Sviluppo di una camera a piatti paralleli per l'analisi dei meccanismi trombo-genici sotto flusso

Atherosclerosis is a multifactorial degenerative pathology, it affects the arteries of medium and large caliber producing chronic inflammation and stiffness caused by deposition of lipids and white blood cells in their cell walls. In the human body, the rupture of the plaques represents a serious complication of atherosclerosis determining the fast occlusion of the vessel, where the plaque originated, caused by the formation of a thrombus. This thesis represents the work done at the Micro and Biofluidodynamics Laboratory (uBSLab) in the DEIB department of the Politecnico di Milano, made with the joined efforts of the Cardiovascular Research Area of the IRCCS San Raffaele Hospital in Milano. The goal of the project is to recreate ex vivo the stimulation patterns to which the atherosclerotic plaques are subjected to, to better understand the thrombus-genic mechanism and the platelets aggregation. The idea is to let the blood flow on tissues of different types (pathologic and control) to evaluate the response in terms of thrombogenicity derived from the histologic analysis. The focus was shifted to the design of a Parallel-Plate Flow Chamber (PPFC) able to activate the thrombo-genesis exploiting its geometry, enabling the visualization of the tissue under a microscope to run the histologic analysis within the system itself and also giving the opportunity to recollect the tissue.

L'aterosclerosi è una patologia multifattoriale degenerativa, che colpisce le arterie di medio e grosso calibro causandovi infiammazione cronica e rigidezza a causa del deposito di grassi e globuli bianchi nella loro parete. Nel corpo umano, la rottura delle placche rappresenta una seria complicazione dell’aterosclerosi determinando la rapida occlusione del vaso, su cui la placca si è sviluppata, a causa della formazione del trombo. Il lavoro di tesi, svolto presso il Laboratorio di Micro e Biofluidodinamica Sperimentale (µBSLab) del DEIB (Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria) del Politecnico di Milano, è stato realizzato in collaborazione con l’Area di Ricerca Cardiovascolare dell’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano. Obiettivo del progetto è quello di ricreare ex vivo i pattern di stimolazione arteriosa a cui sono sottoposte le placche aterosclerotiche, al fine di comprendere meglio i meccanismi trombo-genici e di aggregazione piastrinica. L’idea è quella di far fluire del sangue su tessuti di tipo diverso (patologici e di controllo) per valutarne la risposta in termini trombo genici attraverso delle analisi istologiche. L’attenzione è stata focalizzata sulla progettazione di una Camera a Flusso a Piatti Paralleli capace di, attivare la trombo-genesi sfruttando la propria geometria, permettere di visualizzare il tessuto al microscopio per l’esecuzione delle analisi istologiche all’interno del sistema stesso, e consentire il recupero del tessuto.