Progettazione di un metodo per la crescita e il condizionamento multimodale di micete per l'ingegneria dei tessuti biologici

My research at Politecnico di Milano aims to analyze the mycelium, a plant organism now established as a possible future biomaterial due to its incredible natural qualities. Mycelium, in fact, has the ability to grow autonomously, as well as having excellent biodegradability characteristics. These properties in particular suggest its possible use within a wide range of applications belonging to different fields, including the biomedical field, within which my analysis is articulated. Being a frontier topic, it is evident that my basis of study as well as the literature has been patents. The first and fundamental step was, in fact, a patent analysis aimed at understanding what milestones had been achieved to date with regard to mycelium treatment and enhancement. Focusing then solely on patents that already had or potentially could have implications in the biomedical field, I was able to circumscribe the scope of my research, which thus took the form of designing a method for multimodal mycelium growth and conditioning for tissue engineering. Drawing from the various patents analyzed, I thus tried to devise first of all a new concept of a bioreactor for mycelial stimulation, i.e., a bioreactor that could condition and direct hyphal growth through the synergistic contribution of multiple physical stimuli that until now were used individually. Proceeding then with my study, I identified, through bibliographic-biomimetic insights, a possible new approach also from the point of view of the composition of the best possible medium for the mycelium. Specifically, I tried to fully understand what were the natural dynamics underlying the mycelium and what were the substances it needs and spontaneously searches for, going deeper especially into the mycelial network naturally present in the subsoil: the mycorrhizal network.

La mia ricerca presso il Politecnico di Milano mira ad analizzare il micete, organismo vegetale ormai consolidato come possibile futuro biomateriale grazie alle sue incredibili qualità naturali. Il micelio, infatti, ha la capacità di crescere autonomamente, oltre ad avere delle ottime caratteristiche di biodegradabilità. Queste proprietà in particolare suggeriscono il suo possibile impiego all’interno di un vasto range di applicazioni appartenenti a diversi campi, tra cui quello biomedico, all’interno del quale si articola la mia analisi. Essendo un argomento di frontiera è evidente che la mia base di studio oltre che la letteratura siano stati i brevetti. Il primo e fondamentale step è stata, infatti, un’analisi brevettuale volta alla comprensione di quali fossero, ad oggi, i traguardi raggiunti in merito al trattamento e potenziamento del micelio. Focalizzandomi poi unicamente sui brevetti che già avessero o che potenzialmente potessero avere risvolti in campo biomedico, ho potuto circoscrivere lo scopo della mia ricerca che assunse così la forma di progettazione di un metodo per la crescita e il condizionamento multimodale del micelio per l’ingegneria dei tessuti. Traendo spunto dai vari brevetti analizzati ho così cercato di ideare in primis un nuovo concetto di bioreattore per la stimolazione miceliale, ovvero un bioreattore che potesse condizionare e direzionare la crescita ifale grazie al contributo sinergico di più stimoli fisici che fino ad ora venivano utilizzati singolarmente. Procedendo poi con il mio studio ho identificato, tramite approfondimenti bibliografici – biomimetici, un possibile nuovo approccio anche dal punto di vista della composizione del medium migliore possibile per il micelio. Nello specifico ho cercato di comprendere a pieno quali fossero le dinamiche naturali a cui sottende il micelio e quali fossero le sostanze di cui necessita e che ricerca spontaneamente, andando ad approfondire soprattutto la rete miceliale naturalmente presente nel sottosuolo: la rete micorrizica.