Vuoi sapere cosa ho sviluppato nel corso della mia attività?

CID
Ho gestito attività di progetti finanziati sia come partner che come coordinatore degli altri soggetti associati.
Ho ideato un catetere originale per l’iniezione di fluidi densi come gel additivato con particolari sostanze destinate a stimolare la crescita di cellule staminali. Il catetere deve essere utilizzato con due siringhe ad alta pressione,la prima serve per gonfiare un palloncino di stabilizzazione, la seconda per iniettare gel. Tra le due operazioni devono essere attuato manualmente un ago che sporgendo dal catetere passa attraverso la perete del vaso coronario e raggiunge in profondità i tessuti del miocardio, iniettando gel attivo. L’originalità di questo sistema consiste nella flessione dell’ago in Nitinol ottenuto da un tubo opportunamente tagliato secondo una forma che gli consente di essere piegato quando estroflesso dalla punta del catetere che lo tiene diritto quando retratto. Il processo di elettrolucidatura conferisce all’ago una superficie liscia mentre un secondo tubo interno sottile di plastica provvede alla tenuta. Per questo studio è stata presentata domanda di brevetto di invenzione.
In un altro progetto finanziato, i partner e la R&D dell’azienda dove lavoro, hanno raggiunto il loro obiettivo di trovare la tecnologia adatta per il taglio laser di un polimero composto da una miscela di polimeri biodegradabili (PLLA-PLGA 75-25%), avente una geometria adatta per fare uno stent polimericobio-assorbibile. Questa tecnologia impiega una sorgente laser ad impulsi ultra corti (300 fs) sfruttando la seconda armonica della sua lunghezza d’onda principale.
Ho contribuito con il team R&D ad individuare tecnologie appropriate per incidere e tagliare Nitinol al fine di ottenere un prodotto innovativo che integra le caratteristiche di super elasticità degli stent periferici in Nitinol con capacità di trasportare ed eluire farmaci quando impiantato come gli stent coronarici DES. Abbiamo trovato la tecnologia e fornitore della macchina che combina sorgente laser a controllo numerico per ottenere il taglio dello stent. Il team ha ottenuto i campioni tagliati e incisi ed ha iniziato a perfezionare i processi di fabbricazione.

NEWCORTEC (spin off di Tecnobiomedica) era una piccola impresa con sede in Pomezia (RM) dedicata a sviluppare un L-VAD e ottenere marchio CE di commercializzarlo. Lo sviluppo di cannule artificiali per consentire al sangue di essere messo in circolazione esternamente al cuore. Abbiamo utilizzato, come materiale di base, un innesto vascolare ptfe espanso opportunamente modificato con un rivestimento interno in polimero biocompatibile uguale a quello costituente la sacca di pompaggio sangue. Il primo tipo di condotto, chiamato apicale aveva la funzione di trasferire sangue dall’ apice ventricolare del cuore alla sacca polimerica contenuta nell’involucro metallico del VAD. Tale condotto è stato adattato per il fissaggio chirurgico morbido all’apice del cuore ad una estremità e reso idoneo ad essere saldamente collegato alla porta di ingresso del VAD all’altra in modo da non avere perdite di sangue. Il secondo tipo di condotto sviluppato è stato chiamato aortico e aveva lo stesso materiale di rivestimento interno del condotto apicale, ma dotato di rigidità progressiva e la sua funzione era quella di trasferire il sangue dalla sacca sangue del VAD all’arco aortico al quale era collegato per mezzo di suture chirurgiche. La sua lunghezza veniva adattata dal chirurgo alla anatomia del paziente. Ho segiuto lo sviluppo di una sacca-sangue realizzata con un polimero biocompatibile e flessibile. La forma della sacca è stata attentamente studiata per un lungo periodo di tempo dal team, al fine di sopportare i picchi di pressione e i numerosi cicli richiesti. Per fabbricare la sacca è stata applicata la tecnica del dipping inverso e si sono dovuti risolvere importanti problemi di costanza di spessore delle pareti della sacca e di continuità delle superfici di giunzione con condotti. Ho sviluppato i processi di produzione e mi sono occupato di come risolvere quelli collegati con i difetti causati dalla tecnologia del dipping inverso, bolle, assottigliamento del rivestimento in polimero, soluzione del solvente, filtrazione, viscosità, umidità e qualità del processo, misure, ispezione interna della sacca sangue e dei condotti, lavaggio e sterilizzazione finale. Mi sono poi occupato di altre tecnologie come stereo-litografia di polveri metalliche, Micro fusioni a mezzo laser di polimeri e stereo-litografia di polimeri liquida post-cured con UV . Ho partecipato a tests pre-clinici in Italia, presso la Clinica Veterinaria di San Piero, Univ. Pisa, e in Francia, presso Institut Mutualiste , Montsouris di Parigi. Sono stati ottenuti buoni risultati del sistema L-VAD messo a punto e impiantato anche in sette pazienti in Italia, Germania e Francia.

TECNOBIOMEDICA era una piccola impresa con sede in Pomezia (RM) che ha sempre fornito a terzi consulenza tecnica in campo biomedico. Nella società ho sviluppato un bioreattore per la coltura di cellule seminate su una struttura di forma tubolare per mimare il vaso sanguigno.
Ho seguito lo studio, la progettazione e la realizzazione in casa di tutti i particolari meccanici necessari per la doppia sezione di circuito idraulico studiata per separare la sezione da sterilizzare da quella non sterilizzabile. Il sistema pompante, esterno alla camera termostatica, è stato realizzato annullando completamente gli attritri degli elementi in scorrimento. E’ stato poi realizzato il collegamento con l’unità, all’interno della camera termostatica, permettendo il funzionamento dell’unità sterile in condizioni fisiologiche di flusso e pressione adatti alla crescita delle cellule sullo scaffold. Progettate e sviluppate una resistenze idrauliche azionabili a distanza, al fine di modificare la resistività del circuito agendo dall’esterno della camera termostatica.
Ho curato l’assemblaggio e la manutenzione di vasche per la prova di durata di funzionamento in vitro del cuore artificiale totale (TAH) sviluppato prima del mio arrivo in squadra.

BIOMEDICA SVILUPPO
Ho condotto micro-assemblaggi di elementi elettronici per il SMC, ma in geometria non convenzionale per la realizzazione di un sensore accelerometrico localizzato sulla punta di un elettrodo di stimolazione cardiaca ventricolare per il monitoraggio della forza di contrazione del ventricolo. Studio industriale e applicazione della tecnologia di elettroerosione della lega ad elevate prestazioni Ti, Al, V con elettrodi di particolare materiale per inibire la contaminazione con ossigeno e idrogeno delle superfici lavorate della lega. Ho raggiunto buoni livelli in termini di risultati di qualità e velocità di processo applicato alla produzione pilota di un dispositivo medico cardiaco. Ho realizzato lo studio avanzato, lo sviluppo e la realizzazione di una innovativa sacca impiantabile in gomma siliconica per la raccolta delle urine alimentata da cateteri nefrostomici congiuntamente impiantati. Tale vescica artificiale era dotata di una valvola azionabile dall’esterno per il suo svuotamento. Sono stati ottenuti buoni risultati con tre impianti della protesi in umano.
Ho condotto lo studio avanzato, lo sviluppo e lòa realizzazione di mini piastre ossee metalliche per la riduzione di fratture del viso e/o delle ossa craniche.
Ho studiato e sviluppato una nuova protesi ad attuazione manuale per la generazione di suoni in pazienti laringectomizzati realizzata integralmente in gomma siliconica stampata a caldo. Per attivare automaticamente la protesi prima descritta è stato studiato e messo a punto un nuovo sistema di controllo per mezzo di micro attuatori pneumatici progettati e realizzati custom alimentati con gas compresso accumulato in una piccola bombola metallica e una batteria integrata in una unità centrale di controlli elettronici e sensori. Ho avuto altre collaborazioni con il Politecnico di Torino, Università degli Studi di Cagliari, con Ospedale Le Molinette di Torino, l’Ospedale San Gerardo di Monza (MI), l’Ospedale Civile di Vicenza e altre piccole imprese nei dintorni di Torino.

SORIN BIOMEDICA
Ho collaborato in stuff allo studio, la ricerca e lo sviluppo di una batteria a lunga durata basata sulla conversione termoelettrica di energia termica generata da una cella plutonio alloggiata in un dewar metallico isolante. E’ stata usata la tecnologia di evaporazione termica sotto vuoto di composti policristallini drogati per ottenere alti potenziali di Seebeck in più serie di termocoppie depositate su un nastro polimerico poi avvolto in forma di cilindro a formare un modulo di conversione inserito nel dewar a contatto con la cella di Pu.
Ho curato la realizzazione di un contenitore complesso per contenere l’hardware elettronico necessario per variare da remoto i parametri di funzionamento del primo stimolatore cardiaco programmabile. Applicate tecnologie di saldatura del titanio per contenitori ermetici dei circuiti elettronici ibridi e delle prime batterie di alimentazione a lunga durata (Ioni di Litio). Tecnologie di saldatura (argon plasma, electron beam, resistenza elettrica) di conduttori elettrici isolati per la chiusura ermetica dei contenitori e il traporto dei segnali esternamente ai pacemakers. Tecnologia di rilevamento di micro perdite con la tecnica dell’impregnazione con Helio e il successivo rilevamento della fuga dai contenitori dei primi pacemaker incapsulati in contenitori ermetici di metallo.

Do you know what I developed in my activity?

CID
I managed activity of funded project both like partner than as leader coordinator into partner members.
I devised an original injection catheter to use for injection of dense fluids like gel added with particular substances to promote growth of particular cells. The catheter has to be used with two high pressure syringes, the first to inflate a stabilizing ballon and the second to inject gel. Between two operations must be manually protruded a bending needle that, passing through the coronary vessel, reaches deep myocardial tissues, injecting active gel. The best original idea of this system is the bending needle made of Nitinol tube cut according to a shape that allows it to be thermoformed in bended conditions. Electro-polishing process gives to the needle a smooth surface and a second internal thin plastic tube gives him tightness.

In other funded project, partners and R&D of enterprise where I work reached the target to find the technology to cut a planar sheet made of a blend of biodegradable polymers (PLLA-PLGA 75-25%) with a geometry suitable to make a bio-absorbable stent. This technology was the laser source of ultra short pulses (300 fs) used with his second harmonic of wavelength (..)

I contributed with R&D team to identify proper technology to engrave and cut Nitinol in order to obtain an innovative product that complements super elasticity properties of peripheral stents with capability to carry and elute drugs when implanted like other coronary DES.
We found the technology and supplier of the machine that combine laser source and numerical control to move tube to cut stent.
The team obtained samples cut and engraved and started to perfect processes for parts apparently similar to those previously completely developed, but showing differences depending from grooves.
Some tests was performed to confirm preliminary security of geometry when stressed under fatigue tests.

NEWCORTEC (spin off of Tecnobiomedica) was a small enterprise based in Pomezia (RM) devoted to develop VAD and obtain CE mark to commercialize it.

Development of artificial soft ducts to allow the blood to be put in circulation externally to heart. We used, as base material, a commercial expanded ptfe vascular graft suitably modified never to change biocompatible polymeric material of which the blood sac was made.
First type of duct called “apical” had the function to transfer blood from ventricular apex of heart to inlet of the polymeric blood sac contained in metallic case of VAD. This duct was proper to soft surgical fixation to heart at an end and suitable to be firmly connected to inlet port of VAD case at the other one so as not to have blood leakage at all.
The second type of duct developed was called “aortic” and had the same internal coating material of apical duct, but with progressive stiffness and its function was to transfer blood from the sac to the aorta to which was joined by means of surgical suture of its end that was trimmed by surgeon to fit patient anatomy.
Development of a blood sac made with a biocompatible and flexible polymer. The shape of sac was accurately studied for a long time by the team in order to tolerate high peak of pressure and numerous cycles requested. To make the sac, reverse dipping technology was applied, solving important problems about constancy of thickness of sac walls and smoothness of junction with ducts.
I developed production processes solving problems connected with defects caused by reverse dipping technology, bubbles, coating thinning, by polymer solvent solution, filtration, viscosity, humidity and by process quality, measures, internal inspection into blood sac and ducts, final washing and sterilization.

I took care of other technologies like stereo-lithography of metallic dusts, laser casting of plastics and liquid stereo-lithography of UV post-cured polymers.

I partecipate to pre-clinical tests in Italy, Clinica Veterinaria San Piero, Univ. Pisa, and in France, Paris, Institute Mutualiste Montsouris.

Good implantation results and ventricular assistance too in seven implanted patients in Italy, Germany and France.

TECNOBIOMEDICA was a small enterprise based in Pomezia (RM) always gave technical consulting in biomedical field.
Bioreactor for thermostatic culture of cells seeded on proper scaffold of tubular shape to mime blood vessel.
Study, design and realization in house of all mechanical particulars for a double section hydraulic circuit in order to separate chemically sterilized part from the other one not. Durable no friction pulsatile pumping system to drive, outside of thermostatic chamber, the internal sterile section in physiological conditions of flux and pressure. Designed and developed hydraulic resistance remotely actuated in order to change resistivity of circuit acting from outside of thermostatic chamber.
Managed assembling and maintenance of basins for durability test of Total Artificial Heart developed before my arrival in the team.

BIOMEDICA SVILUPPO
Micro-assembling of surface mounting elements in non conventional geometry to realize a localized accelerometer sensor on the tip of an electrode for ventricular stimulation, monitoring the heart shaking force.

Industrial and technological study about spark erosion of high performance Ti, Al, V alloy with particular electrode material allowing to inhibit contamination with oxygen and hydrogen of worked surfaces of alloy. Reached good levels in terms of quality results and process speed applied to pilot production of a cardiac medical device.

Advanced study, development and realization of an innovative silicon bag for urinary collection jointly implanted with nefrostomic catheters that feed it continuously. Artificial bladder had an external tap to empty it when desired. Good results of three human implant. Advanced study, development and realization of metallic mini bone plates for facial and cranial bones fixation.

Studied and developed a new manually operated phonatory prostheses that was processed in house making dismountable moulds, performing moulding of biocompatible silicon rubber and applying stabilizing thermal cure.
To actuate automatically the prostheses described before was studied and developed a new system to control it by means of micro-pneumatic home designed and made elements powered with compressed gas stored in a little metallic gas cylinder and a battery integrated in a central unit within electronic controls and sensors.

We had other collaborations with Politecnico in Turin, University of Cagliari, with Hospital of Le Molinette in Turin, Hospital San Gerardo in Monza (MI), Civil hospital in Vicenza.and other small enterprise in inter-land of Turin.

SORIN BIOMEDICA

Study research and development of a long life battery based on thermoelectric conversion of thermal energy generated by a Plutonium cell housed in an insulating metallic dewar.
It was used technology of vacuum thermal evaporation of polycrystalline doped compound to obtain multiple series of termocouples on polymeric substrate to roll up in shape of cylindrical conversion modulus inserted into the dewar.

Hardware for electronic set up to programme implanted tunable pacemaker.

Titanium welding technology to make cases to contain hybrid electronic circuits and long life electric storage cells. (Lithium ions)
Welding technologies (argon plasma, Electron beam, electrical resistance) of custom made electrically insulated feed-through to join them to metallic lid in order to seal up the case of electro stimulating device.
Leak detection technology of pacemaker case.
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