Responsabile Scientifico: Cosentino Carlo
Strumentazione e patrimonio:
- Computer, stampanti, scanner, copiatrice
- Strumentazione per lo sviluppo di dispositivi progettazione e prototipazione di dispositivi biomeccatronici. Infrastruttura di calcolo
Progetti di ricerca:
Al laboratorio ISB afferiscono docenti, post-doc e dottorandi che hanno competenze scientifiche in diversi ambiti della Bioingegneria e dell’Ingegneria dei Sistemi (ISB@UMG). Le aree tematiche coperte dal gruppo ISB possono essere così schematizzate:
- ricostruzione di reti di regolazione genica da dati high-throughput di sequenze o espressione di acidi nucleici;
- modellistica e analisi di sistemi biologici molecolari e cellulari;
- analisi di bioimmagini;
- metodologie per radioterapia guidata da immagini mediche;
- progettazione e prototipazione di dispositivi biomeccatronici.
Il gruppo ISB@UMG ha partecipato a diversi progetti di ricerca finanziati, tra cui:
- 2010-2012. Progetto BRINDISYS (Brain-computer interface to support individual autonomy in locked-in individuals), finanziato dalla Fondazione ARISLA;
- 2012-2015. Progetto FIRB-MERIT (Modelli innovativi di riparazione e rigenerazione di tessuti in traumi ortopedici), finanziato dal MIUR.
Collaborazioni
Prof. Declan Bates, University of Warwick, UK
Prof. MD. Barbara Jereczek-Fossa, Radiotherapy Division, European Institute of Oncology, Milano (IT)
Prof. Gregory C Sharp, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital, Boston (USA)
Dr. Tina Kapur, Surgical Planning Laboratory, Brigham Women Hospital, Boston (USA)
Prof. Joao Seco, DKFZ, Heidelberg, (D)
Prof Antje Knopf, UMCG (NL)
Prof. Sanja Dogramadzi, University of the West of England, UK
Ing. Gianni D’Addio, Fondazione S. Maugeri Telese Terme (Bn)
Teoria dei sistemi e del controllo automatico (resp. Prof. C. Cosentino)
I principali interessi di ricerca del gruppo ISB nell’ambito della Teoria dei Sistemi e del Controllo Automatico riguardano lo sviluppo di metodologie di analisi della stabilità (inclusa la stima del dominio di attrazione) e stabilizzazione secondo Lyapunov e su tempo finito, controllo ottimo e robusto di sistemi nonlineari bilineari e quadratici, con le relative applicazioni i) alla modellistica, simulazione ed analisi dinamica di sistemi biomolecolari, ii) al controllo ottimo e robusto del moto di esoscheletri biorobotici.
Systems Biology (resp. Prof. Cosentino)
Algoritmi per la ricostruzione di reti di regolazione genica: sviluppo di nuove tecniche, basate sull’identificazione di sistemi dinamici, per ricostruire reti geniche di interazione funzionale a partire da dati high-throughput..
Modellistica matematica di sistemi biologici su scala molecolare e cellulare: sviluppo di modelli matematici per supportare lo studio dei meccanismi fisiopatologici delle malattie tumorali e del differenziamento cellulare.
Radioterapia e chirurgia guidata da immagini (resp. Prof.ssa Spadea)
Implementazione e validazione di metodi e tecniche innovativi per la radio-chirurgia assistita da calcolatore, con particolare attenzione all’ambito della radioterapia con fotoni e con adroni.
- Metodologie basate sulla localizzazione optoelettronica per il posizionamento del paziente in radiochirurgia e neuro-chirurgia;
- Ricostruzione di superfici per analisi di posizione e morfologiche;
- Approcci basati su reti neurali per la modellizzazione di eventi fisiologici;
- Studi di tecniche di imaging tomografico decodificate lungo la dimensione temporale;
- Elaborazione e fusione di immagini mediche;
- Implementazione di algoritmi per il calcolo della dose in tempo reale
Sviluppo di dispositivi biomeccatronici (resp. Prof. Merola)
- Sviluppo di dispositivi biorobotici e biomeccatronici, attuati da attuatori ad impedenza variabile;
- Strategie di controllo assist-as-needed, con applicazioni alla riabilitazione neuromotoria.
Analisi dei segnali biomedici (resp. Prof.ssa Romano)
L’analisi riguarda alcuni tra i segnali biomedici maggiormente impiegati, anche in ambito clinico, quali:
- ritmo cardiaco, nell’adulto e nel feto;
- segnale fonocardiografico fetale;
- segnale elettromiografico;
- segnale elettrooculagrafico.
Per quanto riguarda, ad esempio, il ritmo cardiaco fetale, la ricerca ha lo scopo di proporre nuove metodologie di analisi e nuovi parametri per ridurre l’elevato numero di falsi positivi attualmente correlato all’interpretazione dei segnali cardiotocografici, attraverso i quali, normalmente, si monitora lo stato di salute del feto.
Disponibilità tesi: Si
