L’area delle Nanobiotecnologie svolge attività di sviluppo e caratterizzazione di nanomateriali e superfici nanostrutturate per applicazioni ortopediche. Le superfici vengono realizzate mediante deposizione elettronica pulsata (Pulsed Electron Deposition) nella configurazione Ionized Jet Deposition.

Essa persegue quattro indirizzi principali.

1.    Messa a punto di nanomateriali e rivestimenti ceramici bioattivi, in grado di migliorare l’osteointegrazione di impianti e dispositivi biomedicali, anche custom-made.
Lo scopo della ricerca è quello di aumentare la capacità dei dispositivi medicali, quali impianti e sostituti ossei, di integrarsi con l’osso ospite in breve tempo, riducendo il tasso di fallimenti e la necessità di chirurgie di revisione.
A tale scopo vengono studiati diversi materiali, sia sintetici (calcio fosfati, anche con sostituzioni ioniche, vetri bioattivi), che ottenuti da fonti biogeniche (ossa animali, materiali di origine marina).
Particolare attenzione viene rivolta allo sviluppo di rivestimenti per dispositivi porosi realizzati con stampa 3D, anche personalizzati, metallici, ceramici e polimerici.
2.    Sviluppo e caratterizzazione di rivestimenti antibatterici (metallici e/o ceramici) per contrastare l’insorgenza di infezioni di protesi e dispositivi biomedicali, anche custom-made.
Le infezioni costituiscono un enorme problema dal punto di vista sociale ed economico e una delle principali cause di fallimento degli impianti. Per questa ragione vengono studiati rivestimenti nanostrutturati che possano essere applicati su qualsiasi tipo di dispositivo biomedicale (impianti, garze, teli, cateteri, strumentario chirurgico), in grado di disincentivare l’adesione e la proliferazione batterica.
I rivestimenti vengono ottenuti mediante una tecnica innovativa al plasma: Ionized Jet Deposition, che garantisce un elevato controllo sullo spessore, la composizione e la nanostrutturazione degli stessi. Proprio grazie alla nanostrutturazione, è possibile ottenere un rilascio prolungato e controllato dell’agente antibatterico, che massimizza l’efficacia e minimizza la tossicità del coating.
3.    Sviluppo di rivestimenti atti a limitare le recidive tumorali in pazienti oncologici.
Le recidive tumorali rappresentano una grave problematica in ortopedia e sono legate a tassi elevati di mortalità. In aggiunta, i pazienti oncologici soffrono di una maggiore incidenza delle infezioni e di ridotte capacità di rigenerazione ossea.
Scopo della ricerca è la messa a punto di rivestimenti in grado di limitare l’incidenza di recidive, da applicarsi su impianti o sostituti ossei destinati a pazienti post resezioni tumorali.
Tali rivestimenti, allo stesso tempo, mirano a ridurre la colonizzazione batterica delle superfici e a favorire la rigenerazione ossea.
L’efficacia degli stessi viene testata e massimizzata mediante modelli avanzati di test in vitro.
4.    Caratterizzazione fisico-chimica, morfologica e composizionale dei materiali, anche nanostrutturati.
Vengono effettuate caratterizzazioni fisico-chimiche e meccaniche di materiali biologici e biomateriali, ivi inclusi nanomateriali e superfici nanostrutturate, mediante tecniche avanzate di indagine diagnostica.