Micro – Meso scale based biomechanical models to assist the design and fabrication of scaffolds for Cardiac Tissue Regeneration

Questo lavoro presenta una strategia di modellazione strutturale basata su dati di micro-architettura finalizzata a: (A) guidare fabbricazione e progetto di scaffold per ingegneria di tessuto, (B) studiare la risposta cellulare meccanica alle deformazioni strutturali. Applicazioni cliniche ideali per la metodologia proposta sono le valvole cardiache e il patch di miocardio. Custom software di analisi d’immagine e’ stato utilizzato per caratterizzare la morfologia dei campioni. Le topologie dei materiali individuate sono state impiegate per generare equivalenti modelli a rete. Il comportamento meccanico alla macro scala e’ stato studiato mediante prove di carico biassiale. Questa messe sperimentale ha alimentato un modello agli Elementi Finiti in grado di prevedere la risposta meccanica a livello macro (curva stress vs. stretch) ed a livello meso - micro (curva aspect ratio nucleare vs. strain per le cellule incorporare nello scaffold). L’approccio generalista sviluppato correla i parametri di fabbricazione, la micro-architettura e la risposta meccanica a livello organo (cm) ed a livello cellulare (μm).