ai progetti MURST "Sensori chimico-biologici per l'ambiente" (PNR) e "Sviluppo e validazione di un sistema integrato per la caratterizzazione della qualità degli oli di oliva basato sull'utilizzo di un sistema olfattivo artificiale" (Art. 10 Legge 46/1982), nonché ai Progetti Europei "INTESA" (ESPRIT) e FAIR/CRAFT, entrambi su tematiche relative allo sviluppo di sistemi olfattivi artificiali.

Più recentemente il gruppo ha partecipato come U.O. al progetto"Sviluppo di bioreattori miniaturizzati per il test di farmaci su colture cellulari a regime dinamico in modelli di patologie nervose e vascolari", finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Pisa e collaborato ad un programma COFIN-MIUR sullo sviluppo di trasduttori micromeccanici per la determinazione di mRNA.

Attualmente il responsabile del gruppo è coordinatore del Progetto FIRB-MIUR "Sviluppo e realizzazione di biosensori per la determinazione di RNA messaggero in campioni biologici di interesse biomedico".
Developed Research Applicability Gli argomenti presentati si collocano indubbiamente nell'ambito delle tematiche previste dalla Fondazione ed i risultati delle ricerche in atto possono senz'altro trovare uno sviluppo industriale nel campo delle "Life Sciences".

Particolari interessi applicativi potranno risultare dal Progetto Europeo CARE-MAN (HealthCARE by biosensor Measurements And Networking) recentemente approvato nell'ambito del VI Programma Quadro, ed attualmente alla firma a Bruxelles, a cui il gruppo partecipa come unità operativa.

Per quanto riguarda i brevetti, sono attualmente allo studio alcune possibilità relative agli argomenti trattati nelle diverse attività di ricerca al momento in atto. Ad esempio è stata recentemente presentata la Proposta di Brevetto Italiano dal titolo "Geli ad impedenza acustica variabile e controllabile per applicazioni in tecniche utilizzanti ultrasuoni" riguardante l'utilizzo di idrogeli ad impedenza acustica controllabile (gel eco-opaco o eco-trasparente) per diversi tipi di imaging.
Equipments Il Gruppo MAST che ha a disposizione i laboratori "Sensori e trasduttori" e "Materiali biomimetici e ingegneria dei tessuti biologici", e collabora strettamente con il laboratorio "Tecnologie Genomiche", può avvalersi di ampia gamma di apparecchiature che vanno dalla strumentazione prettamente elettronica a quella chimica e biochimica. In particolare possono essere elencati, oltre ai vari dispositivi elettronici di acquisizione ed elaborazione di segnali:

  • sensori di vario tipo,
  • apparecchiatura ottica (banco ottico con componenti, sorgenti laser, monocromatore, fotorivelatore, ecc.),
  • strumentazione per la rilevazione ed analisi del respiro,
  • attrezzatura per laboratorio chimico (cappa chimica ecc.),
  • gas cromatografo,
  • spettrometro di massa,
  • camera per coltura cellulare, dotata di cappa a flusso laminare, incubatore, centrifuga, microscopio a fluorescenza e microscopio ottico, bioreattori,
  • spettrofotometro UV-VIS con cellette con controllo di temperatura,
  • HPLC,
  • sintetizzatore,
  • apparecchio per elettroforesi bidimensionale.
Network Il gruppo ha partecipato a network a livello europeo su tematiche relative allo sviluppo di biosensori. In particolare, riguardo allo sviluppo di immunosensori ottici, ha partecipato alla Concerted Action della Comunità Europea "Chemical Sensors for In-Vivo Monitoring" e successivamente, sempre nell'ambito dell'attività su biosensori e biosuperfici, ha fatto parte del programma scientifico internazionale "Artificial Biosensing Interfaces" della European Science Foundation. Ha inoltre fatto parte del Network della Comunità Europea "NOSE" sullo sviluppo di sistemi olfattivi artificiali. Il Progetto Europeo CARE-MAN in partenza potrà inoltre rappresentare un'ottima occasione per allargare la rete di competenze.
Addendum
 
University Patents
(6)
Research Structure Publications
(696)
University Publications
(827)
NOTE: these 827 Publications do not include above 696 Research Structure's ones
Last Update: 09/05/2006, 11:17   ·   Printed at: 13:34, 09/09/10