Il biomedicale è un settore in espansione che in Italia è destinato a crescere sempre di più nei prossimi anni: secondo i dati diramati dal Centro studi di Confindustria, il solo comparto dei dispositivi medici vale 17,3 miliardi di euro (tra export e mercato interno) e conta 4.449 aziende con 118.837 dipendenti.
A guidare l’avanzata del settore è soprattutto il segmento dei medical device, dove la tendenza è integrare sempre più sistemi hardware e software; il mercato dei software è quello che cresce di più (+15%).
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L’approccio cross-fertilization
In questo tessuto industriale eterogeneo e altamente specializzato, le piccole aziende convivono con i gruppi internazionali: Teoresi, società internazionale di ingegneria con headquarter a Torino e presente in quattro nazioni, ha deciso di investire nel Life Science, industry che spende il maggiore budget in termini di innovazione per ricerca e sviluppo.
Potenziando la cross-fertilization interna all’azienda – ovvero lo scambio di competenze tra settori diversi, per esempio tra Automotive e Scienze della Vita – e inglobando nuove competenze, si consolida la ricerca su tecnologie biomedicali di frontiera, in grado di dialogare con le esigenze del mercato e avere impatto sui pazienti.
Innovazione e competizione: la contaminazione dei saperi
Innovare per essere competitivi significa adottare un approccio nuovo nei processi di sviluppo dei prodotti.
Alla base di questa trasformazione, per Teoresi, ci sono team multidisciplinari composti da persone con percorsi personali e professionali differenti: grazie alla contaminazione dei saperi (cross-fertilization), i gruppi di lavoro acquisiscono conoscenze strategiche applicabili in vari ambiti, comprese applicazioni ingegneristiche molto distanti tra loro.
Un esempio di connessione tra settori diversi dell’ingegneria è legato a diversi utilizzi dell’AI: dall’ambito MedTech provengono le ricerche sull’uso dell’Intelligenza Artificiale per analizzare parametri fisiologici ed effettuare diagnosi a distanza, con applicazioni nell’ambito della Telemedicina; la stessa tecnologia trova utilizzo anche nel comparto automotive per anticipare un colpo di sonno (drowsiness detection) di un conducente alla guida, prevenendo incidenti.
Il ruolo chiave dello user centric design
La ricerca in ambito MedTech deve considerare l’impatto sociale della tecnologia e mettere l’utente al centro di tutte le fasi del progetto di sviluppo attraverso varie tecniche di ricerca (sondaggi e interviste, brainstorming, challenge interne alle aziende, hackathon). Soprattutto nel settore biomedicale, lo user centric design aumenta enormemente il tasso di successo e può arrivare a ridurre del 50% i tempi e i costi per portare i nuovi prodotti sul mercato: questo perché, già in fase di prototipazione, il prodotto viene messo nelle mani dei medici e professionisti sanitari per una validazione finale e, laddove non risponda alle esigenze di mercato, il suo sviluppo viene interrotto.
Per crescere in un settore ad alta specializzazione come quello delle scienze della vita, accanto alla metodologia innovativa in ambito R&D, occorre guardare al mercato acquisendo il know-how specifico per sviluppare dispositivi complessi in ambito MedTech seguendo tutta la supply chain.
Lo scambio di competenze tecnologiche tra settori eterogenei
In questa ottica, per ampliare la propria offerta e agevolare lo scambio di competenze tecnologiche tra settori eterogenei, dal Life Science all’Automotive sino all’Aerospazio, il Gruppo Teoresi ha scelto nel 2023 di acquisire MediCon Ingegneria, azienda italiana con competenze specifiche nell’ambito della ricerca e progettazione hardware e software di sistemi elettronici digitali, basati su microcontrollori. Questa “realtà boutique” bolognese è in grado di seguire la produzione di device medicali, dal design alla certificazione normativa, tra cui dispositivi salvavita per la circolazione extracorporea e wearable per il monitoraggio di parametri fisiologici.
Esempi di progetti e soluzioni basati su alta ingegneria e tecnologie di frontiera
Tra le progettualità MedTech su cui il Gruppo Teoresi sta maggiormente investendo, in termini di risorse e competenze, ci sono innovazioni tecnologiche in ambito biomedicale che includono servizi per le consultazioni mediche a distanza, dispositivi per la circolazione extracorporea (purificazione e ossigenazione del sangue), progetti di Ricerca e Sviluppo interni su tecnologie di frontiera come l’Intelligenza Artificiale e la Realtà Aumentata applicate ai settori del Medical Imaging per migliorare la capacità diagnostica su radiografie o ecografie, e della Digital Health, per la tele-riabilitazione fisica e cognitiva dei pazienti, oltre a piattaforme di training per operazioni chirurgiche.
Un esempio è il servizio di Smart Remote Consultation, in grado di agevolare le consultazioni mediche a distanza e particolarmente utile per pazienti con mobilità limitata o per i casi in cui il professionista sanitario opera a distanza: l’innovazione di questo sistema è la possibilità di monitorare durante la videochiamata lo stato di salute del paziente in remoto senza l’utilizzo di device medicali collegati.
Un’altra soluzione è l’AI-based Telerehabilitation, che permette di essere monitorati costantemente dall’AI durante lo svolgimento da remoto di esercizi di riabilitazione fisica e cognitiva.
Uno dei prodotti più innovativi sviluppato da MediCon Ingegneria è Chiara, dispositivo per l’ultrafiltrazione del sangue in circolazione extra-corporea, caratterizzato da un’alta complessità hardware e software, dovuta alla moltitudine di sensori e attuatori presenti.
Per il controllo e l’attuazione di questa apparecchiatura, MediCon Ingegneria ha sviluppato ogni singolo sotto-sistema elettronico, che può essere ingegnerizzato ad hoc per qualsiasi dispositivo con funzioni analoghe, di cui Chiara rappresenta un esempio di prodotto già certificato e disponibile sul mercato. È, inoltre, progettato per rispettare tutte le specifiche esigenze di safety richieste in ambito medicale dai dispositivi con funzione di supporto vitale.
Ricerca e sviluppo tra impresa e accademia
Accanto a queste novità, Teoresi porta avanti da anni varie soluzioni frutto dell’attività di R&D in ambito life science integrando nei dispositivi nuove soluzioni. Alcuni esempi sono la progettazione di nuovi wearable device che consentono di monitorare e diminuire l’impatto di alcune patologie croniche come la malattia di Parkinson o i modelli in silico per simulare su software organi o funzionalità del nostro organismo e, quindi, velocizzare la catena di verifica dei farmaci. Particolare investimento di risorse è destinato a strumenti e dispositivi per la medicina di precisione, basati su nanotecnologie intelligenti in grado di effettuare contemporaneamente diagnosi e terapia all’interno del corpo dei pazienti.
In questo contesto Teoresi ha sviluppato, in particolare, il progetto Nanocan: una nuova classe di dispositivi che utilizzano fibre ottiche integrate in aghi medicali allo scopo di monitorare marker tumorali e rilasciare farmaci.
Si è trattato di un progetto fortemente multidisciplinare, che ha visto l’incontro tra ricerca accademica e industriale: tra le realtà coinvolte, oltre Teoresi, il CeRICT (che si è occupato del coordinamento scientifico) insieme all’Università degli studi del Sannio e all’Istituto Nazionale Tumori “Fondazione G. Pascale”.
