Despite the enormous effort put into engineering nanoparticles (NPs) for a wide range of therapeutic and diagnostic applications, the level of translational clinical output remains still limited due to our poor understanding of NPs fate at the in vivo nano-bio interface. Hence, design of next generation of NPs requires reliable and effective in vitro models capable of precisely mimicking the hurdles they encounter through their journey in the bloodstream. To this end, microfluidic devices have been widely exploited to decipher the efficacy of NPs based on their attachment to the cultured cells under dynamic flow conditions. However, lack of standardized criteria in the design of microfluidic-based experiments between laboratories impedes researchers from having a reasonable paradigm appropriate to elucidating the in vivo efficacy of NPs. Reducing such discrepancy between in vitro models significantly requires a correct modulation of the seminal parameters and variables involved in defining NPs behavior in the body. The aim of this thesis is to provide readers with a conceptual framework to correctly modulate of the experimental parameters for a better resemblance of in vivo conditions. We seek this thesis facilitates bridging the gap between in vitro and in vivo results by uncovering the key factors that were unwantedly ignored in evaluating the therapeutic efficiency of NPs under flow conditions.

Nonostante l'enorme sforzo profuso nell'ingegnerizzazione delle nanoparticelle (NP) per un'ampia gamma di applicazioni terapeutiche e diagnostiche, la loro traslazionale clinica rimane ancora limitato a causa della scarsa comprensione del destino delle NP all'interfaccia nano-bio in vivo. Pertanto, la progettazione di NP più efficaci richiede modelli in vitro affidabili ed efficaci in grado di imitare con precisione gli ostacoli che incontrano durante il loro viaggio nel flusso sanguigno. A tal fine, i dispositivi microfluidici sono stati ampiamente sfruttati per studiare il comportamento delle NP in base alla loro adesione alle cellule coltivate in condizioni di dinamico. Tuttavia, la mancanza di criteri standardizzati nella progettazione di esperimenti tra laboratori impedisce ai ricercatori di avere un paradigma ragionevole e appropriato per predire l'efficacia delle NP in vivo. La riduzione significativa di tale discrepanza tra i modelli in vitro richiede una corretta modulazione dei parametri seminali e delle variabili coinvolte nella definizione del comportamento delle NP nel corpo. Lo scopo di questa indagine è fornire ai lettori un quadro concettuale per modulare correttamente i parametri sperimentali per una migliore somiglianza delle condizioni in vivo. Questa nostra indagine ha lo scopo di colmare il divario tra i risultati in vitro e in vivo, facendo luce sui fattori chiave che sono stati ignorati nella valutazione dell'efficienza terapeutica delle NP testate in condizioni dinamiche.