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Lunedi 14:00 - 17:00
Venerdi 10:00 - 13:00
1/10/2023 - RICERCATORE a tempo determinato e definito (RTDA)
Settore Scientifico Disciplinare Ing-ind34 - 09/G2 - IBIO-01/A – Bioingegneria Industriale
1/09/2022 - 31/08/2023 Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria Industriale | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto: Effetti biofisici e biomeccanici su cellule cancerogene causati da trattamenti con ultrasuoni a bassa intensità. Oggetto del Contratto: “Studio degli effetti biofisici e biomeccanici su cellule cancerogene causati da trattamenti ad ultrasuoni a bassa intensità”
13/02/2023 - 12/8/2023: Contratto Collaborazione Professionale presso il Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica | Università degli Studi di Firenze Titolo Progetto: Sviluppo di un sistema di perfusione epatica extracorporea ipo/normotermica per il trapianto epatico. Oggetto del Contratto:“utilizzo di programmi di simulazione per la valutazione dei flussi in entrata e uscita da un perfusore; utilizzo di strumenti di analisi termica per la valutazione dell’efficacia della perfusione epatica; valutazione di migliorie da applicare al perfusore, in particolare in riferimento al miglioramento del ciclo ipo/normotermia; utilizzo di strumenti quali stampa 3D per costruire elementi meccanici utili al miglioramento del perfusore”
2022 - Conferita l'Affiliazione Professionale alla Scuola Superiore Sant’Anna, Istituto di Biorobotica
2022 - Conferito il ruolo di Coordinatore della Commissione Biomedica presso l'Ordine degli Ingegneri di Firenze
01/02/2022 – 15/06/2022: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto “NATO G5731”. Oggetto del Contratto: “Valutazione delle prestazioni del metodo di georeferenziazione tramite base station e antenne GPS”
01/06/2021 – 01/12/2021: Borsa di Ricerca Post-Doc presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto “NATO G5731” http://www.natospsdeminingrobots.com/outcomes.html. Oggetto del Contratto: “Valutazione della stabilità meccanica per il movimento su terreno irregolare dei tre robot con prove sperimentali”
2021 - Conseguito il Dottorato di Ricerca in “Ingegneria Industriale, Progetto e Sviluppo di Prodotti e Processi Industriali”, rilasciato da l’università degli studi di Firenze, Università di degli studi di Pisa ed Università degli studi di Siena. Titolo Tesi di Dottorato: Effetti biofisici e biomeccanici generati dai trattamenti ad ultrasuoni a bassa intensità su sferoidi tumorali pancreatici: modellazione agli elementi finiti e sperimentazione in vitro.
15/09/2020 – 30/11/2020: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto “NATO G5014” http://www.natospsdeminingrobots.com/outcomes.html. Oggetto del Contratto: “Progettazione CAD e Training per la configurazione meccanica dei sensori (GPR, Metal Detector e Radar Olografico) da installare sui tre robot tipo Jackal – Clearpath (Canada) separate”
20/07/2019 – 20/09/2019: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto: STIA 4.0 - Sistema Toscano Integrato Assessment 4.0 ; Oggetto del Contratto: "Analisi questionari Assessment Industria 4.0”
14/01/2019 – 30/04/2019: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria Industriale | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto: "STIA 4.0 - Sistema Toscano Integrato Assessment 4.0 ; Oggetto del Contratto: Incarico Rilevatori
14/01/2019 – 31/03/2019: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo Progetto: STIA 4.0 - Sistema Toscano Integrato Assessment 4.0 ; Oggetto del Contratto: "Somministrazione questionari di Assessment Industria 4.0"
15/06/2018 – 15/09/2018: Contratto Collaborazione Professionale presso Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione | Università degli Studi di Firenze. Titolo del Progetto: "IMEROS Integrated Medical Robotic Solutions Progettazione meccanica" ; Oggetto del Contratto: L’attività prevede la finalizzazione del giunto meccanico realizzato e la sua sperimentazione pre-clinica in ambito in-vivo
2018 - Conferito il ruolo di Membro della Commissione Biomedica presso l'Ordine degli Ingegneri di Firenze
2018 - Conferito il ruolo di Membro della Commissione Industria 4.0 presso l'Ordine degli Ingegneri di Firenze
01/04/2017 – 31/03/2018: Assegno di Ricerca presso Dipartimento di Ingegneria Dell’Informazione. Titolo Progetto: IMEROS Integrated Medical Robotic Solution. Oggetto del Contratto: Progettazione e realizzazione di prototipi meccanici mediante ausilio di tecniche modellistiche e stampa 3D per sistemi robotici sensorizzati”
2017 - Abilitazione Nazionale all’Esercizio della Professione di Ingegnere, conseguita presso l’Università degli studi di Firenze - SEZ. A - Industriale
2016 - Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica indirizzo LM33 “Veicoli Terrestri”, conseguita presso l’Università degli studi di Firenze. Titolo della Tesi: Ottimizzazione dei processi produttivi dei componenti strutturali in composito di un elicottero ultraleggero
2012 - Laurea Triennale in Ingegneria Meccanica CL10 indirizzo “Robotica”, conseguita presso l’Università degli studi di Firenze. Titolo della Tesi: Sviluppo di un sistema automatizzato che rivesta un ruolo di ausilio efficace alla movimentazione dei veicoli.
La progettazione di dispositivi elettromeccanici per la chirurgia laparoscopica richiede massima miniaturizzazione e destrezza operativa, poiché tali strumenti devono essere introdotti attraverso piccole incisioni per ridurre trauma chirurgico e tempi di recupero. Tali sistemi integrano generatori di microonde, applicatori e moduli di controllo in grado di trasferire energia in modo selettivo al tessuto patologico, consentendo la termoablazione controllata di masse tumorali.
Nel contesto robotico, antenne e applicatori microonde sono integrati in piattaforme chirurgiche avanzate. Il controllo robotico, unito alla manipolazione in tempo reale tramite console, consente precisione submillimetrica, miglior visualizzazione del campo e stabilità operativa superiore.
Il ciclo di sviluppo tecnologico tipico comprende:
Progettazione preliminare: definizione requisiti funzionali, sicurezza, dimensioni e analisi dei rischi.
Ricerca e sviluppo: realizzazione dell’hardware elettronico, dei componenti meccanici e del software di controllo per regolazione e monitoraggio in tempo reale.
Test e validazione preclinica: sperimentazioni su modelli appropriati per valutare efficacia ablativa, controllo termico, sicurezza tissutale e impatto funzionale.
Questi sistemi consentono procedure termoablative precise, con vantaggi clinici significativi in termini di invasività ridotta, tempi di recupero più rapidi e risultati chirurgici più efficaci.
La ricerca sugli ultrasuoni a bassa intensità (LIFU) si concentra sul danneggiamento selettivo delle cellule tumorali rispetto ai tessuti sani, sfruttando differenze biomeccaniche e biofisiche cellulari. Tale approccio promette trattamenti profondi, mini-invasivi e con minimo effetto collaterale.
Attività tipiche includono:
Colture cellulari e modelli 3D (sferoidi)
Definizione dei parametri ultrasonici tramite micro-CT, AFM e modellazione
Applicazione dei trattamenti anche con agenti contrastanti target-specific
Analisi biologiche e biomeccaniche (vitalità, apoptosi, morfologia, meccanotrasduzione)
I risultati mostrano un potenziale significativo per trattamenti oncologici sinergici, più selettivi e meno invasivi. Ulteriori studi sono orientati alla scalabilità clinica e alla comprensione dei meccanismi biologici coinvolti.
I sistemi di perfusione extracorporea rappresentano una tecnologia chiave per migliorare la conservazione e la riqualificazione di organi destinati al trapianto, prolungandone la vitalità e ampliando la disponibilità di organi idonei.
Questi dispositivi mantengono condizioni fisiologiche controllate (temperatura, flussi, ossigenazione), permettono monitoraggio continuo dei parametri funzionali e consentono interventi terapeutici sull’organo ex-vivo.
Le principali sfide tecnologiche attuali includono:
miniaturizzazione e trasportabilità dei sistemi
standardizzazione dei protocolli di perfusione
gestione sicura del doppio ciclo termico ipotermico-normotermico
ottimizzazione costi-efficacia per ampia applicazione clinica
Lo sviluppo recente comprende soluzioni innovative per mobilità, flessibilità operativa e sicurezza, con avanzamenti comprovati tramite brevetti e validazioni sperimentali.
L’uso avanzato delle principali tecnologie di additive manufacturing permette la realizzazione di componenti funzionali per dispositivi biomedicali, modelli anatomici e supporti personalizzati. In parallelo, la biostampa 3D combina bioinchiostri e cellule per generare tessuti funzionali, rivoluzionando la medicina rigenerativa.
Aree di ricerca prioritarie:
ottimizzazione processi e materiali in FDM, DLP, MJF
stampa a siringazione di elastomeri e materiali soft-tissue
sviluppo di bioinchiostri e scaffold cellulari
scalabilità dei processi di biostampa
vascolarizzazione dei tessuti stampati, in sinergia con sistemi di perfusione
controllo della differenziazione cellulare e maturazione funzionale
Tale tecnologia apre la strada a modelli tissutali avanzati, medicina personalizzata e sistemi di studio per patologie complesse.
Legenda
1/10/2023 - Researcher (RTDA)
Scientific Sector Discipline Ing-ind34 - 09/G2 - IBIO-01/A– Industrial Bioengineering
1/09/2022 - 31/08/2023 Professional Collaboration Contract at the Department of Industrial Engineering | University of Florence. Project Title: Biophysical and biomechanical effects on cancer cells caused by low-intensity ultrasound treatments. Contract Object: "Study of the biophysical and biomechanical effects on cancer cells caused by low-intensity ultrasound treatments."
13/02/2023 - 12/8/2023 Professional Collaboration Contract at the Department of Experimental and Clinical Medicine | University of Florence. Project Title: Development of an extracorporeal hypo/normothermic liver perfusion system for liver transplantation. Contract Object: "Use of simulation programs to evaluate inflow and outflow in a perfuser; use of thermal analysis tools to assess the effectiveness of liver perfusion; evaluation of improvements to apply to the perfuser, particularly regarding hypo/normothermia cycle improvement; use of tools such as 3D printing to build mechanical elements for perfuser enhancement."
2022 - Professional Affiliation granted at the Sant’Anna School of Advanced Studies, Institute of Biorobotics
2022 - Coordinator of the Biomedical Commission at the Order of Engineers of Florence
01/02/2022 – 15/06/2022: Professional Collaboration Contract at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: "NATO G5731." Contract Object: "Evaluation of the performance of georeferencing method using base station and GPS antennas."
01/06/2021 – 01/12/2021: Post-Doc Research Grant at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: "NATO G5731." Contract Object: "Evaluation of mechanical stability for movement on irregular terrain of three robots through experimental tests."
2021 - Ph.D. defended in "Industrial Engineering, Design and Development of Industrial Products and Processes," issued by the University of Florence, University of Pisa, and University of Siena. Ph.D. Thesis Title: Biophysical and biomechanical effects generated by low-intensity ultrasound treatments on pancreatic tumor spheroids: finite element modeling and in vitro experimentation.
15/09/2020 – 30/11/2020: Professional Collaboration Contract at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: "NATO G5014." Contract Object: "CAD design and Training for the mechanical configuration of sensors to be installed on three Jackal-type robots - Clearpath (Canada)."
20/07/2019 – 20/09/2019: Professional Collaboration Contract at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: STIA 4.0 - Tuscan Integrated Assessment System 4.0; Contract Object: "Analysis of Industry 4.0 Assessment questionnaires."
14/01/2019 – 30/04/2019: Professional Collaboration Contract at the Department of Industrial Engineering | University of Florence. Project Title: "STIA 4.0 - Tuscan Integrated Assessment System 4.0; Contract Object: "Assignment of Surveyors"
14/01/2019 – 31/03/2019: Professional Collaboration Contract at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: STIA 4.0 - Tuscan Integrated Assessment System 4.0; Contract Object: "Administration of Industry 4.0 Assessment questionnaires."
15/06/2018 – 15/09/2018: Professional Collaboration Contract at the Department of Information Engineering | University of Florence. Project Title: "IMEROS Integrated Medical Robotic Solutions Mechanical Design"; Contract Object: "Finalization and pre-clinical testing of the mechanical joint in vivo."
2018 - Member of the Biomedical Commission at the Order of Engineers of Florence
2018 - Member of the Industry 4.0 Commission at the Order of Engineers of Florence
01/04/2017 – 31/03/2018: Research Grant at the Department of Information Engineering. Project Title: IMEROS Integrated Medical Robotic Solution. Contract Object: "Design and production of mechanical prototypes using modeling techniques and 3D printing for sensorized robotic systems."
2017 - National Qualification for the Practice of Engineer obtained at the University of Florence - SEZ. A - Industrial
2016 - Master's Degree in Mechanical Engineering LM33 "Land Vehicles" obtained at the University of Florence. Thesis Title: Optimization of the production processes of structural components in composite materials for an ultralight helicopter.
2012 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering CL10 "Robotics" obtained at the University of Florence. Thesis Title: Development of an automated system aiding vehicle handling effectively.
The design of electromechanical devices for laparoscopic surgery requires maximum miniaturization and high operational dexterity, as instruments must be introduced through small incisions to minimize surgical trauma and recovery time. These systems integrate microwave generators, applicators, and control modules capable of selectively delivering energy to pathological tissue, enabling controlled thermoablation of tumor masses.
In robotic settings, microwave applicators and antennas are integrated into advanced surgical platforms. Robotic control, combined with real-time console manipulation, ensures sub-millimeter precision, superior field visualization, and enhanced operational stability.
The typical technological development process includes:
Preliminary design: definition of functional requirements, safety, dimensions, and risk analysis
Research and development: design of electronic hardware, mechanical components, and control software for real-time monitoring and tuning
Preclinical testing and validation: trials on appropriate models to evaluate ablative effectiveness, thermal control, tissue safety, and functional impact
These systems enable precise thermoablative procedures, offering significant clinical benefits in terms of reduced invasiveness, faster recovery, and improved surgical outcomes.
Research on low-intensity focused ultrasound (LIFU) focuses on selectively damaging tumor cells while sparing healthy tissue, leveraging intrinsic biomechanical and biophysical differences. This approach enables deep, minimally invasive treatments with minimal side effects.
Typical activities include:
Cell cultures and 3D models (spheroids)
Definition of ultrasound parameters through micro-CT, AFM, and computational modeling
Application of treatments, including use of target-specific contrast agents
Biological and biomechanical analyses (viability, apoptosis, morphology, mechanotransduction)
Results demonstrate strong potential for synergistic oncologic therapies that are more selective and less invasive. Further studies aim to support clinical translation and deepen understanding of the underlying biological mechanisms.
Extracorporeal perfusion systems represent a key technology to improve preservation and recovery of organs destined for transplantation, extending viability and increasing the pool of usable organs.
These devices maintain controlled physiological conditions (temperature, flow, oxygenation), allow continuous monitoring of organ function, and enable therapeutic interventions ex vivo.
Current technological challenges include:
System miniaturization and portability
Standardization of perfusion protocols
Safe management of dual hypothermic-normothermic thermal cycles
Cost-effectiveness optimization for widespread clinical use
Recent developments include innovative solutions for mobility, operational flexibility, and safety, supported by patents and experimental validation.
Advanced use of key additive manufacturing technologies enables the fabrication of functional components for biomedical devices, anatomical models, and personalized supports. In parallel, 3D bioprinting combines bioinks and cells to create functional tissues, transforming regenerative medicine.
Priority research areas include:
Optimization of FDM, DLP, and MJF processes and materials
Syringe-based printing of elastomers and soft-tissue materials
Development of bioinks and cellular scaffolds
Scalability of bioprinting processes
Tissue vascularization strategies, synergistic with perfusion systems
Control of cellular differentiation and functional maturation
This technology paves the way for advanced tissue models, personalized medicine, and novel systems for studying complex pathologies.
