Il gruppo di ingegneria tissutale cardiovascolare del Dr. D’Amore mira a integrare la comprensione meccanicistica dell’interazione tra scaffold e ospite con lo sviluppo di nuovi biomateriali e strategie di ingegneria tissutale. La nostra ricerca si concentra sulle esigenze cliniche non soddisfatte nelle malattie cardiovascolari. Gli interessi di ricerca comprendono sei aree altamente interconnesse: I) istologia quantitativa e analisi basata su immagini della microstruttura dei biomateriali, II) strategie di modellizzazione strutturale per guidare la fabbricazione di scaffold per l’ingegneria tissutale, III) condizionamento meccanico e topologico per l’elaborazione dei tessuti, IV) sviluppo di dispositivi di contenimento cardiaco, V) innesti vascolari e VI) valvole cardiache ingegnerizzate.

Obiettivi

Il laboratorio di ingegneria tissutale cardiovascolare D’Amore si impegna ad affrontare una questione fondamentale:

“Una comprensione meccanicistica di come i biomateriali e la microstruttura dei tessuti nativi si traducano in una risposta biologica specifica, nonché un controllo ispirato alla natura sulla struttura e sulla funzione dei biomateriali, possono portare a una generazione più performante di surrogati dei tessuti cardiovascolari?”

La nostra missione riflette la nostra visione della scienza, secondo cui la ricerca di base e quella traslazionale sono ugualmente fondamentali e simbiotiche nel promuovere la conoscenza umana e nell’affrontare le esigenze cliniche non soddisfatte.

Il legame tra questa domanda di ricerca e l’identità scientifica del Centro Ri.MED è duplice e bidirezionale:
Esseri umani → Ambiente
I dispositivi medici e le strategie di ingegneria dei tessuti cardiovascolari che sviluppiamo mirano a migliorare la resilienza umana alle minacce dell’ambiente che, in questo caso, sono l’ampio spettro delle malattie cardiovascolari.
Esseri umani ← Ambiente
Il nostro gruppo combina l’ingegneria dei tessuti con la biomimetica, un paradigma che richiede, dal punto di vista operativo e filosofico, di studiare e svelare la complessità della natura, per identificare e, in ultima analisi, replicare le proprietà critiche per una specifica applicazione clinica.

Focus

• Valvole cardiache bioingegnerizzati
• Innesti vascolari bioingegnerizzati
• Patch cardiaci bioingegnerizzati
• Bioreattori per l’elaborazione di matrici extracellulare
• Analisi strutturale ed istopatologica basata su immagini di tessuti nativi/ingegnerizzati
• Modelli numerici di tessuti nativi/ingegnerizzati per la meccanica e la crescita dei tessuti

Competenze e risorse

• Bio-fabbricazione di tessuti ingegnerizzati
• Lavorazione di biomateriali
• Caratterizzazione meccanica e fisico-chimica dei tessuti nativi e ingegnerizzati
• Valutazione istologica qualitativa e quantitativa
• Formulazione e caratterizzazioni di dispositivi medici a rilascio controllato di farmaci
• Meccanobiologia
• Modelli numerici applicati alla crescita/degradazione dei tessuti e all’analisi strutturale basata su immagini
• Analisi in vivo di biomateriali e tessuti ingegnerizzati.

Team

ALUMNI

Post. Doctoral / Senior scientists

1. Dr. T. Dursun Usal, 2024-2025, Ri.MED Foundation, Research Fellowship in Tissue Engineering expert in Numerical Met;
2. Dr. M. Barbuto, 2024-2024, Ri.MED Foundation, Scientist in Biofabrication;
3. Dr J. Soto 2021-2024, Ri.MED Foundation, numerical modeling of engineered mitral valve leaflets and chordal apparatus, ERC-CoG BIOMITRAL.

Ph. D students

1. M. Baccarella 2022 – 2026, (primary advisor) RiMED, University of Palermo and
   University of Pittsburgh, Biofabrication methods and computational approaches applied to cardiovascular tissue engineering scaffolds and in-vitro models;

Undergraduate Master’s students

1. A. Bouwen, 2024-2024, Evaluation of the effect of PANI inclusion in a bilayer-bio-hybrid
   cardiac patch, University of Eindhoven;
2. B. Di Caccamo, 2023-2024, Three-layer vascular graft – optimization process, Politecnico di
   Torino;
3. L. Di Nino, 2023-2024, Design and development of a minimally invasive deployment system, University of Palermo;
4. E. Provenzano, 2023-2023, Computational Fluid Dynamic Analysis of a new Mitral Valve
   prosthesis;
5. A. Cardella, 2022-2023, Processing optimization of 3D tissue engineered heart valve scaffold;
6. S. C. Mencaroni, 2023-2023, University of Parma, Three-layer vascular graft – optimization
   process;
7. G. Consiglio, 2022-2023, University of Palermo, Engineering a pressure control device for the intrahepatic stent shunt;
8. M. Gallina, 2022-2023, University of Palermo, Biofabrication of conductive cardiac patches.

Undergraduate Bachelor’s students

1. S. Dei Bardi, 2021-2022, University of Palermo, Italy; scaffold processing for cardiac patch and vascular graft;
2. G. Polizzi, 2021-2022, University of Palermo, Italy; scaffold processing for cardiac patch and vascular graft;