Proposal progetto Digital Smart Fluidics. Bando Forum PA Sanità.

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Documento di approfondimento della soluzione:
Digital Smart Fluidics for Life Science
INDICE (da seguire come traccia guida)
1. Descrizione della soluzione
Il Progetto Digital Smart Fluidics (DSF) prevede la realizzazione di una piattaforma fluidica
standardizzata e abilitante per lo sviluppo di dispositivi e apparecchiature biomedicali per infusione
ospedaliera e domiciliare, piattaforma che permetta il superamento dei limiti tecnologici imposti
dai dispositivi esistenti.
L’innovazione proposta dal Progetto consiste nel superamento dello stato dell’arte delle
apparecchiature biomedicali presenti sul mercato, ingombranti e costose, di complesso utilizzo e
spesso non monitorabili da remoto. Il Progetto sviluppa dispositivi e apparecchiature biomedicali
per infusione ospedaliera e domiciliare favorendo un’assistenza clinica più precisa, personalizzata e
tempestiva.
La piattaforma proposta si basa su tecnologie in possesso delle aziende partner del Progetto e ci
consente di realizzare componenti fluidici miniaturizzati, estremamente precisi ed affidabili,
controllabili da remoto, totalmente silenziosi e con predisposizione per il monouso. In particolare,
il controllo remoto favorirà lo sviluppo di dispositivi a supporto del monitoraggio e somministrazione
di terapie parenterali ed enterali, nonché di somministrazione di farmaci, durante le pratiche
cliniche ospedaliere e domiciliari negli ambiti terapeutici/assistenziali della degenza in reparto,
nutrizione artificiale, chemioterapia e terapie nella fase di palliazione e rianimazione.
Lo studio parte con queste quattro applicazioni specifiche ma ambisce ad essere pilota nella
realizzazione di componenti che definiscano una piattaforma di fluidica innovativa, con potenzialità
di sviluppo attraverso l'aggregazione di altre imprese specialistiche e altri attori del biomedicale per
accelerare il processo di innovazione e le ricadute in campo biomedicale e industriale.
2. Descrizione del team e delle proprie risorse e competenze
FLUID-O-TECH (Capofila)
Il suo ruolo all’interno del progetto è quello di studiare e progettare i dispositivi integrando le
diverse componenti tecnologiche. FoT si occupa anche del management del progetto, nonché della
“dissemination” and “communication”.
Competenze specifiche: Progettazione meccanica 2D e 3D, modellazione e simulazione
fluidodinamica avanzata, integrazione elettronica e attuazione, lavorazioni meccaniche su metalli e
tecnopolimeri di alta precisione. L’azienda si avvale di un organico complessivo di oltre 240

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collaboratori in Italia e complessivamente 300 nel mondo con un insediamento produttivo di 20.000
mq alle porte di Milano. Modalità di cofinanziamento: mezzi propri.
Università di Pavia - Dip. di Ingegneria Civile e Architettura
UniPV è stata parte di diversi progetti europei finanziati dall’UE: 51 nel programma FP7, 35 attivi
fino a questo momento in H2020.
Competenze e ruolo nel progetto: analisi meccaniche e fluidodinamiche, progettazione ed
ottimizzazione di geometrie e materiale, set-up laboratorio per simulazione in-vitro e test fisici,
design attuatori SMA per il controllo di valvole, scelta delle tecniche ottimali di stampa 3D per
prototipazione rapida e sviluppo di dispositivi, misure ottiche innovative senza contatto. Modalità
di cofinanziamento: attraverso attrezzature esistenti e personale già in servizio.
IRCCS Policlinico San Matteo - UOC Chirurgia Generale II
Tra i più importanti IRCCS d’Europa, con forte vocazione scientifica: 712 articoli su riviste scientifiche
internazionali; 455 sperimentazioni cliniche e diversi i progetti internazionali.
Competenze e ruolo nel progetto: definizione delle specifiche progettuali e utilizzo dei dispositivi
sviluppati e dei sistemi informatizzati nel contesto dell’attività clinica con infermieri e care-giver,
validazione e rilievo criticità e collaborazione nella diffusione dei dati. Modalità di cofinanziamento:
attraverso attrezzature esistenti e personale già in servizio.
PRIMALAB
Il suo ruolo è quello di supportare la realizzazione del sistema di infusione, proponendosi di
realizzare un sensore, da integrare nella piattaforma stessa, per la detezione di particolari molecole
e/o biomarker.
Competenze specifiche: realizzazione, validazione e produzione di immunoassay e dry chemistry,
disegno 3D e prototipazione rapida. L’azienda si avvale di un team di ricercatori altamente
specializzati nello sviluppo di test di chimica clinica su membrane e test basati su tecnologia lateral
flow. Modalità di cofinanziamento: mezzi propri.
SIDAM
Si occupa dello studio e della realizzazione della parte mono-uso della piattaforma microfluidica, in
particolare realizza una serie di prototipi sui quali effettua le verifiche funzionali e gestisce le
successive prove funzionali in vitro. L’azienda ha laboratori per svolgere attività di ricerca per
progettazione di nuovi dispositivi ed è in grado di seguire l’intero di ciclo di un nuovo prodotto.
Modalità di cofinanziamento: mezzi propri.
MC2
Il ruolo di MC2 è quello di realizzare le componenti IOT per lo sviluppo della parte elettronica di
controllo dei sistemi e dei sistemi di comunicazione al fine di realizzare il telemonitoraggio. MC2
dispone di un team di tecnici competenti per la gestione completa di sviluppo e industrializzazione
del prodotto. Modalità di cofinanziamento: mezzi propri.

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3. Descrizione dei bisogni che si intende soddisfare
Il progetto vuole risolvere i problemi presenti sia negli ospedali e case di cura sia nell’assistenza
domiciliare, che rappresentano un ostacolo nelle terapie infusionali e complicano il funzionamento
e i compiti degli operatori sanitari. Pertanto, i principali vantaggi introdotte dal progetto Digital
Smart Fluidics sono:
Sia nei centri sanitari che nelle cure domiciliari:
- Migliorare l’usabilità dei dispositivi tramite lo sviluppo di interfacce più intuitive
- Ridurre l’ingombro dei dispositivi per aumentare il comfort del paziente
Nei centri sanitari:
- Aumentare la precisione dell’infusione quando eseguita con il morsetto manuale
- Ridurre i tempi spesi dagli operatori sanitari per controllare le infusioni a bordo letto
- Inserire un sistema di monitoraggio da remoto in reparto tramite una console centralizzata
e dispositivi mobili.
- Trasferimento “seamless” tra la degenza e il domicilio della terapia e dispositivo infusionale
Nell'assistenza domiciliare:
- Aumento dell’aderenza terapeutica grazie all’utilizzo di un’interfaccia più user-friendly
- Risoluzione più veloce e intuitiva dei problemi del dispositivo (troubleshooting) offrendo una
guida adeguata al paziente
- Minimizzazione degli interventi a domicilio dagli operatori sanitari grazie al controllo da
remoto
4. Descrizione dei destinatari della misura
Il progetto si occupa della creazione di due spazi di lavoro e disseminazione : lo Spazio LAB e lo
Spazio DEMO.
Lo Spazio LAB, creato presso l’Università di Pavia, fa convergere in un posto fisico le competenze
tecniche e multidisciplinari sviluppate dal partenariato.
Lo spazio DEMO favorirà l’esposizione del progetto verso l’esterno, ovvero studenti (grazie alla
presenza dell’Università di Pavia), cittadini, pazienti e operatori sanitari che saranno i portatori
dell’innovazione con la partecipazione di un ente sanitario. Attraverso Digital Smart Fluidics si
realizzeranno reparti pilota dove si potranno sperimentare gli effetti di nuovi paradigmi terapeutici
e di cura personalizzata. A tal fine saranno chiamati oltre agli specialisti del settore, medici, tecnologi
ed ingegneri, le associazioni dei pazienti e delle famiglie che potranno attraverso le loro esperienze
dirette guidare lo sviluppo tecnologico delle interfacce e dei protocolli in ottica aumento del
benessere del malato.

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Inoltre verranno istituiti bandi per la selezione e la formazione di personale tecnico scientifico che
sappia non solo utilizzare la piattaforma digitale sviluppata ma anche progettare nuove applicazioni
utilizzando le nuove tecnologie messe a disposizione dal progetto.
5. Descrizione della tecnologia adottata
Il punto di partenza tecnologico sul quale si basa il progetto sono:
- una gamma di valvole piccole, silenziose, dotate di elettronica embedded per il controllo in
anello chiuso con lettura di dati flussimetrici,
- sensori ottici in grado di determinare “l’impronta digitale” del fluido tramite l’utilizzo di
tecnologia laser sviluppata e brevettata dal capofila.
I dispositivi sono sviluppati integrando queste tecnologie attraverso:
- la creazione di elettronica per la gestione dei sistemi da remoto,
- interfacce web per accesso dati collezionati dai dispositivi,
- connessione tra dispositivi wireless,
- modelli fluidodinamici in-vitro per il benchmark dei dispositivi sviluppati in condizioni di
infusione realistiche,
- integrazione dei dispositivi sviluppati in un reparto pilota presso la struttura ospedaliera,
- definizione dei vincoli di design imposti da aspetti di regulatory e sicurezza,
- gestione dati e sicurezza nella trasmissione.
6. Indicazione dei valori economici in gioco (costi, risparmi ipotizzati, investimenti necessari)
Il progetto è stato finanziato dalla Regione Lombardia tramite il fondo POR-FESR 2014-2020
Innovazione e Competitività nell’ambito dell’asse I. Il budget complessivo assegnato a Digital Smart
Fluidics è di €7.7M, di cui €3.3M di agevolazione concessa.
Il budget è assegnato principalmente all’assunzione di risorse umane che lavorino sui diversi
sviluppi, e, in minor grado, all’acquisto di strumentazione e consumabili utili a mettere in servizio gli
spazi LAB e DEMO sopra indicati.
Lo scopo del progetto Digital Smart Fluidics è il raggiungimento di prototipi funzionali (TRL 5/6). Una
volta che la piattaforma sia certificata come dispositivo medico e messa in operazione, si stima che,
un reparto di degenza di dimensioni medie risparmierà un 43% dei costi legati alle infusioni in un
arco di 3 anni. Nel caso di un’unità di terapia intensiva, il risparmio sale al 65% nello stesso periodo.
Conseguentemente, il partenariato valuterà la successiva industrializzazione dei dispositivi.
7. Tempi di progetto
Il progetto è iniziato a gennaio del 2020 e prevede una durata complessiva di 30 mesi. Al momento
sono state completate tutte le attività previste dal cronoprogramma inviato in fase di
sottomissione.