EVOLVE Veg
realizzazione di biomateriali edibili contenenti EV di origine vegetale per applicazioni nutrizionali avanzate.
Il programma
Il programma dedicato alle applicazioni nutrizionali si concentra sullo sviluppo di biomateriali edibili arricchiti con vescicole extracellulari (EV) di origine vegetale, con l’obiettivo di creare soluzioni innovative per la nutrizione di precisione
Il punto di partenza è la caratterizzazione approfondita delle EV vegetali in vitro, attraverso l’analisi della loro composizione molecolare, stabilità strutturale, resistenza a condizioni che simulano il processo digestivo e capacità di interazione con sistemi cellulari. Questa fase è essenziale per comprenderne il potenziale biologico e definirne le condizioni ottimali di utilizzo.
Successivamente vengono progettate e selezionate matrici alimentari innovative, sicure e nutrizionalmente bilanciate, capaci di incorporare le vescicole preservandone integrità e funzionalità. Queste matrici non sono semplici supporti, ma veri e propri sistemi di veicolazione: devono garantire protezione durante la conservazione e il transito gastrointestinale, oltre a consentire un rilascio controllato e mirato dei componenti bioattivi.
Un requisito fondamentale è la compatibilità con la stampa 3D, che richiede proprietà reologiche e strutturali adeguate per assicurare precisione, stabilità e riproducibilità del prodotto finale. L’ottimizzazione della formulazione e dei parametri di stampa è supportata dall’intelligenza artificiale, che integra dati chimici, fisici e biologici per individuare le combinazioni più efficaci tra composizione della matrice, concentrazione di EV e condizioni operative (come temperatura, pressione ed estrusione).
Questo approccio consente di sviluppare strutture alimentari personalizzabili per forma, consistenza, dosaggio e profilo di rilascio, aprendo la strada a una nutrizione altamente modulabile. Dopo le validazioni in vitro, il percorso prosegue con studi in vivo volti a valutare sicurezza, biodisponibilità e impatto funzionale a livello sistemico.
L’obiettivo finale è realizzare prodotti nutrizionali di nuova generazione, in cui la stampa 3D diventa uno strumento per adattare in modo preciso composizione e veicolazione alle esigenze specifiche di differenti profili metabolici o condizioni cliniche, trasformando l’alimentazione in un intervento mirato e scientificamente guidato.
Successivamente vengono progettate e selezionate matrici alimentari innovative, sicure e nutrizionalmente bilanciate, capaci di incorporare le vescicole preservandone integrità e funzionalità. Queste matrici non sono semplici supporti, ma veri e propri sistemi di veicolazione: devono garantire protezione durante la conservazione e il transito gastrointestinale, oltre a consentire un rilascio controllato e mirato dei componenti bioattivi.
Un requisito fondamentale è la compatibilità con la stampa 3D, che richiede proprietà reologiche e strutturali adeguate per assicurare precisione, stabilità e riproducibilità del prodotto finale. L’ottimizzazione della formulazione e dei parametri di stampa è supportata dall’intelligenza artificiale, che integra dati chimici, fisici e biologici per individuare le combinazioni più efficaci tra composizione della matrice, concentrazione di EV e condizioni operative (come temperatura, pressione ed estrusione).
Questo approccio consente di sviluppare strutture alimentari personalizzabili per forma, consistenza, dosaggio e profilo di rilascio, aprendo la strada a una nutrizione altamente modulabile. Dopo le validazioni in vitro, il percorso prosegue con studi in vivo volti a valutare sicurezza, biodisponibilità e impatto funzionale a livello sistemico.
L’obiettivo finale è realizzare prodotti nutrizionali di nuova generazione, in cui la stampa 3D diventa uno strumento per adattare in modo preciso composizione e veicolazione alle esigenze specifiche di differenti profili metabolici o condizioni cliniche, trasformando l’alimentazione in un intervento mirato e scientificamente guidato.
Vantaggi e risultati attesi
Il programma dedicato ai biomateriali edibili nasce in risposta a una trasformazione profonda dello scenario sanitario globale e alla diffusione di patologie croniche e punta a offrire strumenti nutrizionali personalizzati e integrati con i dati biologici individuali.
Gli obiettivi del programma sono:
- Creazione di una nuova categoria di alimenti funzionali ad alto contenuto tecnologico
- Contributo alla prevenzione e alla gestione precoce dei fattori di rischio
- Alleggerimento progressivo della pressione sulle strutture ospedaliere
- Trasformazione dell’alimentazione in uno strumento scientificamente validato
Oggi le principali cause di malattia e mortalità non sono più condizioni acute, ma patologie croniche strettamente collegate a infiammazione persistente, squilibri metabolici e stili di vita non ottimali. Alimentazione e salute cardiovascolare sono intimamente connesse, ma gli strumenti nutrizionali attualmente disponibili sono spesso generici, non personalizzati e privi di una reale integrazione con i dati biologici individuali.
I risultati attesi del progetto consistono nella creazione di una nuova categoria di alimenti funzionali ad alto contenuto tecnologico, sviluppati attraverso stampa 3D e arricchiti con vescicole extracellulari vegetali scientificamente caratterizzate. Non si tratta di semplici integratori, ma di sistemi di veicolazione avanzati progettati per garantire stabilità, protezione e rilascio controllato dei componenti bioattivi.
L’elemento distintivo è la possibilità di modulare struttura, composizione e dosaggio in modo personalizzato, aprendo la strada a un approccio nutrizionale costruito sul profilo metabolico e sulle esigenze specifiche dell’individuo.
Dal punto di vista della sanità pubblica, l’impatto atteso riguarda soprattutto la prevenzione e la gestione precoce dei fattori di rischio. Offrire soluzioni nutrizionali mirate può contribuire a contenere l’evoluzione di condizioni come sindrome metabolica, infiammazione cronica e alterazioni del microbiota, che rappresentano terreno comune per lo sviluppo di patologie cardiovascolari e metaboliche.
Agire su questi meccanismi in modo strutturato significa intervenire prima che la malattia si manifesti in forma grave. Per il Sistema Sanitario Nazionale, questo approccio può tradursi in un alleggerimento progressivo della pressione sulle strutture ospedaliere e sui percorsi terapeutici ad alta complessità. Una strategia che integra nutrizione personalizzata e innovazione tecnologica favorisce una medicina più preventiva che reattiva, con potenziali risparmi legati alla riduzione delle complicanze, delle cronicizzazioni e dell’uso prolungato di trattamenti farmacologici.
In prospettiva, il progetto edibile non mira solo a introdurre un nuovo prodotto, ma a contribuire a un cambiamento culturale e strutturale: trasformare l’alimentazione in uno strumento scientificamente validato, personalizzabile e misurabile, capace di dialogare con la medicina e di sostenere in modo concreto la sostenibilità del sistema sanitario.
I risultati attesi del progetto consistono nella creazione di una nuova categoria di alimenti funzionali ad alto contenuto tecnologico, sviluppati attraverso stampa 3D e arricchiti con vescicole extracellulari vegetali scientificamente caratterizzate. Non si tratta di semplici integratori, ma di sistemi di veicolazione avanzati progettati per garantire stabilità, protezione e rilascio controllato dei componenti bioattivi.
L’elemento distintivo è la possibilità di modulare struttura, composizione e dosaggio in modo personalizzato, aprendo la strada a un approccio nutrizionale costruito sul profilo metabolico e sulle esigenze specifiche dell’individuo.
Dal punto di vista della sanità pubblica, l’impatto atteso riguarda soprattutto la prevenzione e la gestione precoce dei fattori di rischio. Offrire soluzioni nutrizionali mirate può contribuire a contenere l’evoluzione di condizioni come sindrome metabolica, infiammazione cronica e alterazioni del microbiota, che rappresentano terreno comune per lo sviluppo di patologie cardiovascolari e metaboliche.
Agire su questi meccanismi in modo strutturato significa intervenire prima che la malattia si manifesti in forma grave. Per il Sistema Sanitario Nazionale, questo approccio può tradursi in un alleggerimento progressivo della pressione sulle strutture ospedaliere e sui percorsi terapeutici ad alta complessità. Una strategia che integra nutrizione personalizzata e innovazione tecnologica favorisce una medicina più preventiva che reattiva, con potenziali risparmi legati alla riduzione delle complicanze, delle cronicizzazioni e dell’uso prolungato di trattamenti farmacologici.
In prospettiva, il progetto edibile non mira solo a introdurre un nuovo prodotto, ma a contribuire a un cambiamento culturale e strutturale: trasformare l’alimentazione in uno strumento scientificamente validato, personalizzabile e misurabile, capace di dialogare con la medicina e di sostenere in modo concreto la sostenibilità del sistema sanitario.
Tappe del lavoro
Produzione di biomateriali edibili per la prevenzione e gestione metabolica.
Sviluppo di biomateriali edibili arricchiti con vescicole extracellulari (EV) di origine vegetale, progettati per dialogare con il metabolismo, contrastare l'infiammazione cronica e sostenere la salute cardiovascolare in modo scientificamente validato
Il programma si articola in quattro fasi
01
Screening e Stress-Test delle EV Vegetali
Questa fase è fondamentale per identificare e validare le migliori fonti vegetali, garantendo che il loro potenziale biologico rimanga intatto e attivo fino al momento dell’assorbimento intestinale.
Le attività previste sono:
Estrazione e Selezione: Identificazione delle fonti vegetali più ricche di composti bioattivi e isolamento delle EV attraverso protocolli avanzati che ne preservino purezza e struttura originaria.
Simulazione Digestiva: Selezione dei vettori capaci di superare la barriera dello stomaco senza degradazione attraverso rigorosi test in vitro che riproducono le condizioni estreme del sistema digerente (come l’acidità del pH gastrico).
Analisi della Bioattività e Impatto sul Microbiota: valutazione della capacità delle EV di interagire positivamente con l’ambiente intestinale, analizzando la loro efficacia nel modulare la flora batterica (microbiota) e nel contrastare i processi infiammatori locali e sistemici.
Le attività previste sono:
Estrazione e Selezione: Identificazione delle fonti vegetali più ricche di composti bioattivi e isolamento delle EV attraverso protocolli avanzati che ne preservino purezza e struttura originaria.
Simulazione Digestiva: Selezione dei vettori capaci di superare la barriera dello stomaco senza degradazione attraverso rigorosi test in vitro che riproducono le condizioni estreme del sistema digerente (come l’acidità del pH gastrico).
Analisi della Bioattività e Impatto sul Microbiota: valutazione della capacità delle EV di interagire positivamente con l’ambiente intestinale, analizzando la loro efficacia nel modulare la flora batterica (microbiota) e nel contrastare i processi infiammatori locali e sistemici.
02
Sviluppo Matrice Alimentare (Food-Grade)
In questa fase avviene la progettazione dell’architettura dell’alimento. La matrice non è un semplice supporto, ma un sistema di veicolazione intelligente studiato per proteggere e garantire il rilascio delle EV vegetali.
Le attività previste sono:
Design Nutrizionale Avanzato: Selezione di biomateriali edibili per creare una base alimentare funzionale che integri e potenzi l’azione delle vescicole.
Sistemi di Protezione Dinamica: Progettazione della struttura molecolare della matrice affinché agisca come uno “scudo” protettivo che assicuri l’integrità delle EV durante il transito gastrico e la loro attività nell’intestino.
Personalizzazione Sensoriale e Strutturale Ottimizzazione delle proprietà organolettiche per garantire che l’alimento terapeutico sia non solo efficace, ma anche gradevole e facilmente integrabile nella dieta quotidiana.
Le attività previste sono:
Design Nutrizionale Avanzato: Selezione di biomateriali edibili per creare una base alimentare funzionale che integri e potenzi l’azione delle vescicole.
Sistemi di Protezione Dinamica: Progettazione della struttura molecolare della matrice affinché agisca come uno “scudo” protettivo che assicuri l’integrità delle EV durante il transito gastrico e la loro attività nell’intestino.
Personalizzazione Sensoriale e Strutturale Ottimizzazione delle proprietà organolettiche per garantire che l’alimento terapeutico sia non solo efficace, ma anche gradevole e facilmente integrabile nella dieta quotidiana.
03
Ottimizzazione IA e Digital Gastronomy
In questa fase, l’Intelligenza Artificiale e la stampa 3D alimentare collaborano per trasformare i dati scientifici in un prodotto reale, garantendo che ogni “boccone” contenga l’esatta dose terapeutica programmata.
Le attività previste sono:
Predictive Food Design: Selezione della configurazione ottimale che garantisca la stabilità delle vescicole con i parametri di stampa 3D e la massima integrità terapeutica del prodotto finale utilizzando AI.
Food Printing 3D: Produzione di alimenti funzionali con dosaggi precisi di bioattivi, forme e texture personalizzate, adattando l’alimento alle preferenze o alle necessità del consumatore.
Modulazione del Rilascio Programmata: Progettazione della micro-architettura interna della matrice per il controllo della scomposizione, garantendo un rilascio graduale e ottimale delle EV nel tratto intestinale.
Le attività previste sono:
Predictive Food Design: Selezione della configurazione ottimale che garantisca la stabilità delle vescicole con i parametri di stampa 3D e la massima integrità terapeutica del prodotto finale utilizzando AI.
Food Printing 3D: Produzione di alimenti funzionali con dosaggi precisi di bioattivi, forme e texture personalizzate, adattando l’alimento alle preferenze o alle necessità del consumatore.
Modulazione del Rilascio Programmata: Progettazione della micro-architettura interna della matrice per il controllo della scomposizione, garantendo un rilascio graduale e ottimale delle EV nel tratto intestinale.
04
Validazione Metabolica e Distribuzione
L’ultimo step trasforma l’innovazione tecnologica in un beneficio misurabile per la salute. L’efficacia biologica del prodotto viene validata e il prodotto viene distribuito attraverso protocolli mirati, garantendo una transizione sicura dal laboratorio alla vita quotidiana del paziente.
Le attività previste sono:
Studi di Biodisponibilità: Esecuzione di test rigorosi per la verifica dell’effettivo assorbimento dei principi attivi a livello sistemico.
Intervento Nutrizionale: Implementazione di strategie di distribuzione focalizzate su soggetti con specifiche necessità cliniche, quali sindrome metabolica o rischi cardiovascolari.
Evoluzione verso la Nutrizione Personalizzata: Definizione di un nuovo paradigma nel settore, attraverso il superamento dell’integrazione alimentare generica in favore di una nutrizione basata sull’analisi dei dati. Ogni formulazione è il risultato di un’ingegneria alimentare progettata per rispondere al profilo biologico unico del consumatore.
Le attività previste sono:
Studi di Biodisponibilità: Esecuzione di test rigorosi per la verifica dell’effettivo assorbimento dei principi attivi a livello sistemico.
Intervento Nutrizionale: Implementazione di strategie di distribuzione focalizzate su soggetti con specifiche necessità cliniche, quali sindrome metabolica o rischi cardiovascolari.
Evoluzione verso la Nutrizione Personalizzata: Definizione di un nuovo paradigma nel settore, attraverso il superamento dell’integrazione alimentare generica in favore di una nutrizione basata sull’analisi dei dati. Ogni formulazione è il risultato di un’ingegneria alimentare progettata per rispondere al profilo biologico unico del consumatore.