Il corso inizia con un'introduzione ai concetti di base del drug delivery e della nanomedicina, partendo dalla definizione e storia della nanomedicina e discutendo le sue applicazioni attuali e future. Si approfondiscono i cenni storici sullo sviluppo delle forme farmaceutiche ingegnerizzate e si esplorano le varie forme di rilascio dei farmaci già in commercio.

Si analizzano le proprietà fisiche e chimiche dei materiali utilizzati per il drug delivery, i metodi di sintesi e caratterizzazione, e le implicazioni dei materiali nello sviluppo e nell'ingegnerizzazione di forme farmaceutiche. Vengono esplorate le applicazioni dei sistemi di rilascio dei farmaci per l'imaging e la diagnostica molecolare, introducendo i concetti di Point of Care (POC) testing e le tecnologie basate su nanomateriali.

Il corso copre i vari tipi di sistemi di drug delivery, inclusi nanocapsule, liposomi, polimeri, metalli e materiali ibridi, per il rilascio controllato dei farmaci. Si esplorano inoltre i principi di farmacodinamica e farmacocinetica, inclusi i profarmaci e i tipi di trasporto attraverso le membrane.

Gli studenti apprendono le tecniche di fabbricazione, la scalabilità e la produzione industriale dei sistemi di drug delivery, includendo i sistemi di drug delivery a diffusione controllata e a dissoluzione controllata. Si esplorano le tecniche di microscopia e spettroscopia, l'analisi delle proprietà superficiali, e i metodi di caratterizzazione dei sistemi di drug delivery.

Il corso tratta i sistemi di drug delivery per la rigenerazione tissutale e l'ingegneria dei tessuti, approfondendo le tecniche e i materiali utilizzati in questo campo emergente. Si studiano anche i sistemi di drug delivery per la modulazione del sistema immunitario, inclusi i vaccini a base di nanoparticelle e altre terapie immunologiche avanzate.

Si copre la valutazione della tossicità, le normative e regolamentazioni, e la biodegradazione dei polimeri utilizzati nei sistemi di drug delivery e nei dispositivi diagnostici. Si discutono gli studi clinici e i casi di studio relativi ai sistemi di drug delivery, con un focus sulla traslazione dalla ricerca alla clinica e il rilascio dei farmaci a livello dei differenti distretti anatomici.

Il corso esplora le barriere tecnologiche e scientifiche nel campo del drug delivery e discute le opportunità di ricerca e sviluppo, inclusi i sistemi di drug delivery programmabili e le forme innovative di rilascio.

Infine, gli studenti sviluppano un progetto di ricerca su un argomento a scelta tra quelli proposti dal docente. Il progetto prevede la proposizione di un sistema innovativo ingegnerizzato per il rilascio di un farmaco e la discussione dello stato dell'arte relativo all'argomento scelto. Il documento finale sarà discusso in una prova orale.

Modulo 1: Introduzione alla Nanomedicina
Definizione e storia della nanomedicina
Applicazioni attuali e future
Cenni storici sullo sviluppo di forme farmaceutiche
Concetti e forme di rilascio già in commercio
Modulo 2: Proprietà dei Nanomateriali
Proprietà fisiche e chimiche dei nanomateriali
Metodi di sintesi e caratterizzazione
Implicazioni dei materiali nello sviluppo e nell'ingegnerizzazione di una forma farmaceutica
Modulo 3: Nanomateriali per la Diagnostica
Nanoparticelle per imaging
Biosensori e diagnostica molecolare
Modulo 4: Nanomateriali per la Terapia
Nanoparticelle per il drug delivery
Terapie fototermiche e fotodinamiche
Cenni di farmaceutica: biofarmaceutica ed equazioni che regolano la somministrazione
Profarmaci
Modulo 5: Tecnologie di Produzione
Tecniche di fabbricazione
Scalabilità e produzione industriale
Modulo 6: Processi di Caratterizzazione
Tecniche di microscopia e spettroscopia
Analisi delle proprietà superficiali
Modulo 7: Nanomedicina Rigenerativa
Nanomateriali per la rigenerazione tissutale
Ingegneria dei tessuti
Modulo 8: Nanomedicina e Immunoterapia
Nanomateriali per la modulazione del sistema immunitario
Vaccini a base di nanoparticelle
Modulo 9: Sicurezza e Biocompatibilità
Valutazione della tossicità
Normative e regolamentazioni
Biodegradazione di polimeri
Modulo 10: Applicazioni Cliniche
Studi clinici e casi di studio
Traslazione dalla ricerca alla clinica
Rilascio a livello dei differenti distretti anatomici
Modulo 11: Sfide e Opportunità
Barriere tecnologiche e scientifiche
Opportunità di ricerca e sviluppo
Forme innovative di rilascio
Modulo 12: Progetto Finale e Presentazioni
Sviluppo di un progetto di ricerca
Presentazione e discussione dei progetti