Il progetto mira a studiare e sviluppare nuove tecnologie nell'ambito della strumentazione medicale dedicata alladiagnosi e alla radioterapia.Le nuove tecnologie da sviluppare, promettenti per il prossimo futuro, sono dedicate alla cura di malattieoncologiche, in particolare la diagnosi per immagini basata sul rilevamento di nano particelle magnetiche o magneticparticles imaging (MPI) e metodiche interventistiche collegate, e la protonterapia.Questi due filoni di ricerca, organizzati a livello di progetto come due obiettivi realizzativi, condividono tecnologieabilitanti trasversali quali la sensoristica, l'elaborazione dei segnali e delle immagini, la meccatronica, il software, lafisica della materia e la scienza dei materiali, le biotecnologie e le nano tecnologie, solo per citarne tra le piùimportanti.I principali risultati attesi puntano alla realizzazione di due dimostratori sperimentali rispettivamente per la diagnosiper magneto-immagini ed interventistica percutanea real time e la radioterapia dei tumori ad emissione di protoni ad alta energia.L'imaging di particelle magneticheLe immagini ottenute dalla mappa del campo magnetico orientato da nano particelle magnetiche (tipo Fe3O4)somministrate nei tessuti umani per via vascolare, o inalate, presentano importanti caratteristiche sia di naturamorfologica sia funzionale.L'utilizzo di campi magnetici, in primis, consente alla metodologia di essere non pericolosa sia per il paziente sia peril personale medico operatorio.Altra importante caratteristica è la possibilità di ricavare immagini in tempo reale adottando specifiche strategie discansione del campo magnetico.Ne consegue la possibilità di eseguire interventi mini-invasivi percutanei assolutamente non rischiosi, vista l'assenzadi radiazioni ionizzanti, come invece avviene nelle procedure interventistiche TC guidate, e con i vantaggi del temporeale come quelli offerti dalla guida in fluoroscopia.I vantaggi della tecnologia MPI, qualora le nano particelle magnetiche vengano chelate a molecole opportunamenteselezionale, possono espandersi anche verso l'imaging funzionale, consentendo l'impiego in applicazioni diagnosticheoggi solo possibili con sistemi a risonanza magnetica (RM) e ad emissione di positroni (PET), e terapeuticheutilizzando le nano particelle come vettori per indirizzare principi attivi per la cura di patologie oncologiche. La protonterapiaLa terapia radiante dei tumori con protoni sta acquisendo un crescente interesse nel mondo per le caratteristichefisiche di queste particelle che consentono di rilasciare al volume bersaglio una dose di energia molto elevata rispettoalle altre radiazioni finora impiegate (fotoni ed elettroni) con la possibilità di curare locoregionalmente quasi il 95%delle neoplasie rispetto all'attuale 75%, e di conseguenza di ridurre la percentuale di recidive e di metastasi adistanza.Le proprietà balistiche, e quindi la selettività spaziale dei protoni, consentono un'alta conformazione della dose altarget (volume bersaglio), riducendo così la dose rilasciata ai tessuti sani circostanti e di conseguenza la probabilità dieffetti collaterali tipici dei trattamenti radioterapici che variano a seconda del distretto corporeo irradiato senza contareil rischio di secondi tumori radio indotti.Molti aspetti tecnologici della produzione di fasci di protoni sono oggi oggetto di una forte attività di ricerca esviluppo come per esempio le modalità di somministrazione (scattering passivo o attivo del fascio), la dosimetria, lapianificazione del trattamento, la verifica del volume irradiato con PET TC, la rotazione del fascio piuttosto che quelladel paziente .Per questo l'iniziativa progettuale è destinata ad avere un notevole impatto sul territorio perché creerà un contenitoretecnologico culturale sul quale si studieranno e si svilupperanno le tecnologie biomedicali del futuro.

Il progetto di ricerca proposto ha l'obiettivo di sviluppare tecnologie innovative per la riduzione delle emissioniinquinanti, dei consumi e dei costi operativi dei motori a combustione interna utilizzati nelle applicazioni Heavy Dutysia "On-Road" che "Off Road".La tematica proposta è di grande attualità e di estremo interesse per tre motivi principali:1.riduzione progressiva dei limiti di legge per le emissioni inquinanti, in particolare di NOx, particolato e CO2;2.aumento del costo dei carburanti e progressivo esaurimento delle risorse;3.aumento dei costi operativi di utilizzo dei motori HD legati all'introduzione dei dispositivi di trattamento dei gas discarico che prevedono l'utilizzo di additivi (es. Urea).Nello svolgimento di questo progetto, oltre alle attività di ricerca, si intendono sfruttare le competenze presenti nelDistretto Tecnologico per proporre un'innovazione metodologica: l'idea è di ampliare il più possibile l'orizzonteesplorativo del progetto, sfruttando un "caso" applicativo come spunto per lo studio di nuove tecnologie emetodologie progettuali, che coinvolgano, in maniera estensiva, gli enti pubblici di ricerca.Il caso applicativo è rappresentato dallo sviluppo di un sistema di controllo meccatronico delle valvole per motoriHeavy Duty, con particolare focalizzazione sui motori con cilindrata superiore ai 6 litri, sia Diesel che CNG, cherenda possibile i futuri limiti di emissioni (ad es. Euro VI e EPA 10 per applicazioni On-Road e Stage 3B/4 e Tier IVfull per applicazioni Off-Road), con una simultanea riduzione dei consumi di combustibile ed in generale dei costioperativi.Sia la tematica generale (riduzione delle emissioni, dei consumi e dei costi operativi nei motori HD) che le tematichespecifiche del caso applicativo, sono estremamente importanti e complesse da affrontare. Per questo motivo èestremamente importante il contributo esplorativo degli enti pubblici di ricerca che possono proporre delle soluzionifortemente innovative, difficilmente perseguibili senza l'effetto incentivante dell'intervento pubblico. Alcune diqueste soluzioni sono strettamente correlate al caso particolare, altre sono correlate alla tematica generale eintroducono delle tecnologie di sicuro interesse per gli anni a venire. Di seguito sono descritti gli ambiti di ricercaoggetto di questo progetto:-Sistema di controllo meccatronico delle valvole per motori Heavy Duty;-Nuovi dispositivi ed algoritmi di controllo per attuatori a controllo elettronico;-Tecniche innovative per il trattamento dei gas di scarico;-Tecniche innovative per l'attivazione della combustione;-Tecniche innovative per il monitoraggio dei gas di scarico;-Ottimizzazione della fluidodinamica dei motori Heavy Duty con VVA tramite simulazione;-Microstrutturazione superficiale di componentistica Heavy Duty tramite tecnologia Laser;-Sviluppo di metodologie di calcolo per la valutazione delle proprietà di attrito,adesione, usura e cavitazione inattuatori meccatronici;-Materiali e lavorazioni innovativi per attuatori meccatronici e loro ottimizzazione;-tecniche non-lineari per la stima di stato di dispositivi meccatronici;-sensori innovativi ad elevata affidabilità per la misura di posizione/velocità senza contatto in ambienti sfavorevoli

La Strategia Europea 2020, in corso di adozione a livello italiano e regionale, prevede che si risponda alle GrandiSfide Sociali in termini di Soluzioni Innovative – competitive e sostenibili – costituite da Prodotti, Servizi, Processi eBusiness Models, ad alto valore aggiunto, fondate su Ricerca e Innovazione. In questo ambito, il ruolo fondamentaledel Consorzio MEDIS è quello di definire e gestire lo sviluppo delle tecnologie abilitanti necessarie e la loroimplementazione per ottenere prodotti e servizi ad alto valore aggiunto, che siano sostenibili e competitivi sul mercatoglobale [rif. Piano di Sviluppo Strategico – Distretto ad Alta Tecnologia MEDIS – 2011-2015].In particolare, il progetto MASSIME si propone di sviluppare sistemi di sicurezza meccatronici innovativi (cablati ewireless) per applicazioni ferroviarie, aerospaziali e robotiche, costituiti da combinazioni di sensori e tecnologiemicroelettroniche e supportate da un'adeguata infrastruttura software.L'implementazione di ciascuna soluzione innovativa sarà finalizzata all'aumento dell'affidabilità e della sicurezza,all'ottimizzazione dei costi di esercizio ed anche al recupero di parti e componenti secondo un ciclo di dismissione piùeco-sostenibile.La natura collaborativa del progetto fornirà opportunità sinergiche nello sviluppo ed uso di architetturehardware/software comuni, favorendo il trasferimento tecnologico dei risultati al termine del progetto. La fattibilitàdelle soluzioni tecniche, derivanti dalle attività di ricerca, verrà messa in rilievo tramite l'ausilio di Dimostratori inscala reale che saranno sottoposti a test.