e tagli fanno la perfezione e la
perfezione non è un dettaglio
lo dice il grande leonardo da vinci
artista inventore e scienziato italiano
insegnandoci che la precisione e la cura
del dettaglio sono importanti nella vita
di ogni giorno ma è soprattutto in
ambito medico che la precisione e la
cura del dettaglio possono davvero
salvare la vita di un paziente la
nanomedicina cioè l’applicazione delle
nanotecnologie alla medicina si occupa
della manipolazione della materia a
livello nanometrico cioè del
miliardesimo di metro per fornire al
medico strumenti tanto piccoli ma che lo
aiutino a raggiungere a colpire in
dettaglio con i farmaci adatti soltanto
le cellule malate
mi chiamo insa torino sono ricercatrice
in bioingegneria presso il sigma p
il dipartimento di ingegneria chimica
dei materiali e della produzione
industriale della federico ii di napoli
dove ho l’opportunità di sviluppare
dispositivi nano tecnologici
utilizzabili come vettori nel corpo
umano di farmacie traccianti diagnostici
vi voglio raccontare come il nostro
lavoro di ingegneri può impattare anche
sulla medicina influenzandone le
applicazioni con le tante tecnologie per
la salute dell’uomo che sono già oggi
disponibili
ma iniziamo dal principio dalla
definizione di ingegnere l’ingegnere
sfrutta le conoscenze della chimica
della matematica della fisica per
progettare controllare e gestire sistemi
macchine impianti e migliorare in
diversi settori la qualità di vita
dell’uomo
ma cosa deve sapere in aggiunta un
ingegnere per poter progettare anche
dispositivi medici
la mia formazione è quella di un
ingegnere chimico e sono essenzialmente
un ingegnere di processo cioè ho il
compito di creare processi che
trasformino le materie prime in prodotti
finiti e raggiungere tale scopo
attraverso l’utilizzo di impianti e di
apparecchiature nel durante il corso di
lamia laurea e poi il dottorato però ho
avuto l’opportunità di
capire che di conoscere altri campi di
applicazione dell’ingegneria piccole
esperienze a lugano prima e negli stati
uniti e in germania poi oltre a farmi
conoscere la grande varietà e dimensione
degli scarafaggi presenti in texas
prepararmi a convivere con diversi metri
di neve e litri di birra mi hanno
soprattutto insegnato che quanto più
ampie e multidisciplinari fossero le
applicazioni dell’ingegneria anche in
ambiti così diversi come quelli della
medicina rientrate a quella in italia
oggi a napoli progetto dispositivi in
grado di interagire con la complessa
biologia del corpo umano dispositivi
progettati per riparare o supportare a
diversi livelli la riparazione del corpo
umano ma non è stato facile infatti pur
avendo le giuste competenze per poter
sviluppare l’anno tecnologie
sentivo di dover conoscere meglio
l’ambito clinico patologico per poter
progettare qualcosa che fosse davvero
applicabile traslabile che potesse
essere preso almeno sulla carta in
considerazione come potenzialmente è
clinicamente rilevante cioè applicabile
mi rivolsi quindi al mio tutor qui a
napoli professore netti il quale a coste
comprese la mia necessità il mio disagio
intellettuale e mi suggerì di
frequentare un importante corso ad
harvard e il gruppo di ricerca dove
proprio lui anni prima aveva lavorato il
corso era tenuto alla harvard medical
school di boston da un ingegnere chimico
come me rakesh gen
pioniere della bioingegneria avanzata
questa questa esperienza ebbe su di me
un impatto determinante ragazzi jane
mostrò quanto fosse importante anche per
un ingegnere e conoscere e studiare la
patologia per poter migliorare l’azione
dei farmaci
sì perché il problema non è
l’inefficacia dei farmaci ma è la nostra
incapacità a trasportarli ad accumularli
sull’organo di interesse quante volte
avete sentito dire vediamo come il
paziente risponde alla terapia oppure
la diagnosi non è chiara bisogna
prescrivere ulteriori analisi indagare
ancora
questo perché i farmaci tradizionali non
sono selettivi cioè si accumulano
ovunque anche negli organi sani spesso
danneggiandoli
inoltre non si accumulano in maniera
sufficiente cioè nella giusta
concentrazione a svolgere la loro azione
terapeutica e questo vale per tutti i
farmaci e in particolar modo per quelli
tumorali perché non sono adatti a
superare le barriere biologiche del
corpo umano non sono adatti a rispondere
al cosiddetto microambiente tumorale
mi spiego meglio un tessuto patologico
in particolare un tessuto tumorale è
molto diverso nelle sue caratteristiche
fisiologiche nella sua architettura da
un tessuto sano un tumore solido è
formato da cellule di diversa natura è
composto da un groviglio di vasi
sanguigni cresciuti in modo irregolare
interconnessi e tortuosi e formato da
sostanze gelatinose nelle quali questi
componenti sono immersi in aggiunta in
questo micro ambiente incontriamo
significativi ai repentini sbalzi di
proprietà cambi di pressione di
temperatura diversi acidità diverse
porosità assenza di ossigeno e sono
queste le barriere biologiche che
farmaci devono superare durante il
durante il corso quindi oltre a una
maggiore comprensione del problema
sociale lo stimolo più importante che ho
ricevuto è stato il comprendere che non
soltanto il corpo umano può essere
schematizzato è approcciato come un
grande impianto chimico con il suo
insieme di flussi tube pompe di varia
natura reattori ma che anche le
patologie anche delle patologie cosi
complesse come quelle tumorali possono
essere approcciate analizzate con gli
strumenti da ingegnere cioè con tutte
quelle equazioni del trasporto la
velocità dei flussi che sono tipici
dell’ingegneria tradizionale e che
possono servire a spiegare lo scambio
tra i vasi sanguigni al sistema
linfatico passando per la complessa
regione interstiziale utilizzando gli
stessi parametri pressione temperatura
concentrazione pressione osmotica
conducibili
tra idraulica che vengono utilizzati
dall ingegnere chimico dal meccanico
fino all’ingegnere idraulico allora è
chiaro qual è il nostro compito in
qualità di bio ingegneri innanzitutto e
risolvere un problema clinico conosci
per studiare una patologia acquisire i
dati una volta fatto ciò progettare
qualcosa che sia in grado di interagire
opportunamente col corpo umano che sia
in grado di superare e sfruttare le
giuste barriere biologiche del corpo
umano e accumularsi sull’organo
bersaglio ma allora perché le
nanotecnologie per progettare qualcosa
che ci permetta che sia ci permetta di
ottenere un dispositivo in grado di
interagire con la macchina uomo ci
vengono appunto incontro le
nanotecnologie permettendoci di ottenere
quelli che noi chiamiamo daina lo
shuttle cioè degli oggetti così
sofisticati e complessi ma anche così
piccoli da poter viaggiare nel corpo
umano e curare in dettaglio una
patologia ingegneri chimici fisici
stanno lavorando allo sviluppo di quello
che già paul harris nel 1900 definì una
magic bullet cioè una sonda una
nanoparticella un dispositivo un
contenitore un oggetto in grado di
colpire allo specifico betta e bersaglio
un contenitore nanometrico in grado di
trasportare il farmaco altamente
efficiente da superare le complesse
barriere biologiche come ad esempio
quelle del microambiente tumorale che
abbiamo visto prima la ricerca
scientifica ha contribuito a creare una
grande varietà di là lo shuttle di sonde
di nanoparticelle io ve ne riporto qui
alcune che sono state progettate presso
i nostri laboratori in base a specifici
bisogni clinici abbiamo nanoparticelle
dallo shuttle di diversa forma e
dimensione di diverbi materiale
biodegradabile l’anno particelle
sintetica e fluorescenti metalliche
nanoparticelle e basate sul principio
della idro identicità ingla in grado di
amplificare i mezzi di contrasto per la
risonanza magnetica
l’hanno particelle decorate con
specifiche biomolecole in grado di
riconoscere solo le cellule scelte
nanoparticelle reattive solo a specifici
stimoli che sono presenti sulla
patologia di interesse come pressione
acidità temperatura permettendo il
rilascio selettivo e controllato nei
tempi e nelle dosi del farmaco da esse
trasportato questo approccio viene
definito medicina di precisione
selettività il rilascio controllato cioè
quel che serve dove serve quando serve
senza eccessi ma la ricerca scientifica
non si ferma qui non si ferma la
medicina di precisione attraverso le
loro tecnologie sarà ancora possibile
ottenere simultaneamente diagnosi e
terapia e personalizzare la terapia in
base al profilo genetico del paziente
ma queste sono altre storie per questo
tipo di progetti la passione la
motivazione e la multidisciplinarità
sono fondamentali nel nostro gruppo di
ricerca lavorano chimici fisici
ingegneri di varia natura ma anche il
supporto medico clinico il confronto è
determinante per poter davvero caprire
capire e comprendere una patologia ad
oggi abbiamo diversi brevetti e
prototipi di varia natura e insieme a
studenti dottorandi medici imprenditori
locali
portiamo anche avanti progetti di start
up e spin off come ad esempio la start
up kids menano imaging nata nel 2018 e
che sviluppa proprio nanoparticelle
basate sul principio da noi brevettato
della idro identicità in grado di
migliorare il segnale dei mezzi di
contrasto per la risonanza magnetica e
fornire al medico nelle ma delle
immagini più dettagliate sulle quali
effettuare una diagnosi precoce più
accurata e una scelta della terapia più
appropriata
inoltre nella nell’ambito della laurea
in industrial engineering presso il bic
mapi e la scuola politecnica delle
scienze di base
affrontiamo questa ed altre tematiche
dell’ingegneria sperando di poter
impattare positivamente sia sulle
giovani menti che se lo sviluppo
industriale del nostro territorio una
elevata qualità della vita lo stare bene
la cura e nei dettagli
grazie [Applauso]
perfezione non è un dettaglio
lo dice il grande leonardo da vinci
artista inventore e scienziato italiano
insegnandoci che la precisione e la cura
del dettaglio sono importanti nella vita
di ogni giorno ma è soprattutto in
ambito medico che la precisione e la
cura del dettaglio possono davvero
salvare la vita di un paziente la
nanomedicina cioè l’applicazione delle
nanotecnologie alla medicina si occupa
della manipolazione della materia a
livello nanometrico cioè del
miliardesimo di metro per fornire al
medico strumenti tanto piccoli ma che lo
aiutino a raggiungere a colpire in
dettaglio con i farmaci adatti soltanto
le cellule malate
mi chiamo insa torino sono ricercatrice
in bioingegneria presso il sigma p
il dipartimento di ingegneria chimica
dei materiali e della produzione
industriale della federico ii di napoli
dove ho l’opportunità di sviluppare
dispositivi nano tecnologici
utilizzabili come vettori nel corpo
umano di farmacie traccianti diagnostici
vi voglio raccontare come il nostro
lavoro di ingegneri può impattare anche
sulla medicina influenzandone le
applicazioni con le tante tecnologie per
la salute dell’uomo che sono già oggi
disponibili
ma iniziamo dal principio dalla
definizione di ingegnere l’ingegnere
sfrutta le conoscenze della chimica
della matematica della fisica per
progettare controllare e gestire sistemi
macchine impianti e migliorare in
diversi settori la qualità di vita
dell’uomo
ma cosa deve sapere in aggiunta un
ingegnere per poter progettare anche
dispositivi medici
la mia formazione è quella di un
ingegnere chimico e sono essenzialmente
un ingegnere di processo cioè ho il
compito di creare processi che
trasformino le materie prime in prodotti
finiti e raggiungere tale scopo
attraverso l’utilizzo di impianti e di
apparecchiature nel durante il corso di
lamia laurea e poi il dottorato però ho
avuto l’opportunità di
capire che di conoscere altri campi di
applicazione dell’ingegneria piccole
esperienze a lugano prima e negli stati
uniti e in germania poi oltre a farmi
conoscere la grande varietà e dimensione
degli scarafaggi presenti in texas
prepararmi a convivere con diversi metri
di neve e litri di birra mi hanno
soprattutto insegnato che quanto più
ampie e multidisciplinari fossero le
applicazioni dell’ingegneria anche in
ambiti così diversi come quelli della
medicina rientrate a quella in italia
oggi a napoli progetto dispositivi in
grado di interagire con la complessa
biologia del corpo umano dispositivi
progettati per riparare o supportare a
diversi livelli la riparazione del corpo
umano ma non è stato facile infatti pur
avendo le giuste competenze per poter
sviluppare l’anno tecnologie
sentivo di dover conoscere meglio
l’ambito clinico patologico per poter
progettare qualcosa che fosse davvero
applicabile traslabile che potesse
essere preso almeno sulla carta in
considerazione come potenzialmente è
clinicamente rilevante cioè applicabile
mi rivolsi quindi al mio tutor qui a
napoli professore netti il quale a coste
comprese la mia necessità il mio disagio
intellettuale e mi suggerì di
frequentare un importante corso ad
harvard e il gruppo di ricerca dove
proprio lui anni prima aveva lavorato il
corso era tenuto alla harvard medical
school di boston da un ingegnere chimico
come me rakesh gen
pioniere della bioingegneria avanzata
questa questa esperienza ebbe su di me
un impatto determinante ragazzi jane
mostrò quanto fosse importante anche per
un ingegnere e conoscere e studiare la
patologia per poter migliorare l’azione
dei farmaci
sì perché il problema non è
l’inefficacia dei farmaci ma è la nostra
incapacità a trasportarli ad accumularli
sull’organo di interesse quante volte
avete sentito dire vediamo come il
paziente risponde alla terapia oppure
la diagnosi non è chiara bisogna
prescrivere ulteriori analisi indagare
ancora
questo perché i farmaci tradizionali non
sono selettivi cioè si accumulano
ovunque anche negli organi sani spesso
danneggiandoli
inoltre non si accumulano in maniera
sufficiente cioè nella giusta
concentrazione a svolgere la loro azione
terapeutica e questo vale per tutti i
farmaci e in particolar modo per quelli
tumorali perché non sono adatti a
superare le barriere biologiche del
corpo umano non sono adatti a rispondere
al cosiddetto microambiente tumorale
mi spiego meglio un tessuto patologico
in particolare un tessuto tumorale è
molto diverso nelle sue caratteristiche
fisiologiche nella sua architettura da
un tessuto sano un tumore solido è
formato da cellule di diversa natura è
composto da un groviglio di vasi
sanguigni cresciuti in modo irregolare
interconnessi e tortuosi e formato da
sostanze gelatinose nelle quali questi
componenti sono immersi in aggiunta in
questo micro ambiente incontriamo
significativi ai repentini sbalzi di
proprietà cambi di pressione di
temperatura diversi acidità diverse
porosità assenza di ossigeno e sono
queste le barriere biologiche che
farmaci devono superare durante il
durante il corso quindi oltre a una
maggiore comprensione del problema
sociale lo stimolo più importante che ho
ricevuto è stato il comprendere che non
soltanto il corpo umano può essere
schematizzato è approcciato come un
grande impianto chimico con il suo
insieme di flussi tube pompe di varia
natura reattori ma che anche le
patologie anche delle patologie cosi
complesse come quelle tumorali possono
essere approcciate analizzate con gli
strumenti da ingegnere cioè con tutte
quelle equazioni del trasporto la
velocità dei flussi che sono tipici
dell’ingegneria tradizionale e che
possono servire a spiegare lo scambio
tra i vasi sanguigni al sistema
linfatico passando per la complessa
regione interstiziale utilizzando gli
stessi parametri pressione temperatura
concentrazione pressione osmotica
conducibili
tra idraulica che vengono utilizzati
dall ingegnere chimico dal meccanico
fino all’ingegnere idraulico allora è
chiaro qual è il nostro compito in
qualità di bio ingegneri innanzitutto e
risolvere un problema clinico conosci
per studiare una patologia acquisire i
dati una volta fatto ciò progettare
qualcosa che sia in grado di interagire
opportunamente col corpo umano che sia
in grado di superare e sfruttare le
giuste barriere biologiche del corpo
umano e accumularsi sull’organo
bersaglio ma allora perché le
nanotecnologie per progettare qualcosa
che ci permetta che sia ci permetta di
ottenere un dispositivo in grado di
interagire con la macchina uomo ci
vengono appunto incontro le
nanotecnologie permettendoci di ottenere
quelli che noi chiamiamo daina lo
shuttle cioè degli oggetti così
sofisticati e complessi ma anche così
piccoli da poter viaggiare nel corpo
umano e curare in dettaglio una
patologia ingegneri chimici fisici
stanno lavorando allo sviluppo di quello
che già paul harris nel 1900 definì una
magic bullet cioè una sonda una
nanoparticella un dispositivo un
contenitore un oggetto in grado di
colpire allo specifico betta e bersaglio
un contenitore nanometrico in grado di
trasportare il farmaco altamente
efficiente da superare le complesse
barriere biologiche come ad esempio
quelle del microambiente tumorale che
abbiamo visto prima la ricerca
scientifica ha contribuito a creare una
grande varietà di là lo shuttle di sonde
di nanoparticelle io ve ne riporto qui
alcune che sono state progettate presso
i nostri laboratori in base a specifici
bisogni clinici abbiamo nanoparticelle
dallo shuttle di diversa forma e
dimensione di diverbi materiale
biodegradabile l’anno particelle
sintetica e fluorescenti metalliche
nanoparticelle e basate sul principio
della idro identicità ingla in grado di
amplificare i mezzi di contrasto per la
risonanza magnetica
l’hanno particelle decorate con
specifiche biomolecole in grado di
riconoscere solo le cellule scelte
nanoparticelle reattive solo a specifici
stimoli che sono presenti sulla
patologia di interesse come pressione
acidità temperatura permettendo il
rilascio selettivo e controllato nei
tempi e nelle dosi del farmaco da esse
trasportato questo approccio viene
definito medicina di precisione
selettività il rilascio controllato cioè
quel che serve dove serve quando serve
senza eccessi ma la ricerca scientifica
non si ferma qui non si ferma la
medicina di precisione attraverso le
loro tecnologie sarà ancora possibile
ottenere simultaneamente diagnosi e
terapia e personalizzare la terapia in
base al profilo genetico del paziente
ma queste sono altre storie per questo
tipo di progetti la passione la
motivazione e la multidisciplinarità
sono fondamentali nel nostro gruppo di
ricerca lavorano chimici fisici
ingegneri di varia natura ma anche il
supporto medico clinico il confronto è
determinante per poter davvero caprire
capire e comprendere una patologia ad
oggi abbiamo diversi brevetti e
prototipi di varia natura e insieme a
studenti dottorandi medici imprenditori
locali
portiamo anche avanti progetti di start
up e spin off come ad esempio la start
up kids menano imaging nata nel 2018 e
che sviluppa proprio nanoparticelle
basate sul principio da noi brevettato
della idro identicità in grado di
migliorare il segnale dei mezzi di
contrasto per la risonanza magnetica e
fornire al medico nelle ma delle
immagini più dettagliate sulle quali
effettuare una diagnosi precoce più
accurata e una scelta della terapia più
appropriata
inoltre nella nell’ambito della laurea
in industrial engineering presso il bic
mapi e la scuola politecnica delle
scienze di base
affrontiamo questa ed altre tematiche
dell’ingegneria sperando di poter
impattare positivamente sia sulle
giovani menti che se lo sviluppo
industriale del nostro territorio una
elevata qualità della vita lo stare bene
la cura e nei dettagli
grazie [Applauso]
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