Nella rivista scientifica Sensor è stato recentemente pubblicato dai ricercatori di ''TINCARE'' (research module 3) di NODES un articolo in cui si è visto come il calcolo dell'entropia sul cammino di persone anziane affette da problemi cronici e/o dal morbo di Parkinson sia un valido indice della qualità del cammino stesso.
L'entropia può essere applicata alla misurazione della qualità della camminata a fini diagnostici e di prevenzione.
Da Giugno 2022 a Giugno 2023 circa 70 persone anziane hanno indossato giornalmente un braccialetto elettronico in grado di monitorarne i movimenti.
Questi dati avevano una frequenza di 25 campioni al secondo, questo si traduce in una raccolta dati che, per ogni singolo anziano, ha comportato il memorizzare più di 2 milioni di dati al giorno poi trasferiti in un sistema Cloud il quale, sfruttando i più moderni algoritmi di intelligenza artificiale, hanno fatto si che si potesse calcolare il ''grado di disordine'' della camminata di una persona.
Nell'anno di osservazione si è potuto quindi constatare chi avesse avuto dei miglioramenti e chi dei peggioramenti nella qualità del cammino.
Questo valore, nelle prossime sperimentazioni e ricerche, verrà sfruttato per cercare di prevenire le cadute, in quanto un degrado della qualità del cammino può essere un primo sintomo di un futuro episodio di caduta.
Massimo Canonico, Francesco Desimoni, Alberto Dal Molin, et al. https://doi.org/10.3390/s23187743
La fibrosi polmonare idiopatica (IPF) una malattia che si caratterizza per la progressiva cicatrizzazione del tessuto polmonare, che causa una compromissione della capacità dei polmoni di svolgere la loro attività fisiologica, cioè trasferire l'ossigeno dall'aria ambiente al sangue e l'anidride carbonica dal sangue all'aria.
Colpisce preferenzialmente maschi tra i 50 e i 70 anni e, purtroppo, ha una prognosi sfavorevole, con una sopravvivenza media dalla di circa 3-5 anni.
In un recente lavoro1 pubblicato dai ricercatori del Research Module 4 del flagship project TINCARE, si è testato per la prima volta la capacità di un sistema di monitoraggio non invasivo (ReDSTM- Remote Dielectric Sensing), di stimare il grado di fibrosi polmonare in pazienti affetti da IPF. Questa apparecchiatura permette, attraverso il posizionamento di un sensore sulla spalla del paziente, di misurare il contenuto di acqua del tessuto polmonare ed è già stato validato in passato in pazienti affetti da scompenso cardiaco2.
In questo studio hanno dimostrato che la percentuale di acqua misurata con il ReDS è maggiore in un gruppo di 52 pazienti affetti da IPF, rispetto a soggetti sani e che tanto più è alto il valore ottenuto e tanto minore è la capacità funzionale del polmone. I risultati di questo studio, se confermati in popolazioni più numerose, potrebbero aprire all'utilizzo di questo strumento non invasivo nel monitoraggio dei pazienti affetti da IPF.
Citazioni
1. Respir Med. 2023 Oct; 217:107370.
2. J Clin Med. 2023 Jan 11;12(2):598.
Il 23 settembre scorso si è svolto con grande successo il Festival della Salute nel Quartiere Sant'Agabio di Novara. Questo evento, interamente dedicato alla prevenzione e alla promozione della salute, ha rappresentato una preziosa opportunità per la comunità novarese. Organizzato con il patrocinio del Comune di Novara, dell'Università del Piemonte Orientale, del Centro Servizi per il Territorio di Novara e Vco e della Parrocchia di Sant'Agabio, in collaborazione con numerose Associazioni di Volontariato del territorio e Istituzioni, il Festival ha puntato a promuovere uno stile di vita sano e attivo, nonché una cultura della sicurezza in ogni aspetto della vita quotidiana, affinché ogni individuo sia in grado di promuovere e preservare la propria salute.
L'Università del Piemonte Orientale e il progetto NODES hanno partecipato con grande entusiasmo a questa iniziativa, vista la sua rilevanza. Inoltre, il festival è coinciso con la Settimana della Ricerca UPO e l'evento Open Lab presso il Centro di Ricerca Traslazionale sulle malattie autoimmuni ed allergiche (CAAD).
Durante l'evento, vi era presente lo stand ''L'Università entra nei quartieri: i Progetti PNRR-NODES per la salute dei cittadini'', presentando il CAAD al quartiere di Sant'Agabio, illustrando i suoi progetti di ricerca e aprendo i suoi laboratori alla cittadinanza. L'obiettivo principale è stato promuovere lo Spoke 5 e i progetti Bandiera INNDIANA e TINCARE e le strutture che ospitano i rispettivi Ricercatori.
Questo evento è stato un importante passo avanti nell'educazione della comunità locale sui temi della salute e nella promozione della ricerca scientifica, sottolineando il contributo dell'istruzione superiore che continuerà a lavorare per migliorare la salute e il benessere della comunità attraverso progetti di ricerca innovativi e iniziative collaborative.
Immagine 1: Agli Stand i Ricercatori del progetto INNDIANA e TINCARE. Nella foto a sinistra Mattia Bellan e Carmela Rinaldi; nella foto al centro i Ricercatori del progetto INNDIANA, da sinistra, Rita Di Martino, Giuseppe Cappellano, Elena Cianciani.
Immagine 2: Foto della giornata Open Lab, dove si ringraziano i Ricercatori del Centro di Ricerca CAAD dei laboratori di Immunomics, Innovation; UPO BioBank; Division Oncology, Genomics lab, Biological Mass Spectometry e l'Ufficio del Rettorato (Valentina Toson nella foto ed Eleonora Mazzucco) e le persone che hanno visitato il centro.
Il convegno ESB-ITA 2023 a Torino
Dal 18 al 19 settembre scorso il Politecnico di Torino ha ospitato il XII Annual Meeting del capitolo italiano della European Society of Biomechanics (ESB-ITA), uno dei principali eventi a livello nazionale volto a riunire esperti nel campo della biomeccanica con l'intento di favorirne l'interazione e promuoverne la ricerca. Tra i temi trattati non è mancato lo sviluppo di tecnologie all'avanguardia e di approcci innovativi per la salute e il benessere.
Il premio alla ricerca di NEWBREATH
All'evento hanno partecipato i giovani ricercatori del gruppo guidato dal prof. Alberto Audenino, i quali hanno colto l'occasione per divulgare alcuni dei risultati delle loro attività di ricerca svolte nell'ambito di NEWBREATH, il Research Module di TINCARE che mira a sviluppare un dispositivo di ventilazione per il supporto dei pazienti in ambiente domiciliare.
I ricercatori hanno presentato i loro lavori riguardanti l'implementazione di metodologie per la verifica sperimentale delle prestazioni di dispositivi ventilatori e lo sviluppo di modelli digitali capaci di prevederne in silico le prestazioni in condizioni di utilizzo realistiche che includano pazienti virtuali.
La qualità dei lavori presentati dai ricercatori e l'interesse nei confronti delle tematiche trattate hanno portato al conferimento del premio ''Medical Device Usability and Training: Integrating Scientific Research and Engineering Design to Drive Innovative Solutions'', sponsorizzato dall'azienda 3B srl.
Venerdì 29 settembre 2023, si è svolta a Torino all'interno degli eleganti Giardini Reali, la Notte Europea dei Ricercatori.
L'evento che è un'importante occasione di incontro, di scambio e di divulgazione scientifica tra ricercatori e cittadini, ha coinvolto per quest'edizione anche alcuni gruppi del progetto NODES promuovendo lo Spoke 5 ''Industria della salute e silver economy'' ed i progetti INNDIANA e TINCARE.
Il 29 settembre 2023, l'Università del Piemonte Orientale ha aperto le sue porte al pubblico per una straordinaria serata all'insegna della scoperta scientifica e dell'innovazione.
La Notte della Ricerca, svoltasi presso il Dipartimento di Scienze e Innovazione Tecnologica in Viale Teresa Michel 11, ha abbracciato il tema ''One Planet, One Health'' e ha messo in risalto i progetti NODES - Nord Ovest Digitale e Sostenibile.
Questo evento ha offerto ai partecipanti un'opportunità unica di immergersi nella profondità della scienza e dell'innovazione attraverso una vasta gamma di attività, tra cui conferenze, tavole rotonde, laboratori interattivi e presentazioni, relativi a riciclo e riuso, turismo, malattie rare, telemedicina, assistenza domiciliare, medicina rigenerativa ma anche cibo e invecchiamento.
È stata un'occasione straordinaria per le studentesse e gli studenti e il pubblico in generale che hanno così avuto l'opportunità di imparare, condividere ed ispirarsi.
L'evento ha dimostrato che la ricerca scientifica è un pilastro fondamentale per affrontare le sfide globali e plasmare un futuro migliore confermando così la Notte della Ricerca come un appuntamento atteso e significativo.
Nel laboratorio di Anatomia Umana dell'Università del Piemonte Orientale, diretto dalla Professoressa Francesca Boccafoschi, il lavoro di ricerca vede tra i propri focus principali quello della medicina rigenerativa. In questo contesto, la dottoressa magistrale Emma Zanella e la studentessa magistrale Irene Regano lavorano al progetto ''Phsicochemical characterization and biological performances of an ECM-derived hydrogel: role in articular cartilage regeneration'', il cui ambizioso scopo è quello di sviluppare e caratterizzare biomateriali in grado di sostenere la rigenerazione strutturale e funzionale della cartilagine articolare.
Questo tessuto infatti può essere bersaglio di una varietà di malattie degenerative, tra le quali l'osteoartrite (OA) che rappresenta un'emergente sfida medica. Tale patologia è caratterizzata da elevata infiammazione, riduzione di lubrificazione e anormale comportamento cellulare a livello articolare, che sfociano progressivamente in dolore e rigidità nei movimenti impattando fortemente sulla qualità di vita dei pazienti.
Nel contesto attuale di invecchiamento della popolazione generale, la prevalenza dell'OA è destinata a crescere così come la sua rilevanza clinica.
Gli approcci terapeutici in uso consistono principalmente nella somministrazione di antinfiammatori e in iniezioni intra-articolari di acido ialuronico, i quali tuttavia permettono il solo controllo dei sintomi risultando inefficaci nell'interrompere la progressione della patologia. Nei casi più severi dunque la soluzione è chirurgica, tramite l'impianto di protesi.
Considerata l'incapacità della cartilagine articolare nel rigenerarsi in seguito a danno e la mancanza attuale di strategie terapeutiche in grado di sostenere il ripristino funzionale di tale tessuto, lo studio dei biomateriali innovativi per il trattamento dell'osteoartrite è di crescente interesse.
Il progetto è incentrato sulla caratterizzazione di un idrogel naturale, derivato da pericardio bovino decellularizzato, che unisce le caratteristiche di alta flessibilità e adattabilità delle reti polimeriche con la bioattività intrinseca delle matrici biologiche.
Dal momento in cui la cartilagine consta principalmente di matrice extracellulare la quale è notevolmente degradata in contesti osteoartritici, l'uso di un idrogel in grado di fornire nuovamente un microambiente adatto alle cellule residenti rappresenta una strategia potenzialmente promettente.
Un gemello digitale per prevedere il funzionamento dei dispositivi di ventilazione polmonare.
Il ''digital twin'' (o ''gemello digitale'') di un dispositivo medico è una rappresentazione virtuale del dispositivo stesso creata utilizzando dati e modelli digitali. Esso consente di monitorare e analizzare il funzionamento del dispositivo, ottimizzare le prestazioni e testare diverse configurazioni o aggiornamenti in modo virtuale, prima di applicarli al dispositivo reale.
Il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Audenino sta sviluppando al Politecnico di Torino il digital twin di un innovativo sistema di ventilazione non invasiva a ridotto consumo di ossigeno. Sfruttando tecniche di modellazione ingegneristiche, il gemello in sviluppo permetterà sia di prevedere il comportamento del dispositivo a variare delle sue configurazioni sia di prevedere l'effetto della terapia erogata dal dispositivo su pazienti affetti da diverse patologie polmonari. In particolare, utilizzando la replica virtuale è possibile valutare diverse interfacce di ventilazione (ad esempio casco o maschera) derivando informazioni utili alla progettazione del dispositivo e del suo circuito, quale ad esempio la qualità dell'aria respirata dal paziente quando sottoposto alla terapia.
Grazie a questo approccio innovativo si aprono quindi nuove prospettive nel campo della progettazione medica, che contribuiscono a garantire soluzioni più sicure ed efficaci per il benessere dei pazienti.
I complessi metallici impiegati come sonde molecolari per applicazioni diagnostiche e terapeutiche sono costruiti impiegando agenti chelanti completamente derivanti da fonti fossili e scarsamente biodegradabili, con un crescente impatto ambientale. La collaborazione tra i gruppi di ricerca del Dipartimento di Scienze del Farmaco e del Dipartimento di Scienze e Innovazione Tecnologica di UPO ha prodotto un agente chelante (EHDTA) impiegando materie prime derivanti da biomasse di scarto e ne ha evidenziato le significative potenzialità nella formazione di complessi con ioni metallici di interesse diagnostico e terapeutico.
Lo studio, condotto in collaborazione con un'azienda del settore della diagnostica e con le Università di Milano e di Debrecen, è in fase di pubblicazione su una rivista scientifica di rilievo internazionale.
Recentemente è stato introdotto il paradigma Augmented Human, che si propone di potenziare le capacità fisiche, mentali e sociali degli individui attraverso l'adozione di soluzioni di eXtended Reality (XR) e Intelligenza Artificiale (AI).
L'ambito relativo alla Salute è terreno fertile per la diffusione di queste tecnologie in quanto può garantire vantaggi per i medici, i quali possono avere a disposizione strumenti innovativi in fase di diagnosi, intervento o valutazione, per i pazienti, in quanto possono beneficiare di trattamenti personalizzati, ma anche per semplificare e rendere più efficace la comunicazione e di conseguenza il rapporto medico-paziente, fondamentale per velocizzare ed ottenere un pieno recupero.
In quest'ottica, il Dipartimento di Neuroscienze dell'Università di Torino e il 3D Lab afferente al Dipartimento di Ingegneria Gestionale e della Produzione del Politecnico di Torino hanno iniziato una collaborazione volta a progettare una soluzione XR per effettuare test cognitivi o semplici miglioramenti dello stato d'animo dei pazienti attraverso ambienti virtuali condivisi che consentano di effettuare sedute in ambienti familiari e a distanza con gli specialisti.
Gli agenti di contrasto (CA) sono utilizzati in oltre il 40% delle decine di milioni di esami clinici MRI eseguiti ogni anno. Tutti i CA approvati per uso clinico sono complessi basati sullo ione metallico Gd(III).
Circa 50 tonnellate di questo elemento, che appartiene alle terre rare, vengono somministrate ai pazienti ogni anno.
Tuttavia, la produzione di terre rare è solo dell'1% in EU ma del 90% in Cina. In aggiunta, questi elementi sono difficili da estrarre con processi ecosostenibili e da recuperare dopo l'utilizzo.
Per correggere questi squilibri e rafforzare le sue catene del valore, l'UE punta a trovare alternative valide basate su metalli a basso impatto ambientale e largamente disponibili.
Il nostro progetto studia la possibilità di sostituire il Gd(III) con ioni endogeni come Fe(III) o Mn(II).
Risultati recenti indicano che i chelati di Fe(III) possiedono proprietà adatte a questo fine, ma le sfide da superare sono molteplici.
Il dott. Nucera, assegnista del gruppo di ricerca del Prof. Botta (DISIT-UPO) nell'ambito del flagship project INNDIANA, è stato selezionato per una presentazione orale ad un importante congresso scientifico e discuterà la caratterizzazione chimica e magnetica di due composti modello, complessi di Fe(III) con derivati dell'acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) contenenti 1 o 2 bracci benzilossimetilenici (BOM): EDTA-BOM1 e EDTA-BOM2.
Questo studio rappresenta una base iniziale per la futura progettazione di sistemi in grado di combinare elevate efficacia, stabilità, inerzia cinetica e capacità di interazioni non covalenti con proteine.
È noto che i pazienti anziani sordi sono fragili: aumentano il rischio di cadute e di stati depressivi connessi all'isolamento sociale, spesso hanno una scarsa funzionalità fisica con conseguente riduzione delle attività nella vita quotidiana. La riabilitazione dell'udito può alleviare queste fragilità ed in caso di perdita uditiva da grave a profonda, la soluzione migliore è l'impianto cocleare; uno strumento che stimola direttamente il nervo acustico. Questi dispositivi devono essere controllati e installati correttamente.
In particolare, l'impianto cocleare viene mappato (regolazione dell'intensità, della corrente elettrica per ogni elettrodo che stimola la coclea) e, soprattutto nel primo anno, sono necessari frequenti appuntamenti per monitorare protocollo di riabilitazione.
A volte questo può essere un problema per i pazienti, dovendo sottoporsi a frequenti controlli ospedalieri.
Riconoscendo la necessità di un nuovo modello di erogazione delle cure e per alleggerire l'onere assistenziale sia per i pazienti che per le strutture sanitarie, è stata ipotizzata e verrà sviluppata una soluzione innovativa basata sul controllo remoto dei dispositivi di rimediazione uditiva in teleassistenza.
Questo metodo innovativo è stato progettato per aumentare l'efficienza clinica valutando le esigenze gestionali di ogni singolo paziente e identificando quelli che necessitato realmente di un appuntamento in presenza.
Allo stesso tempo, i pazienti beneficiano di un'opzione di cura più conveniente che li mantiene in contatto con il loro medico e garantisce loro la possibilità di richiedere una visita ospedaliera solo se necessario.
In particolare, i genitori possono essere rassicurati dal sapere che il dispositivo del loro bambino funziona bene senza dover recarsi necessariamente in ospedale.
È online la graduatoria delle imprese che hanno manifestato l'interesse a cofinanziare posizioni di dottorato per il XXXIX ciclo, a.a. 2023-2024 per lo Spoke 5 - Industria della Salute e Silver Economy.
Il bando, pubblicato a maggio del 2023 prevedeva l'attivazione di 6 posizioni di Dottorati di Ricerca di durata triennale finanziate dal progetto PNRR-NODES e dalle imprese interessate a sviluppare collaborazioni con gli Atenei.
Le proposte progettuali pervenute sono state esaminate dalla Commissione esaminatrice formata da 3 esperti superando diverse fasi di valutazione.
L'impatto dei progetti sulle prospettive di carriera e l'occupabilità degli studenti di dottorato è stato uno dei maggiori criteri di valutazione in coerenza con uno degli obiettivi principali del progetto NODES quale l'incremento dell'occupazione giovanile.
I 4 progetti ammissibili e finanziati sono focalizzati sui fabbisogni di innovazione del territorio dell'Ecosistema e in piena coerenza con le tematiche di ricerca e innovazione dello Spoke 5. I dottorandi saranno impiegati in ricerche basate su medicina sperimentale e terapie personalizzate, medicina territoriale, ricerca e sperimentazione clinica e pre-clinica in ambito farmaceutico e biomedicale (per uso umano e veterinario).
Graduatoria
La dottoressa Simona Casarella, dottoranda presso il laboratorio di Anatomia Umana guidato dalla Professoressa Francesca Boccafoschi, insieme alla studentessa magistrale Federica Ferla, si occupano del progetto ''Identification of laminin-binding oligopeptides in cardiac development: a possible use in functionalized dECM-based biomaterials to restore cardiac functionality in late phase of acute-Myocardial Infarction (MI)'', che ha come obiettivo quello di studiare la rigenerazione funzionale cardiaca dopo un infarto attraverso l'utilizzo di biomateriali innovativi.
L'infarto del miocardio colpisce circa 3 milioni di persone in tutto il mondo ed è associato a fattori di rischio modificabili (per es. abitudini di vita, fumo di sigaretta, etc) e non modificabili (per es. sesso, familiarità, etc).
Una delle principali cause è l'aterosclerosi, ovvero la formazione di placche aterosclerotiche che causano occlusione vascolare con conseguente morte cellulare in seguito alla inadeguata o assente vascolarizzazione del tessuto e necrosi dell'area danneggiata.
Il ripristino funzionale del tessuto danneggiato o la sua sostituzione è resa complessa anche dal fatto che i cardiomiociti (cellule muscolari cardiache) mancano di capacità rigenerative.
Le principali terapie cliniche per l'infarto includono terapie farmacologiche ed impianto del dispositivo di assistenza ventricolare (VAD), tuttavia nessuna di queste strategie è capace di restaurare il fenotipo cardiaco delle cellule ed evitare la perdita funzionale dell'area interessata.
Data l'alta incidenza della patologia e la inadeguatezza delle attuali soluzioni terapeutiche, l'ingegneria cardiovascolare è un campo di particolare interesse per la ricerca di base e traslazionale.
A tal proposito, i biomateriali, composti da materiali sintetici e/o naturali, rappresenterebbero una possibile soluzione per la rigenerazione cardiaca.
