Matrici polimeriche a base di collagene sono sviluppate per la rigenerazione di tessuti molli quali il muscolo cardiaco, tendini/legamenti, menisco ed organi endocrini (timo, tiroide). Vengono applicati processi biologicamente ispirati di auto-assemblaggio e auto-organizzazione indotti da variazioni di pH a blends polimerici naturali e bio-erodibili (collagene, cellulosa, alginato, chitosano, PLLA, PCL, PGA, PEG) per ottenere costrutti 2-D e 3-D con elevata mimesi del tessuto stromale. Vengono preparate membrane a base collagenica mediante tape-casting ed ingegnerizzate per funzionare come patch per il miocardiaco infartuato. L'elasticità delle membrane può essere modulata mediante l'impiego di vari tipologie di molecole quali l'elastina e/o agenti reticolanti, al fine di ricreare un sistema ideale ai processi di contrazione dei cardiomiociti coltivati sulla sua superficie.
La tecnica di spin-casting applicata a blends di collagene-cellulosa è utilizzata per la realizzazione di dispositivi finalizzati alla riparazione di legamenti crociati anteriori (ACL) in grado di resistere a cicli ripetuti di elongazione evitandone lo snervamento. Vengono sviluppati scaffold innovativi in grado di mimare architettura 3D a livello dalla macro- alla nano-scala e la funzione dello "stroma" (cioè l'insieme di matrice interstiziale connettiva-vascolare-extracellulare) di organi endocrini. Questa attività si basa sul concetto che le matrici 3D stoma-like possono essere epigeneticamente guidare la crescita ed il differenziamento di cellule che, ricevendo stimoli posizionali e funzionali, sono in grado di rigenerare un intero organo con tutte le sue funzioni. In quest'ottica matrici polimeriche complesse vengono preparate attraverso tecniche di reverse engineering per sviluppare impianti organomorfici ingegnerizzati per generare alberi vascolari e la struttura stromale di organi endocrini e linfo-emopoietici.
Il trapianto di organi ha un elevato potenziale clinico, ma la bassa disponibilità di donatori rappresenta un limite per il progresso di questa terapia. Lo sviluppo di una matrice stromale 3D bio-ingegnerizzata con cellule del paziente consentirà il superamento dei due principali ostacoli nella tecnica dei trapianto: la mancanza di organi e la tossicità che insorge a seguito di processi di immunosoppressione.
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