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INGEGNERIA CHIMICA E BIOMEDICINA: INTERAZIONI SINERGICHE PER OBIETTIVI COMUNI

INGEGNERIA CHIMICA E BIOMEDICINA: INTERAZIONI SINERGICHE PER OBIETTIVI COMUNI. MARIO GRASSI DIP. ING. CHIMICA UNIV. DI TRIESTE. BIOMEDICINA. INGEGNERIA CHIMICA. PROC ESSO. FONDAM ENTALE. INTERAZIONI. TRASPORTO DI CALORE. TRASPORTO DI QUANTITA’ DI MOTO. TERMODINAMICA EQUILIBRI.

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INGEGNERIA CHIMICA E BIOMEDICINA: INTERAZIONI SINERGICHE PER OBIETTIVI COMUNI

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Presentation Transcript

  1. INGEGNERIA CHIMICA E BIOMEDICINA: INTERAZIONI SINERGICHE PER OBIETTIVI COMUNI MARIO GRASSI DIP. ING. CHIMICA UNIV. DI TRIESTE

  2. BIOMEDICINA INGEGNERIA CHIMICA PROCESSO FONDAMENTALE INTERAZIONI

  3. TRASPORTO DI CALORE TRASPORTO DI QUANTITA’ DI MOTO TERMODINAMICA EQUILIBRI TRASPORTO DI MASSA TECNOLOGIE BIOMEDICHE MODELING RILASCIO PROPRIETA’ CHIMICO-FISICHE FARMACI REOLOGIA

  4. INGEGNERIA CHIMICA MODERNA TRANSPORT PHENOMENA Operazione unitaria diventa obsoleta 1960 BIRD, LIGHTFOOT, STEWART, AMUNDSON, ARIS: Bilanci di massa, energia, quantità di moto 1950 Termodinamica Cinetica Chimica 1920-1940 FONDAZIONE AIChE DAVIS: Handbook of Chem. Eng. (operazione unitaria) NOYES e WALKER delineano il curriculum dell’ing. chimico 1903-1908 HORPE (1898 – Outlines of Industrial Chemistry) NORTON (corso Ing. Chim. MIT) Fine XVIII sec GERMANIA; USA; GRAN BRETAGNA CHIMICA

  5. MONTECATINI (NH3) SNIA (Fibre) 1920 Produzione ferro (103 tons) GB: 8600 USA: 4700 D: 3400 F: 2000 ITALIA: 17 1880 Napoli: Ia Scuola in Ingegneria Pubblicazione postuma di PIROTECNICA (Biringuccio). I° esempio di trattato in Ing. Chimica 1811 1540 Medio Evo ALCHIMIA IMPERO ROMANO: INGEGNERIA MILITARE 0 SVILUPPO IN ITALIA

  6. GRICU Gruppo Ricercatori Italiani di Ingegneria Chimica dell’Università 1974 31 Gennaio: L’Ing. Chimica si stacca ufficialmente dall’Ing. Industriale TRANSPORT PHENOMENA 1960 AIDIC Associazione Italiana di Ingegneria Chimica 1958 ENEL: nazionalizzazione energia elettrica EDISON: investe l’indennizzo nella chimica (BASF, BAYER) 1950-1960 SITUAZIONE ATTUALE

  7. DIFFERENZIAZIONE DELL’ING. CHIMICA FINANZIATORI: National Institute of Health National Science Foundation ING. CHIMICA 1960 ING. CHIMICA BIOMEDICA RICERCATORI: BIRD, MERRILL, GADEN, METZER

  8. ING. CHIMICA BIOMEDICA (1960-1980) COLTON (EMODIALIZZATORI) LIGHTFOOT (FLUSSO IN CONDOTTI ELASTICI) C. K. Colton, et al., AIChE J. 17 (1971) 800 Cella di diffusione per la selezione delle membrane più adatte K. S. Nayak et al., Magnetic Resonance in Medicine 43 (2000) 251 Immagine MRI del flusso sanguineo nelle coronarie

  9. ESEMPI DI ARGOMENTI TRATTATI

  10. PUBBLICAZIONI

  11. MATERIALI BIOCOMPATIBILI a b L. Leoni et al., Advanced Drug Delivery Review, 56 (2004) 211 Aspetto macroscopico del tessuto intorno ad una membrana di Silicone (a) e di PEG – Silicone (b) dopo 17 giorni dall’impianto sottocutaneo (ratto)

  12. L. Leoni et al., Advanced Drug Delivery Review, 56 (2004) 211 Aspetto microscopico del tessuto. SILICONE: a) 10X, c) 20X, e) 50X. PEG – SILICONE: b) 10X, d) 20X, f) 50X

  13. S. Z. Razzacki et al., Advanced Drug Delivery Review, 56 (2004) 185 Rappresentazione schematica di un SRC autoregolantesi

  14. INGEGNERIA TISSUTALE CELLS (STEM) CELLS+ MEMBRANE CELLS+ SCAFFOLD R. Langer, AIChE J., 46(7) (2000) 1286

  15. PELLE CARTILAGINI TESSUTI NERVOSI TESSUTI EPATICI TESSUTI UROLOGICI STRUTTURE OSSEE SCAFFOLD R. Langer, N. Peppas, AIChE J., 49 (2003) 2990

  16. MICROFABRICATED MEMBRANE INSULIN 558 mm Na+, K+, Oxygen, Glucose ENCAPSULATED CELLS IMMUNOGLOBULINS MEMBRANE IMMUNOISOLANTI L. Leoni et al., Advanced Drug Delivery Review, 56 (2004) 211 RILASCIO DI INSULINA

  17. ASSORBIMENTO INTESTINALE: bilancio di massa e quantità di moto PERMEAZIONE: bilancio di massa Soluto Soluto Strato Corneo Derma Epidermide H2O Circolazione sanguinea VALIDITA’ GENERALE DEI BILANCI DI MASSA, ENERGIA, Q. MOTO

  18. BIOMEDICINA “PILLOLE” RIVESTITE in uso in EUROPA X sec D. C. GALENO Scuola di Medicina II sec D.C. IPPOCRATE Scuola di Medicina V-IV sec A.C

  19. QUESTIONE CENTRALE PRINCIPIO ATTIVO ? SOMMINISTRAZIONE OTTIMALE - MIGLIOR EFFETTO TERAPEUTICO - DOSE MINIMA

  20. SISTEMI FARMACEUTICI COMPETENZE IMPIANTISTICHE PRODUZIONE MATERIE PRIME COMPETENZE DI BASE legate al principio attivo (chimica-fisica e p. terapeutiche ) SCELTA VIA DI SOMMINISTRAZIONE IMPIANTABILE VIE AEREE ORALE PARENTERALE RETTALE VAGINALE TRANSDERMALE OCULARE SCELTA DEL SISTEMA DI RILASCIO PIU’ APPROPRIATO COMPETENZE DI BASE legate alla progettazione del SR ed alle sua performance CEROTTI SOLUZIONI COMPRESSE SUPPOSTE MICROEMULSIONI GEL MEMBRANE

  21. REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI RILASCIO COMPETENZE IMPIANTISTICHE E DI BASE TEST IN VITRO (CINETICA DI RILASCIO) COMPETENZE DI BASE COMPETENZE DI BASE (assorbimento, farmacocinetica) TEST IN VIVO (BIODISPONIBILITA’) R. Langer, N. Peppas, AIChE J., 49 (2003) 2990 P. Chaturvedi, Curr. Op. in Chem. Biology 5 (2001) 452

  22. BIODISPONIBILITA’ “Frazione della dose di principio attivo che diviene disponibile al sito (fisiologico) di azione dopo somministrazione”

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