Sistemi Avanzati per la Medicina Rigenerativa: dalla Microfluidica ai Modelli Tridimensionali

La presente tesi esplora il ruolo dei bioreattori nell’ambito della medicina rigenerativa, focalizzandosi sull’ottimizzazione della progettazione e del controllo dei parametri biofisici, con particolare attenzione ai sistemi microfluidici. Questi sistemi, in combinazione con tecnologie tridimensionali avanzate come sferoidi, organoidi e scaffold bioingegnerizzati, permettono di replicare in vitro microambienti fisiologici complessi, offrendo un modello più accurato delle interazioni cellulari rispetto ai tradizionali modelli bidimensionali. Vengono analizzate le caratteristiche essenziali, le potenzialità applicative e le limitazioni di queste tecnologie, fondamentali per creare condizioni di coltura ottimali e promuovere la formazione di tessuti funzionali. Un’attenzione particolare è rivolta alla Displasia Broncopolmonare (BPD), una patologia polmonare dei neonati prematuri che richiede modelli preclinici avanzati per simulare adeguatamente le interazioni cellulari, lo stress ossidativo e l’utilizzo di nuovi farmaci. L’adozione di modelli tridimensionali e bioreattori microfluidici per studiare la BPD può rappresentare una nuova strada verso strategie terapeutiche innovative. Sebbene vi siano alcune limitazioni relative alla complessità dei tessuti umani che questi modelli non possono perfettamente replicare (ad esempio, la vascolarizzazione e il ridotto numero di popolazioni cellulari che possono essere utilizzate insieme), le prospettive per la medicina personalizzata sono promettenti, grazie anche all’integrazione futura con dispositivi organ-on-a-chip e modelli derivati da cellule dei pazienti.