Ricercatore
Biotecnoscienze & Bioingegneria | Ingegneria Tissutale e dei Biomateriali | Cuore
Attività di Ricerca:
Le mie principali attività sono focalizzate 3 tematiche di ricerca principali:
• Modelli cellulari complessi: lo scopo è di sviluppare organoidi multicellulari cardiaci tramite integrazione di cellule cardiache e cellule endoteliali (e ulteriore integrazione di fibroblasti); organoidi neuro-cardio, tramite colture di cardiomiociti e di cellule del sistema nervoso simpatico e/o parasimpatico; organoidi di cellule cardiache derivate da pluripotenti di pazienti con specifici difetti genetici (i.e., sindrome di Brugada, cardiomiopatia ipertrofica); organoidi di rene e loro possibile co-colture in sistemi multiorgano; co-colture di organoidi cardiaci con microbiota intestinale per lo studio delle problematiche cardiovascolari.
• Tecnologie: le mie attività si focalizzano sull’integrare nuove tecnologie utili allo studio della fisiopatologia cardiaca e vascolare. Mi sto focalizzando sull’uso di organ-on-chip multiorgano e integrazione di sensoristica di nuova concezione; sullo sviluppo di tessuti cardiaci tramite stampa 3D e nell’uso di materiali conduttivi; sull’integrazione di approcci multi-omici e loro analisi tramite Intelligenza Artificiale.
• Tossicologia: un’ulteriore attività di ricerca è quella tossicologica, con un focus sull’azione cardiovascolare tossica delle micro- e nano-plastiche; di nuovi inquinanti come plasticizzanti, PFAS e farmaci; sulle miscele di questi prodotti.
In questo periodo ho all’attivo 3 progettualità principali:
i) progetto europeo ALTERNATIVE; il focus è lo sviluppo di un modello di tessuto cardiaco ingegnerizzato basato sull’integrazione di scaffold ottenuto per stampa 3D, integrato con idrogel, in cui sono disperse cellule endoteliali coronariche umane e cardiomiociti umani derivati da cellule pluripotenti. Di tale sistema è possibile modulare il grado di rigidità del tessuto ricreando in-vitro diverse età biologiche (es. giovane/vecchio).
iii) Progetto POR-FESR EMILE: si basa sullo sviluppo di un modello di aterosclerosi dinamico basato su colture in bioreattore di cellule muscolari lisce e uso di Metalloproteinasi, utili a ricreare un ambiente di vita cellulare patologico. Verrà effettuata una profilazione biologica delle cellule, valutando gli effetti delle Metalloproteinasi e studiando la loro modulazione tramite specifici inibitori. Il bioreattore sviluppato sarà integrato con una serie di sensori per la pressione e la valutazione dell’integrità dello strato cellulare.
ii) progetto autofinanziato MICROPLASTICHE: si basa sulla valutazione degli effetti cardio e vasculotossici di microplastiche invecchiate artificialmente per mimare le condizioni di degradazione nell’ambiente. Alla profilazione biologica uniamo, grazie alla collaborazione con il Dipartimento di Chimica dell’Università di Pisa, un’analisi dei composti volatici organici (VOC) al fine di caratterizzare l’”espirato” cellulare in presenza di questi prodotti.