Course Syllabus
Obiettivi
Il corso ha l'obiettivo di fornire ai medici le basi teoriche, concettuali e applicative della stampa 3D e della biostampa 3D nel contesto della medicina personalizzata e dello sviluppo di dispositivi medici personalizzati. Verranno trattate le tecnologie di stampa più utilizzate, i materiali compatibili con l'uso clinico, i criteri per la progettazione di modelli personalizzati e le principali applicazioni cliniche in ambito clinico.
L'obiettivo finale è fornire al medico le competenze per:
• Comprendere le potenzialità cliniche delle tecnologie di stampa e biostampa 3D.
• Valutare le possibilità di integrazione della stampa e biostampa 3D nella pratica medica.
• Interagire con team multidisciplinari (bioingegneri, chimici, biotecnologi, informatici) nella progettazione e nell'implementazione di soluzioni high tech e personalizzate per i pazienti.
Contenuti sintetici
Il corso tratterà i seguenti argomenti principali:
• Fondamenti delle tecnologie di 3D printing e 3D bioprinting.
• Applicazioni esistenti e potenziali applicazioni utili alla pratica clinica e alla simulazione
• Progettazione e realizzazione di dispositivi medici e applicazioni di medicina rigenerativa: dalla protesi al bioprinting di tessuti biologici.
• Casi clinici, applicazioni traslazionali e prospettive future (dal 3D printing al 3D bioprinting assistito dalla robotica)
• Aspetti regolatori, etici e validazione clinica dei dispositivi stampati.
• Integrazione con Intelligenza Artificiale (AI, ML, DL) per la progettazione automatizzata e la predizione dei parametri per lo sviluppo di materiali personalizzati.
Programma esteso
• Introduzione al 3D Printing in medicina (Evoluzione della stampa 3D; Differenze tra stampa, biostampa e biofabbricazione)
• Tecnologie di stampa 3D per uso clinico (confronto tra tecniche e applicazioni cliniche)
• Materiali compatibili con uso medico (polimeri sintetici e naturali, idrogeli, biomateriali per bioprinting)
• Applicazioni cliniche e precliniche della stampa 3D (modelli pre-operatori e per simulazione, dispositivi protesici, dispositivi semi-permanenti, impianti personalizzati e scaffold per rigenerazione e mimetici tissutali)
• 3D Bioprinting: tecnologie emergenti (bioinchiostri e tessuti biologici, progettazione di tessuti vascolarizzati, applicazioni in ingegneria tissutale
• Casi clinici reali (analisi multidisciplinare di casi trattati con stampa 3D, Studio di workflow e validazione clinica)
• AI e stampa 3D personalizzata (progettazione predittiva, predizione dei parametri clinici ottimali, predizione e ottimizzazione dei materiali e delle geometrie)
• Cenni normativi e aspetti regolatori (Classificazione, marcatura CE e uso off-label, validazione, testing e responsabilità clinica)
Prerequisiti
- NA
Modalità didattica
• 14 ore totali:
o 6 lezioni da 2 ore in presenza (didattica frontale)
o 1 seminario + visita laboratorio da 2 ore su aspetti clinico-applicativi
o Materiali: slide, video, articoli scientifici, demo software
Materiale didattico
Slides, siti di riferimento (agenzie regolatorie, clinical trials, software e strumenti open sources....), articles and reviews, linee guida & SOPs
Periodo di erogazione dell'insegnamento
• II Semestre – Inizio previsto: II Semestre
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to provide physicians with the theoretical, conceptual, and applicative foundations of 3D printing and 3D bioprinting in the context of personalized medicine and the development of personalized medical devices. The most widely used printing technologies, clinically compatible materials, criteria for designing personalized models, and key clinical applications will be covered.
The ultimate goal is to provide physicians with the skills to:
• Understand the clinical potential of 3D printing and bioprinting technologies.
• Evaluate the possibilities for integrating 3D printing into medical practice.
• Interact with multidisciplinary teams (bioengineers, chemists, biotechnologists, computer scientists) in the design and implementation of high-tech, personalized solutions for patients
Contents
The course will cover the following main topics:
• Fundamentals of 3D printing and 3D bioprinting technologies.
• Existing and potential applications relevant to clinical practice and simulation.
• Design and fabrication of medical devices and regenerative medicine applications: from prosthetics to the bioprinting of biological tissues.
• Clinical cases, translational applications, and future perspectives (from 3D printing to robot-assisted 3D bioprinting).
• Regulatory and ethical aspects, and clinical validation of printed devices.
• Integration with Artificial Intelligence (AI, ML, DL) for automated design and parameter prediction in the development of personalized materials.
Detailed program
• Introduction to 3D Printing in Medicine (Evolution of 3D Printing; Differences between Printing, Bioprinting, and Biofabrication)
• 3D Printing Technologies for Clinical Use (Comparison of Techniques and Clinical Applications)
• Medical-Friendly Materials (Synthetic and Natural Polymers, Hydrogels, Biomaterials for Bioprinting)
• Clinical and Preclinical Applications of 3D Printing (Preoperative and Simulation Models, Prosthetic Devices, Semi-Permanent Devices, Customized Implants and Scaffolds for Regeneration / Tissue Mimetics)
• 3D Bioprinting: Emerging Technologies (Bioinks and Biological Tissues, Design of Vascularized Tissues, Applications in Tissue Engineering)
• Real-World Clinical Cases (Multidisciplinary Analysis of Cases Treated with 3D Printing, Workflow Study and Clinical Validation)
• AI and Customized 3D Printing (Predictive Design, Prediction of Optimal Clinical Parameters, Prediction and Optimization of Materials and Techniques) (geometries)
• Regulatory information and aspects (Classification, CE marking and off-label use, validation, testing, and clinical liability)
Teaching form
• 14 hours in total:
o 6 in-person lessons (lectures), 2 hours each
o 1 seminar + laboratory visit (2 hours) focusing on clinical-applied aspects
o Materials: slides, videos, scientific articles, software demos
Textbook and teaching resource
Slides, websites (regulatory agencies, clinical trials, software e open sources tools....), articles and reviews, guidelines & SOPs
Semester
• II Semester – starting period: II Semester
Assessment method
Attendance
Office hours
By appointment
Sustainable Development Goals
Staff
-
Laura Russo
