MATERIALI E PRODOTTI POLIMERICI PER IL SETTORE … · Professore Associato di Scienza e tecnologia...

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Syllabus MATERIALI E PRODOTTI POLIMERICI PER IL SETTORE BIOMEDICALE A.A. 2017 / 2018 Master di II livello ALMA MATER STUDIORUM UNIVERSITÀ DI BOLOGNA CON IL PATROCINIO DI IN PARTNERSHIP CON

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Syllabus

MATERIALI E PRODOTTI POLIMERICI PER IL SETTORE BIOMEDICALE

A.A. 2017 / 2018

Master di II livello

ALMA MATER STUDIORUMUNIVERSITÀ DI BOLOGNA

con il patrocinio di in partnership con

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Struttura dei corsi

# INSEGNAMENTI CFU ORE

1 Gestione dei processi, project management e gestione dei team 4 crediti 32

2 Statistica e controllo statistico della qualità 5 crediti 40

3 Biomateriali polimerici 6 crediti 48

4 Processi di lavorazione e altri processi specifici nel biomedicale 5 crediti 40

5 Modifica superficiale e caratterizzazione di superfici dei materiali 5 crediti 40

6 Membrane, filtrazione e processi di bioseparazione in ambito biomedicale 5 crediti 40

7 Biocompatibilità e regolatorio 5 crediti 40

8 Sicurezza dei biomateriali polimerici 5 crediti 40

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CORSO

Gestione dei processi, project management e gestione dei team

DocentiElisa Mattarelli (titolare) è professore associato in Ingegneria Gestionale presso l’Università di Modena e Reggio Emilia. Ha conseguito il dottorato in ingegneria gestionale presso l’università di Padova nel 2005, ha svolto un periodo di Post-doc presso la University of Arizona nel 2005-2006 ed è stata Fulbright Visiting Professor presso Stanford University nel 2016-2017. I suoi interessi di ricerca riguardano i team di innovazione, co-localizzati e virtuali, i processi di identità nelle organizzazioni e l’uso delle tecnologie collaborative. La sua ricerca è stata pubblicata su riviste quali Organization Science, Research Policy e Human Relations.

Valerio Incerti è Research Associate ad INSEAD in Francia. Ha conseguito il dottorato in Ingegneria dell’Innovazione Industriale presso l’Università di Moderna e Reggio Emilia. I sui interessi di ricerca riguardano l’effetto del multitasking e dell’affiliazione a team multipli (Multiple Team Membership) sulla performance individuale e di team e i metodi innovativi per la ricerca sociale.

Programma – Introduzione ai team di lavoro – Il modello input-process-outcome dell’efficacia dei team – Team co-localizzati e virtuali – L’uso delle tecnologie collaborative nei team – I processi social nei team – Work Breakdown Structure – Organizational Breakdown Structure – GANTT – Critical Path Method e PERT – Resource Scheduling

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CORSO

Statistica e controllo statistico della qualità

DocentiMichele Scagliarini. Laureto in Scienze statistiche ed economiche. Dottore di ricerca in Metodologia statistica per la ricerca scientifica. Dal 2005 è professore associato di statistica (SECS-S/01) presso il Dipartimento di Scienze Statistiche dell’Università di Bologna. Nell’anno accademico 2017/18 è docente titolare degli insegnamenti di Metodi statistici di controllo della qualità (laurea magistrale in Statistica, Economia e Impresa), di Design of Experiments e Metodi di campionamento (laurea in Scienze Statistiche). L’attività di ricerca riguarda il controllo statistico della qualità, il controllo statistico di processo, l’analisi della capacità di processo, il controllo statistico di processo in ambito healthcare, l’analisi e valutazione dei sistemi di misura. L’attività di ricerca è documentata da più di 30 pubblicazioni su riviste internazionali e oltre 30 comunicazioni presentate a convegni internazionali. È membro della Società Italiana di Statistica (SIS) e dell’European Network for Business and Industrial Statistics (ENBIS).

Gabriele Soffritti. Laureato in Scienze statistiche ed economiche. Dottore di ricerca in Metodologia statistica per la ricerca scientifica. Dal 2006 è professore associato di statistica (SECS-S/01) presso il Dipartimento di Scienze Statistiche dell’Università di Bologna. Nell’anno accademico 2017/18 è docente titolare degli insegnamenti di Statistica C.A. (laurea magistrale in Statistica, economia e impresa) e di Analisi dei dati qualitativi (laurea magistrale in Scienze statistiche). Ha un’esperienza ultraventennale di studio e di insegnamento della metodologia statistica a livello universitario (lauree triennali e magistrali, master di I e II livello, dottorato di ricerca). I principali interessi di ricerca riguardano i modelli con variabili latenti e i metodi per la cluster analysis e l’analisi della regressione. È socio della Società Italiana di Statistica e membro dell’International Association for Statistical Computing.

ProgrammaModulo 1: Statistica (prof Gabriele Soffritti)

– Introduzione alla probabilità. Definizioni e regole fondamentali della probabilità. – Variabili aleatorie discrete e continue. Le distribuzioni di probabilità di Bernoulli, binomiale, di Poisson, normale e

chi-quadrato. – Introduzione all’inferenza statistica. Distribuzioni di probabilità di misure di sintesi campionarie di particolare

interesse (statistiche). – Problemi di stima parametrica puntuale ed intervallare e problemi di verifica di ipotesi semplici e composte. – Stimatore: definizione e proprietà. Intervalli di confidenza. – Test statistico: definizione e proprietà. Test ad un campione sulla media, la frequenza, la varianza.

Modulo 2: Controllo statistico della qualità (prof Michele Scagliarini) – Il controllo statistico di processo: introduzione e terminologia. – Fondamenti statistici delle carte di controllo: scelta dei limiti di controllo; dimensione del campione e frequenza di

campionamento; funzione di potenza e funzione ARL. – Analisi degli andamenti tipici di una carta di controllo. Fase I e Fase II del controllo statistico di processo. – Carte di controllo per variabili: Carta , Carta S, Carta R, Carte di controllo per misure singole. – Carte di controllo per attributi. Carte di controllo per frazione di non conformi: carta p, carta np. Carte di controllo

per non conformità: carta c, carta u. – Carte di Controllo CUSUM ed EWMA. – Analisi della capacità di processo.

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CORSO

Biomateriali polimerici

DocentiMaria Letizia Focarete (titolare). Professore Associato di Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici presso il Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” dell’Università di Bologna (Unibo), dove è a capo del gruppo di ricerca di Materiali Polimerici. È inoltre membro del Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Scienze della Vita e Tecnologie per la Salute (CIRI-SDV) (Unibo). Titolo di Dottore di Ricerca in Chimica Industriale nel Marzo 2000. Titolare dei seguenti corsi: “Chimica delle Macromolecole”, “Chimica e Tecnologia dei Materiali Polimerici”, “Materiali polimerici per le scienze della vita”, “Materiali polimerici funzionali” (Corso di Laurea Triennale in Chimica e Chimica dei Materiali e Corso di Laurea Magistrale in Fotochimica e Materiali Molecolari). È Tutore del Collegio Superiore dell’Università di Bologna, membro del Collegio dei docenti del Dottorato di Ricerca in “Nanoscienze per la medicina e per l’ambiente” e membro del Gruppo Tematico dell’Ateneo di Bologna: Nanotechnologies, Advanced Materials and Processes. È responsabile dello scambio Erasmus con l’Università di Wolverhampton (UK) e dell’accordo di ricerca e formazione PIRE (Partnerships for International Research and Education): Materials for Renewable Energy NaturÈs Way (RENEW) dell’NSF (US).M.L. Focarete è autrice di oltre 80 pubblicazioni su rivista internazionale, 3 capitoli di libri, 5 brevetti PCT e 2 brevetti italiani, è inoltre Editore di due libri in pubblicazione da Springer ed Elsevier. Interessi di ricerca: chimica e tecnologia di materiali polimerici per applicazioni in ambito biomedicale, ambiente e settore energetico. In particolare: materiali polimerici funzionali, biomateriali, polimeri per il rilascio controllato di farmaci, nanostrutture polimeriche, studio delle proprietà fisiche, della reologia e delle proprietà meccaniche dei polimeri, modifica elle proprietà superficiali dei materiali polimerici.

Daniele Caretti. È Professore Associato di Chimica Industriale presso il Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” dell’Università di Bologna dal 2004. Si è laureato nel 1986 in Chimica Industriale ed ha conseguito nel 1990 il titolo di Dottore di Ricerca in Chimica Industriale.È attualmente titolare dei corsi di “Fondamenti di Scienza dei Polimeri” e di “Chimica dei Polimeri” per la Laurea in Chimica Industriale oltre che dei corsi di “Tecnologia dei Polimeri” e “Polimeri per Usi Speciali” per la Laurea Magistrale in Chimica Industriale. È inoltre docente dei Master in “Materiali Compositi” e “Materiali e Prodotti Polimerici per il Settore Biomedicale”.È stato Presidente della Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole dal 2012 al 2015 e ne è divenuto successivamente Vice Presidente.Daniele Caretti è coautore di 90 pubblicazioni scientifiche apparse su riviste internazionali oltre che di circa 160 comunicazioni a Congressi Nazionali e Internazionali, è stato relatore o correlatore di circa 90 Tesi di Laurea in Chimica Industriale e di 7 Tesi di Dottorato di Ricerca in Chimica Industriale.Ha avuto diversi incarichi gestionali tra cui la Direzione del Centro Servizi e Biblioteca della Facoltà di Chimica Industriale della Università di Bologna dal 2008 al 2013, la Presidenza del Comitato Scientifico della Biblioteca Autonoma di Chimica Industriale dal 2009 al 2013 e della Biblioteca Interdipartimentale di Chimica dal 2014 al 2017, è membro di diverse commissioni di Ateneo tra cui la Commissione Master. Gli interessi scientifici di Daniele Caretti sono rivolti prevalentemente alla sintesi e alla caratterizzazione di polimeri funzionali, in particolare polimeri liquido cristallini, polimeri otticamente attivi, fotoresponsivi e fotoreattivi, polimeri conduttori, polimeri organometallici, polimeri da fonte naturale e polimeri per applicazioni in campo biomedicale.

Paola Fabbri. Professore associato dal 15.10.2014 nel SSD ING-IND/22 Scienza e Tecnologia dei Materiali, in ruolo presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali dell’Università di Bologna Alma Mater Studiorum, svolge attività di ricerca e didattica nel settore dei materiali plastici e compositi a matrice polimerica. L’attività di ricerca è costantemente svolta considerando aspetti diversi della materia, che riguardano la preparazione di nuove strutture polimeriche e copolimeriche funzionali per la modifica chimica di superfici ed interfacce, la compatibilizzazione di miscele polimeriche incompatibili, sviluppo di coatings ibridi organico-inorganici multifunzionali mediante tecnologia sol-gel, nuovi materiali per dispositivi biomedicali come i sensori ottici, scaffold a matrice polimerica per rigenerazione tissutale, compositi e nanocompositi polimerici per applicazioni funzionali o strutturali e le bioplastiche ottenute da fonti rinnovabili. L’attività di ricerca è comunque sempre mirata alla comprensione delle relazioni esistenti tra struttura molecolare e proprietà finali dei materiali, sia di massa che di superficie, per lo sviluppo di nuovi materiali adatti alla fabbricazione di dispositivi funzionali. Le ricerche sono state svolte principalmente in collaborazione con altre Università Italiane ed Enti di Ricerca stranieri. Questo approccio ha permesso l’instaurarsi di salde collaborazioni di ricerca e sviluppo anche con diverse Aziende (sia nazionali che straniere) che operano nel settore della trasformazione di materie plastiche. Nel suo complesso l’attività di ricerca svolta dal 2000 al 2017 ha portato alla pubblicazione di oltre

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CORSO

Biomateriali polimerici

70 articoli su riviste scientifiche internazionali ad elevato impact factor, 5 capitoli di libri e traduzione in lingua italiana di 3 testi di Scienza dei Materiali, stesura e deposito di 4 brevetti, presentazioni a congressi nazionali ed internali di settore, per complessive più di 80 comunicazioni orali e più di 50 poster (indici bibliometrici al settembre 2017 - banca dati Scopus: h-index 20; citazioni 1104).

ProgrammaModulo 1 (Prof. Daniele Caretti)

– Introduzione alla chimica dei materiali polimerici e fondamenti di chimica macromolecolare: omopolimeri e copolimeri; architettura, struttura chimica, configurazione e conformazione di macromolecole; processi di polimerizzazione; pesi molecolari e loro distribuzione.

Modulo 2 (Prof. Maria Letizia Focarete) – Fondamenti delle proprietà allo stato solido dei materiali polimerici: polimeri amorfi e polimeri semi-cristallini;

polimeri termoplastici, termoindurenti, fibre ed elastomeri. – Correlazione struttura- proprietà dei materiali polimerici e fattori che influenzano i processi di lavorazione. – Proprietà termiche dei materiali polimerici (temperature di transizione vetrosa, di cristallizzazione e di fusione) e

loro tecniche di caratterizzazione. – Proprietà meccaniche dei materiali polimerici e loro tecniche di caratterizzazione. Viscoelasticità dei materiali

polimerici e comportamenti meccanici dipendenti dal tempo: fenomeni di creep e rilassamento dello sforzo. Spettroscopia dinamico-meccanica: modulo conservativo, modulo dissipativo e fattore di perdita. Comportamento a fatica. Rottura e danno.

– Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici. Additivi. – Esperienze di laboratorio sulle tecniche di caratterizzazione termica e meccanica.

Modulo 3 (Prof. Paola Fabbri) – Materiali per applicazioni biomedicali: commodities e tecnopolimeri: classificazione, proprietà peculiari dei più

importanti polimeri commerciali, applicazioni. – Elastomeri per applicazioni biomedicali: requisiti meccanici e funzionali. Tipologie di elastomeri per usi biomedicali:

siliconi, poliuretani, TPE, elastomeri vulcanizzati, PVC flessibile, gomma naturale e polimeri speciali. Esempi di applicazioni e sterilizzabilità.

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CORSO

Processi di lavorazione e altri processi specifici nel biomedicale

DocentiMassimo Messori (titolare). Professore Associato di Scienza e tecnologia dei materiali presso il Dipartimento di Ingegneria ‘Enzo Ferrari’ (DIEF) dell’Università di Modena e Reggio Emilia. Titolare degli insegnamenti “Materie plastiche” e “Scienza e tecnologia delle materie plastiche” nei corsi di laurea in ingegneria meccanica e di laurea magistrale in ingegneria dei materiali. Delegato rettorale per qualità e coordinatore del Presidio della Qualità di Ateneo. Referente di Ateneo per il Cluster SPRING Chimica Verde.Co-autore di oltre 120 articoli pubblicati su riviste scientifiche internazionali, diversi capitoli di libro, brevetti internazionali e comunicazioni a congresso. L’attività di ricerca riguarda in generale la sintesi, la modifica e la caratterizzazione di materiali polimerici. Attualmente, i principali interessi di ricerca sono focalizzati nelle seguenti aree: sviluppo di resine foto-reticolabili per applicazione in tecnologie di additive manufacturing; impiego di scarti delle lavorazioni vitivinicole per la produzione di bio-plastiche; preparazione e caratterizzazione di polimeri a memoria di forma; modifica di proprietà meccaniche e funzionali mediante la generazione in situ di particelle.

Programma – Reologia dei materiali polimerici fusi omogenei ed eterofasici – Tecnologie di miscelazione di polimeri e additivi (mescolatore interno, estrusore bivite e dry-blending) – Fondamenti delle principali tecnologie di trasformazione delle materie plastiche (estrusione, stampaggio a

iniezione, stampaggio per soffiatura, ecc.) – Esperienze di laboratorio: i) determinazione dell’indice di fluidità; ii) preparazione di compound di polimeri caricati

mediante estrusione bivite; realizzazione di provini mediante stampaggio a iniezione

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CORSO

Modifica superficiale e caratterizzazione di superfici dei materiali

DocentiFabio Biscarini (titolare). È Professore Ordinario di Chimica Generale ed Inorganica all’Università di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE) dal 2013, dove insegna Chimica Generale a Biotecnologie e di Nanobiotecnologie nella laurea magistrale di Biotecnologie Industriali. È membro eletto del Senato Accademico di UNIMORE dall’AA 2015-2016, e Coordinatore della Commissione Ricerca del Dip. Di Scienze della Vita. È associato di ricerca del Centro di Neurofisiologia Traslazionale dell’Istituto Italiano di Tecnologia, Ferrara dal 1 ottobre 2017. A UNIMORE guida il Laboratorio di Elettronica Organica. Si è laureato in Chimica Industriale all’Università di Bologna nel 1986, e ha ricevuto il PhD in Chimica dell’Università dell’Oregon (USA) nel 1993. È stato postdoc al CNR Bologna fino al 1995, ed è diventato ricercatore al CNR nel 1996, primo ricercatore nel 2002, Dirigente di Ricerca nel 2010, e associato di ricerca dal 2013 al 2016. È stato docente di Nanotecnologie dei Materiali Multifunzionali presso il Dip. Chimica “G. Ciamician” dell’Università di Bologna dal 2004 al 2012, e visiting professor a Mons (Belgio), Faro (Portogallo), Parma, e Linkoeping (Svezia nel 2018). È autore di >230 pubblicazioni scientifiche, di cui >210 su riviste internazionali ad alto indice di impatto. I suoi lavori hanno ricevuto 8800+ citazioni ad oggi con un indice h=55 (Source: Google Scholar).La sua ricerca attuale riguarda tematiche di Nanotecnologie per le Scienze della Vita e la Nanomedicina: i) Processi chimico-fisici e tecnologia di dispositivi elettronici organici in ambiente acquoso; ii) Biosensori label-free per Point-of-Care per dosaggio di citochine infiammatorie in fluidi umani; iii) Biosensori per il dosaggio di anti-corpi anti-farmaco in plasma umano; iv) Dispositivi impiantabili tutto-organico per il sistema nervoso centrale (lesione del midollo spinale, malattia di Parkinson, comunicazione bidirezionale con corteccia cerebrale); v) Dispositivi elettroceutici per il trattamento post-prostatectomia radicale; vi) Interazioni tra superfici polimeriche biodegradabili e batteri; vii) Scaffold multifunzionali per medicina rigenerativa. Biscarini è inventore di 19 brevetti e fondatore dello spin-off SCRIBA Nanotecnologie Srl, di cui è stato presidente fino al 31/8/2009 e direttore Tecnico dal 2009 al 2013. Ha ricevuto il Premio Sapio Industria nel 2012, il Premio Descartes 2007 della Commissione Europea, ed è Fellow della Royal Chemical Society dal 2004. È stato membro del Consiglio Scientifico di Presidenza della Società Chimica Italiana dal 2011 al 2013. È membro di diverse Società scientifiche internazionali: ACS, MRS. È Socio Corrispondente dell’Accademia Nazionale delle Scienze, Lettere e Arti di Modena dal 2017.

Michele Di Lauro. Lavora come post-doc all’Università di Modena e Reggio Emilia dal 2017, nel laboratorio di elettronica organica, sotto la supervisione del Prof. Fabio Biscarini. Durante il periodo di dottorato in Medicina Molecolare e Rigenerativa (2014-2016) si è specializzato nella fabbricazione, nella caratterizzazione e nello studio dei meccanismi di funzionamento di dispositivi elettronici organici all’interfaccia con matrici biologiche. Attualmente la sua attività di ricerca è incentrata sulla progettazione e la realizzazione di dispositivi elettronici organici impiantabili per il trattamento elettroceutico di condizioni patologiche del sistema nervoso centrale e periferico derivanti sia da malattie neurodegenerative (es. morbo di Parkinson) che da lesioni post-traumatiche o post-chirurgiche. A tale scopo si occupa di indagare gli aspetti fondamentali del trasporto di carica in materiali (semi-) conduttivi organici all’interfaccia con elettroliti complessi e con la materia vivente (in vitro ed in vivo), realizza dispositivi utilizzando tecniche non convenzionali di processing e ne caratterizza la risposta elettrica sia in laboratorio che durante l’applicazione agli specifici problemi clinici. È autore di 12 pubblicazioni in riviste scientifiche internazionali, coautore del lemma “Elettronica Organica” nell’Enciclopedia Italiana Treccani.

Pierpaolo Greco Pierpaolo Greco. Senior Application Scientist in Scriba Nanotecnologie dal 2009. Durante il periodo di dottorato in Chimica (2009), ha lavorato al CNR, Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati di Bologna, sotto la supervisione del Prof. Fabio Biscarini, specializzandosi in tecnologie di fabbricazione per dispositivi microfluidici applicati al sensing di oligomeri di beta-amiloide, un peptide coinvolto nella patogenesi dell’Alzheimer. L’esperienza maturata nei processi di fabbricazione è stata utilmente trasferita in ambito lavorativo ad un’azienda ad alto tasso di ricerca e innovazione come Scriba Nanotecnologie, che detiene brevetti e sviluppa processi di stampa su supporti nanostrutturati, per applicazioni nel settore della sicurezza, dello smart packaging e della diagnostica. Le sue attività di ricerca sono incentrate attualmente sulla progettazione, fabbricazione ed integrazione di dispositivi microfluidici con sensori che sfruttano transistors a effetto di campo o dispositivi ottici. Per realizzare questi obiettivi sviluppa modelli di calcolo agli elementi finiti, processi di litografia non convenzionale, prototipazione laser su nuovi materiali per elettronica organica. È Principal Investigator di Scriba nei progetti europei di FP7 e Horizon 2020 (iONE-FP7, Ultraplacad, Madia) e di un progetto di training ITN Marie Curie (iSwitch). È autore di 20 pubblicazioni in riviste scientifiche internazionali.

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CORSO

Modifica superficiale e caratterizzazione di superfici dei materiali

Daniela Quaglino (modulo 6) Professore Ordinario di Patologia Generale (SSD MED/04), afferisce al Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Modena e Reggio Emilia. Dal 2014 è Direttore del Dipartimento di Scienze della Vita e dal 2015 è componente del Senato Accademico dell’Università di Modena e Reggio Emilia. Attualmente, l’attività didattica è svolta principalmente nei Corsi d Laurea e Laurea Magistrale in Biologia (L13 e LM6) e in Biotecnologie (LM9). È stata relatore e correlatore di oltre 100 tesi sperimentali di laurea, laurea magistrale e dottorato. Membro di società scientifiche nazionali (ABCD, AICC, ItPA, SIPMet, SISM, SISC) e internazionali (ASBMB, ASIP, HUPO, ISMB, MSA, NY Acad.Sci.), ha partecipato come invited speaker a innumerevoli convegni nazionali ed internazionali. L’attività di ricerca ha da sempre riguardato la biologia e patologia della matrice extracellulare. Nel corso degli anni, gli studi sulla patogenesi delle alterazioni connettivali in corso di invecchiamento e di patologie genetiche e/o acquisite, con particolare riferimento alla componente elastica ed al ruolo delle cellule mesenchimali nei processi di calcificazione ectopica, sono stati affiancati ad indagini tese a: i) valutare parametri di biocompatibilità e di citotossicità su sistemi cellulari in vitro in presenza di sostanze con nota o ipotizzata attività farmacologica o di materiali per impianto tessutale e a ii) caratterizzare in diversi modelli sperimentali, le alterazioni morfo-funzionali che insorgono durante il processo di morte cellulare. Alle analisi strutturali ed ultrastrutturali impiegate fin dai primi anni di attività, sono stati in seguito associati approcci immunoistochimici e più recentemente, l’applicazione delle tecniche biomolecolari e proteomiche ha permesso di fornire importanti contributi alla caratterizzazione del profilo delle cellule mesenchimali in diverse condizioni sperimentali e/o patologiche.È autore/coautore di oltre 130 lavori in extenso su riviste internazionali peer-reviewed (H index 34) e di diversi capitoli su libri.

Programma – Modulo 1 (Prof. Fabio Biscarini): Fondamenti di chimica-fisica delle superfici polimeriche – Modulo 2 (Prof. Fabio Biscarini): tecniche di caratterizzazione di superficie (Microscopie ottiche, SPM, elettroniche,

scattering, macroanalisi) – Modulo 3 (Prof. Fabio Biscarini) Laboratorio caratterizzazione di superficie (con 4 h al Centro Interdipartimentale

Grandi Strumenti UNIMORE con docenti da definire) – Modulo 4 (Prof. Fabio Biscarini): Fabbricazione e Modifiche Superficiali – Modulo 5 (Dott. Michele Di Lauro, dott. Pierpaolo Greco): Laboratorio di fabbricazione e Modifiche Superficiali – Modulo 6 (Prof. Daniela Quaglino): interazione di superfici di materiali polimerici e materia vivente

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CORSO

Membrane, filtrazione e processi di bioseparazione in ambito biomedicale

DocentiCristiana Boi (titolare). Ricercatore Confermato di Principi di Ingegneria Chimica all’Università di Bologna svolge con continuità attività di docenza su vari insegnamenti per Corsi di Laurea e Laurea Magistrale per le Scuole di Ingegneria e Architettura e di Farmacia, Biotecnologie e Scienza Motorie dell’Università di Bologna e, in particolare, dal 2008 insegna il modulo di “Bioseparazioni” per la laurea Magistrale in Biotecnologie Molecolari e Industriali e dal 2013 è responsabile del corso “Bioreactors and Downstream Processing” per la laurea Magistrale in Ingegneria Chimica e di Processo, curriculum Sustainable Technologies and biotechnologies for Energy and Materials, STEM, erogato in lingua inglese. Svolge le sue ricerche nell’ambito dei processi di separazione a membrana e delle separazioni cromatografiche. Gli interessi di ricerca sono rivolti in particolare alla purificazione selettiva di molecole di origine biologica. Da febbraio 2017 è il Presidente della European Membrane Society, EMS. Da agosto 2017 è il Segretario della World Association of Membrane Societies, WA-MS.

Maria Grazia De Angelis. Professore Associato di Principi di Ingegneria Chimica all’Università di Bologna, svolge e ha svolto docenza su vari insegnamenti per i corsi di Fluidodinamica, per il CdS in Ingegneria Chimica e Biochimica, Termodinamica dell’Ingegneria Chimica per la LM in Ingegneria Chimica e di Processo, Fluid Mechanics and Transport Phenomena e Laboratory of Molecular Design and Materials Simulation per la LM in Ingegneria Chimica e di Processo (curriculum STEM in lingua inglese). Ha svolto attività didattica presso la Scuola di specializzazione in Ortopedia e Traumatologia dell’Università di Bologna. Svolge ricerca nell’ambito dei processi a membrana, con particolare riferimento alla separazione di gas, e alla modellazione termodinamica e molecolare del processo e dei materiali per la separazione. Dal 2016 è vice Coordinatore del Dottorato in Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e della Sicurezza.

Programma – Richiami di fenomeni di trasporto (moto dei fluidi, trasporto di materia) – Processi di separazione a membrana – Moduli a membrana – Processi di filtrazione di fluidi biologici: dialisi, ossigenatori del sangue, filtri leucociti, etc. – Filtrazione sterile – Dispositivi per il rilascio controllato di principi attivi

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CORSO

DocentiLaura Calzà (titolare). Professore di Embryologia, Medicina Rigenerativa e Scienze Cognitive presso l’Università di Bologna (SSDVET01)È membro del CdA e Presidente del consiglio scientifico e tecnico della riabilitazione di MontecatoneIstituto per lesioni cerebrali e cervello; Direttore Scientifico della Fondazione IRET, Ozzano Emilia, Italia; socio Fondatore di TransMed Research srl, centro di saggio certificate BPL, Ozzano Emilia, Italia. Interessi scientifici: neurobiologia e neuropatologia delle malattie neurodegenerative (focus suMalattia di Alzheimer e sclerosi multipla) e lesioni acute (lesioni ischemiche e lesioni traumatiche); cellule staminali per neuroriparazione, drug screening; biomateriale per neuroriparazioneÈ autore di oltre 180 articoli in riviste scientifiche e oltre 50 capitoli in libri internazionali (H-index: 37, Google Scholar). È stata invited speaker a più di 70 congressi internazionali negli ultimi 10 anni.

Mercedes Fernandez. PhD ricercatore senior, forma contrattuale Tecnico amministrativo Cat. D - area tecnica, tecnico - scientifica ed elaborazione dati del DIMEVET, macroarea di Biologia.Esperienza ventennale in tecniche di laboratorio che riguardano gli ambiti scientifici della Biochimica, Biologia molecolare, Biologia cellulare e Proteomica applicate nel contesto della neurobiologia e neuropatologia delle malattie neurodegenerative, in particolare Sclerosi Multipla, Malattia di Alzheimer, Spinal cord injury, Ischemia/Ipossia.Esperienza nell’allestimento, manutenzione e propagazione di colture primarie di cellule staminali embrionali e neurali, colture primarie di neuroni da diverse aree cerebellari e line cellulari stabilite per il loro utilizzo nell’ambito della neuroriparazione, drug screening e biomateriali.È autore di oltre 113 pubblicazioni (56 su rivista internazionale referred journals; 83 partecipazioni a congressi internazionali e nazionali). È membro della commissione per la revisione di progetti di Ricerca e revisione di lavori per la loro pubblicazione su riviste scientifiche internazionali con impact factor e capitoli in libri internazionali e nazionali (H-index: 21 Google Scholar).

ProgrammaSi intendono approfondire gli aspetti relati ai test di biocompatibilità dei materiali polimerici, affrontando i seguenti argomenti:

– scelta del sistema di saggio (cellule primarie, linee cellulari, cellule staminali); – test di adesione cellulare a diversi substrati, saggi di vitalità, studio della proliferazione cellulare; – analisi del fenotipo cellulare (tecniche morfologiche e di biologia molecolare); – basi statistiche dei test in vitro (replicati tecnici e replicati biologici); – allestimento di un laboratorio per testing in vitro: compatibilità degli spazi destinati al laboratorio delle colture

cellulari, strumentazione necessaria, costi e competenze minime necessarie.Saranno trattati gli argomenti che riguardano la normativa e disposizioni in materia di sicurezza nei luoghi di lavoro e smaltimento dei rifiuti con particolare riferimento alla sicurezza nei laboratori biotecnologici di ricerca e di didattica;Saranno inoltre esaminate le linee guida del sistema ISO 10993 e del sistema GLP pertinenti per studi di sicurezza di biomateriali in vitro e in vivo.

Biocompatibilità e regolatorio

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CORSO

DocenteAldo Tomasi (titolare). Laureato in Medicina e Chirurgia con lode, Università degli Studi di Modena (1976). Specializzato in “Igiene Medicina preventiva” Università degli Studi di Modena. PhD in “Biochemsitry” Brunel University, London (1980- 1984). “Research fellow” / “assistant professor”, Brunel University (London, UK) e University of Illinois at Urbana-Champaigne (Ill. USA), 1984-1988. Professore associato di Patologia generale, Università degli Studi di Modena 1988, Professore di Patologia generale, Università degli Studi di Modena, 1994, Professore di Patologia clinica, Università degli Studi di Modena, 2004- oggi. Presidente del Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia, Università di Modena e Reggio Emilia, 1999-2005. Preside della Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Modena e Reggio Emilia, 2005-2008. Rettore dell´Università di Modena e Reggio Emilia, 2008-2013. Coordinatore di gruppi di ricerca di base e applicata finanziati da CNR, PRIN centrati sul ruolo di radicali liberi e stress ossidativo in modelli sperimentali e patologia umana. Studi di proteomica clinica applicati a patologia umana: insufficienza renale, tumore della prostata e polmone. Sviluppo e applicazione della spettrometria di massa nel laboratorio clinico. Direttore della struttura complessa di Tossicologia e Farmacologia clinica dell´Ospedale universitario. Coordinatore scientifico del progetto del polo di ricerca biotecnologico di Mirandola, sulla collaborazione Università/Industria nello sviluppo di nuovi “medical device”. Attività di ricerca: sviluppo e applicazione di tecniche di risonanza di spin dell´elettrone in ricerca biomedica; sviluppo e applicazione della spettrometria di massa per ricerche di proteomica clinica, farmaco/tossicologia e biocompatibilità.

Aurora Cuoghi. Laureata in Biotecnologie industriali presso L’Università di Modena e Reggio Emila nel 2006, dopo un anno di tirocinio post laurea ha ottenuto una borsa di studio alla scuola di dottorato in Medicina clinica e sperimentale conseguendo il titolo di dottore di Ricerca a febbraio 2011; durante il corso del dottorato ha frequentato da inizio 2009 a luglio 2010 il “Centre Médical Universitaire” di Ginevra. Dopo quattro anni di post dottorato, è ricercatore a tempo determinato in Patologia Clinica (Med/05) presso l’università di Modena e Reggio Emilia. È formatore presso il Corso di Tecnico Superiore per la produzione di apparecchi e dispositivi biomedicali. Svolge la sua attività presso il Tecnopolo di Mirandola (Technology Park for Medicine) come responsabile del laboratorio di Tossicologia e Proteomica. Autore di circa 20 articoli in riviste internazionali peer reviewed.

ProgrammaModulo I (Prof. Aldo Tomasi) : il regolatorio

– quality management e risk management nei dispositivi biomedici (ISO 13485 e ISO14971) – Iso 10993-1 Biological evaluation of medical devices Part 1: Evaluation and testing within a risk management

processModulo II (dott.ssa Aurora Cuoghi): Caratterizzazione chimica dei materiali

– tecniche analitiche elenco (parziale) HPLC, Gc, 2d PAGE, IR, MS (vari tipi) ICP, ecc. – tecniche analitiche (AC) OD OQ, range specificity – leachable e extractable; processo di estrazione, exhaustive extraction, quantitative risk assessment (see ISO

10993-17 and 4.1 of ISO 14971:2000) – 10993-17, parameters and test methodologies for analysis of polymers, metal, ceramics – chemical; characterisation data for use in toxicological risk assessment

Modulo III (Prof. Aldo Tomasi): note di tossicologia nel processo di polimerizzazione – note di tossicologia: definizione, il processo di polimerizzazione, intermedi e parziale polimerizzazione, – attivazione metabolica, tossicità d’organo, cancerogenicità – esposizione a tossici nell’utilizzo di dispositivi biomedici classificazione in base al tempo di esposizione) – Modulo IV (Prof. Aldo Tomasi) definizione dei limiti tollerabili – Definizione dei limiti ammissibili per le sostanze rilasciabili (10993-17) Tolerable intake: cancer / non cancer – Definizione dei limiti ammissibili per le sostanze rilasciabili (10993-17): Tolerable exposure – Definizione dei limiti ammissibili per le sostanze rilasciabili (10993-17): reportistica

Modulo V (Prof. Aldo Tomasi) – Threshold of Toxicological Concern

Sicurezza dei biomateriali polimerici