Le 4 traiettorie del Cluster SdV

Soluzioni e sistemi biomedicali innovativi: sviluppo integrato di dispositivi medici.

Ricerca e sviluppo di soluzioni biomedicali innovative per una medicina personalizzata, sostenibile ed ecosostenibile, volta alla salute umana, ma che tenga conto anche dell’ambito veterinario e dei fattori ambientali che determinano il mantenimento o la perdita della salute in un’ottica di “One Health”, per percorsi di diagnosi, cura e riabilitazione sempre più veloci ed affidabili, per la produzione e la commercializzazione di dispositivi medici e/o di servizi tra cui:

• dispositivi per protezione individuale, terapia, anche mediante dispositivi a base di sostanze, riabilitazione, esplorazione funzionale, diagnostica per immagini digitali in ambito umano e pre-clinico e nella sperimentazione di nuovi mezzi di contrasto per la diagnostica clinica umana e veterinaria;
• dispositivi impiantabili realizzati anche con nuovi biomateriali integrando tecnologie di produzione additiva, realtà aumentata e virtuale, robotica ed Intelligenza Artificiale (IA);
• bioreattori per ingegneria tissutale, medicina rigenerativa e terapie cellulari;
• servizi innovativi, anche in outsourcing, dei citati dispositivi medici e/o di bionanosensori avanzati in ambito implementativo e manutentivo integrati con sistemi digitali, quali Internet of Things (IoT) e IA;
• diagnostica in vitro che comprende la ricerca e lo sviluppo di piattaforme tecnologiche per la diagnostica umana e la sorveglianza epidemiologica (includendo la diagnostica veterinaria, alimentare e ambientale) con test molecolari, test rapidi, dispositivi point-of-care integrati per ottimizzare i servizi socio-sanitari con attività diagnostica ospedaliera e ambulatoriale.

Le innovazioni previste potranno trarre vantaggio dalla presenza di un sistema integrato di biobanking e da un possibile percorso condiviso di validazione fra le imprese, le strutture sanitarie e di ricerca regionali.

In tale traiettoria si svilupperanno sistemi di Digital Twin per i citati dispositivi medici per la raccolta di Big Medical Data con tecnologie Internet of Medical Things (IoMT).

Per massimizzare ed ottimizzare l’integrazione, verranno sviluppati sistemi e soluzioni innovativi di informatica applicabili sia in ambito ospedaliero che ambulatoriale – integrati con bioimmagini, biosegnali e dati provenienti dai dispositivi medici e dai laboratori di analisi confrontabili con quelli reperiti in ambito agroalimentare, veterinario e ambientale – allo scopo di federare database e repository di Big Medical Data, da elaborare con algoritmi di AI su Cloud High Performance Computing (HPC) Data Center pubblici e privati, prevalentemente regionali.

Soluzioni e sistemi di active & assisted living per il supporto alla fragilità.

Sviluppo integrato di soluzioni tecnologiche innovative che pongono le premesse anche per nuove soluzioni organizzative, per gli ambienti di vita e la domiciliarità, per la promozione di corretti stili di vita e per il monitoraggio dello stato di salute e la cura delle persone fragili.

Tali soluzioni sono concepite attivando percorsi di innovazione sociale che riguardano i processi, quali ad esempio, l’uso di modalità di co-progettazione tra i diversi attori coinvolti, sempre tenendo conto della centralità dell’individuo.

Le soluzioni abitative, organizzative e tecnologiche, progettate con il coinvolgimento di tutti i portatori di interesse, sono indispensabili per servizi domiciliari innovativi e sostenibili da correlare con i servizi alla persona anche in funzione di progetti di vita indipendente.

A titolo esemplificativo, i Big Data, alimentati dai sistemi e dalle soluzioni di questa traiettoria, quali i dispositivi medici di telemedicina, app, ausili, protesi, ed anche sistemi di teleassistenza, tecnologie indossabili, domotica ed impiantistica, verrebbero integrati con tecnologie di Internet of Things (IoT) ed elaborati con algoritmi predittivi di Intelligenza Artificiale (IA), nel rispetto del quadro normativo sulla privacy, in un’ottica di un «design for all», per essere così utilizzati da tutti i portatori di interesse.

Le sperimentazioni di “Abitare possibile” previste dalla normativa vigente, completate con soluzioni tecnologiche sviluppate nell’ambito di questa traiettoria, potrebbero introdurre forme abitative innovative, da integrare con esperienze innovative di welfare di prossimità e di sviluppo delle comunità attorno alle persone con fragilità, come ad esempio i “condomini solidali” che promuovono e valorizzano l’autonomia delle persone.

I temi trattati in questa traiettoria dovranno, inoltre, mettere in campo soluzioni e sistemi in grado di garantire l’integrazione di dati afferenti alle persone fragili sul territorio con un adeguato equilibrio tra aspetti tecnologici e umani (Human&Tech), promuovendo innovazione di processo, di sistema e sociale attraverso l’utilizzo del Fascicolo Sanitario Sociale Elettronico (FSSE), nel quale saranno così presenti tutte le informazioni sanitarie e socio-sanitarie del cittadino.

Questo verrà ottenuto grazie a soluzioni e sistemi software innovativi per la raccolta, aggregazione ed elaborazione dei dati sanitari e socio-sanitario-assistenziali da integrare, previa condivisione con i competenti gestori, all’interno del FSSE con un sistema di rete informatico interoperabile ed accessibile, evitando la frammentazione e dispersione dei dati e delle loro fonti, nel rispetto dei consensi ricevuti e della qualità e sicurezza informatica, e con un co-design continuo dei servizi digitali.

Soluzioni e sistemi per terapie innovative: sviluppo integrato di farmaci e biofarmaci (biotech) per una medicina personalizzata e sostenibile.

Per una medicina personalizzata, traslazionale, sostenibile ed ecostenibile, nell’ambito delle “unmet clinical needs”, si includono:

a) lo sviluppo di piattaforme biotecnologiche avanzate per la produzione di:

• ATMP-Advanced Therapy Medicinal Products;
• Farmaci biologici (proteine ricombinanti/anticorpi monoclonali, biosimilari);
• Vaccini a uso umano e veterinario;

b) la valorizzazione di piattaforme di “drug discovery” nel settore umano e veterinario per:

• “drug-repurposing”;
• nuovi API (Active Pharmaceutical Ingredients

 

c) le strategie di implementazione delle terapie innovative in ambito clinico e la profilazione farmaco genetica/omica;

d) il riciclo e riutilizzo degli scarti chimici e/o biochimici della produzione farmacologica.

Le filiere si integrano con strutture di supporto per studi clinici di fase I e II, comprendenti ATMP, screening farmacologici, “Structural Based Drug Design” (SBDD) e colture organotipiche.

La realizzazione di servizi avanzati di prevenzione, diagnosi, personalizzazione della terapia e monitoraggio della stessa avvengono attraverso l’applicazione dell’Intelligenza Artificiale (AI), lo sviluppo di processi di Machine Learning e la modellistica molecolare (metodologie in silico computazionali per screening reali e virtuali) grazie all’utilizzo di High Performance Computing (HPC) anche nel rispetto del quadro normativo sulla privacy.