Durata: 3 anni

Coordinatore: Prof.ssa Loredana Zollo

Curricula

  • Bioingegneria e Robotica (Prof.ssa Loredana Zollo)
  • Bioscienze e Fisica Applicata (Prof.ssa Letizia Chiodo)
  • Sistemi Intelligenti e Tecnologie Digitali (Prof. Leandro Pecchia)

Obiettivi formativi

Il Dottorato di ricerca in Bioingegneria, Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti ha l'obiettivo di formare esperti in grado di svolgere attività̀ di ricerca di carattere scientifico e tecnologico orientate al benessere della persona in tutti gli ambiti della vita, inclusi quelli lavorativi e sociali. In tale contesto, è data rilevanza alle competenze che caratterizzano la bioingegneria, le scienze di base applicate alle scienze della vita e le tecnologie dell’informazione che, per la loro natura pervasiva, svolgono un ruolo di rilievo nei processi di innovazione a tutti i livelli e in tutti gli ambiti.

Per raggiungere i suoi obiettivi, il Dottorato vede la presenza nel Collegio di Docenti di ricercatori appartenenti a diversi macro-settori, ma con profili scientifici che testimoniano un impegno pluriennale di collaborazione sulle tematiche del Dottorato. Inoltre, è articolato in curricula che prevedono lo sviluppo di competenze complementari in ambiti ingegneristici, scientifici e tecnologici distinti, ma sempre focalizzati sul miglioramento della salute, della sicurezza e della qualità di vita delle persone, anche con riferimento al contesto occupazionale, e sull’avanzamento tecnologico nel contesto di organizzazioni sia pubbliche che private.

Il dottorato è articolato in tre curricula:

  • Bioingegneria e robotica;
  • Bioscienze e Fisica Applicata
  • Sistemi Intelligenti e Tecnologie digitali.

Gli obiettivi del Dottorato declinati nei tre curricula sono perseguiti attraverso un’offerta formativa che prevede attività comuni a tutti i dottorandi e attività finalizzate all’acquisizione di metodologie e tecniche proprie di ambiti specifici. Le attività formative comuni riguardano l’acquisizione da parte dei dottorandi di competenze tecniche avanzate, necessarie per svolgere attività di ricerca in tutti gli ambiti del dottorato, e di altre competenze trasversali. Una parte importante dell’offerta formativa comune è orientata a stimolare nei dottorandi un approccio multidisciplinare ai problemi che riguardano la vita personale e sociale, ed è garantita dalla presenza nel collegio di docenti di area umanistica e di scienze sociali. I dottorandi avranno, inoltre, la possibilità di arricchire il loro percorso attraverso esperienze in contesti internazionali di ricerca.

Un ulteriore elemento che caratterizza il percorso di Dottorato e contribuisce al raggiungimento dei suddetti obiettivi formativi è l’abituale collaborazione dei membri del collegio con il mondo aziendale finalizzato al trasferimento tecnologico e alla valorizzazione dei prodotti della ricerca. Molte ricerche condotte dai dottorandi sono svolte all’interno di progetti che prevedono partenariati ampi, nazionali ed internazionali, e un’interazione sinergica con le aziende. Anche nell’affrontare temi di ricerca di base, l’approccio metodologico adottato nella identificazione della soluzione tecnologica ha sempre un orientamento, almeno potenziale, verso le applicazioni.

Al termine del percorso formativo e di ricerca, il Dottore di ricerca in Bioingegneria, Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti sarà capace di:

  • sviluppare metodi, strumenti e sistemi innovativi per promuovere la salute, il benessere e la sicurezza della persona in contesto sociale e occupazionale, nonché innovazioni, sistemi intelligenti e tecnologie digitali per le organizzazioni;
  • applicare soluzioni tecnologiche innovative in contesti a risorse limitate e alla gestione di scenari di emergenza come epidemie, pandemie o guerre;
  • descrivere, pianificare, coordinare e attuare un programma di ricerca multidisciplinare interagendo con competenze tecniche e scientifiche diverse;
  • integrare la formazione di ambito scientifico e tecnologico con conoscenze di tipo epistemologico ed etico, contribuendo così a costruire un apparato concettuale capace di affrontare la crescente complessità delle ricerche in campo "bio" e di privilegiare la centralità della persona;
  • riflettere criticamente sulla pratica scientifica/ingegneristica e sui suoi risultati, favorendo lo sviluppo di idee innovative e lo sviluppo congiunto di hard e soft skills.

Ambiti di Ricerca

I principali ambiti di ricerca in cui si sviluppano le attività del dottorato sono:

  • Lo studio, la progettazione centrata sulla persona e lo sviluppo di tecnologie biomediche e robotiche per l’interazione con la persona, di reti di sistemi robotici e sensori autonomi, di macchine e sistemi per la salute e la sicurezza sul lavoro, di dispositivi medici, di protesi, di materiali e tessuti, apparati e organismi.
  • Lo sviluppo di sensori, l’elaborazione di biosegnali e bioimmagini, la progettazione di ambienti di lavoro e la valutazione funzionale di strumentazione, dispositivi e impianti medicali.
  • La safety e la security dei sistemi cyber-physical e le loro implicazioni sulla salute e il benessere dei lavoratori e degli utenti.
  • Lo studio di sistemi inorganici, organici, e biologici di interesse in contesti diversi, che variano da quello medico e biotecnologico a quello biofisico, fino alle tecnologie quantistiche.
  • La modellazione multiscala dei fenomeni naturali e della materia vivente, comprese le tecnologie ad esse connesse.
  • L’identificazione e lo sviluppo di modelli teorico-computazionali di interazioni complesse, inclusi i modelli di network.
  • Gli strumenti di comprensione della portata esplicativa e predittiva dei modelli e delle teorie contemporanee dei sistemi complessi e multiscala.
  • La concezione, l’analisi, la progettazione, la realizzazione, la caratterizzazione e il collaudo di dispositivi, circuiti e interfacce elettroniche (low-noise e low-voltage), sensori e sistemi che utilizzano le moderne tecnologie della comunicazione, dell’informazione e del controllo.
  • Il progetto e la realizzazione dei sistemi di elaborazione dell'informazione, l’analisi di grandi quantità di dati con tecniche di intelligenza artificiale e l’Internet delle cose, inclusi gli aspetti connessi con le problematiche di cybersecurity.
  • La gestione delle organizzazioni per favorire lo sviluppo e l’implementazione di prodotti e servizi innovativi.

Strumenti di verifica

Alla fine del primo e del secondo anno, i dottorandi dovranno presentare una relazione scritta sulle attività svolte e tenere un breve seminario di fronte al Collegio dei docenti che delibera l’ammissione all’anno successivo. Al termine del terzo anno, i dottorandi dovranno redigere una Tesi originale che verrà sottoposta all’esame di due revisori esterni. L’ammissione alla Prova finale è condizionata alle relazioni di valutazione dei revisori e consiste nella presentazione della Tesi di fronte ad una Commissione di Valutazione composta da almeno tre membri, di cui almeno due esterni.

Attività formative

Gli studenti di dottorato sono tenuti a frequentare almeno 60 ore di corsi, durante i 3 anni del corso di dottorato.

Il corso di Dottorato propone un’offerta didattica sui temi di maggior interesse per i tre curricula del percorso.

Almeno il 50% delle ore dovrà essere svolto selezionando attività formative proposte dal corso di Dottorato. I dottorandi potranno seguire attività formative esterne, previa autorizzazione da parte del Collegio dei Docenti.

La frequenza di insegnamenti erogati nell'ambito dei corsi di laurea e corsi di laurea magistrale non concorre al raggiungimento delle 60 ore di formazione.

Ogni studente iscritto al corso di Dottorato di Ricerca in Bioingegneria, Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti è tenuto a frequentare, almeno una volta nel triennio di corso, la settimana di formazione interdisciplinare organizzata dalla Scuola di Dottorato di Ateneo, svolta con cadenza annuale e dedicata ad attività di formazione di carattere trasversale. Sono erogati seminari su: gestione della ricerca,  sistemi di ricerca europei e internazionali, valorizzazione e disseminazione dei risultati, gestione della proprietà intellettuale, accesso aperto ai dati e ai prodotti della ricerca

Offerta Formativa 2023/2024

Collegio Docenti

Servizi a disposizione dei dottorandi

Attrezzature e Laborator:i I laboratori dell'Ateneo coprono tutte le tematiche di interesse del dottorato, e includono  strumenti di calcolo avanzati, dispositivi meccatronici di tipo sia commerciale che sperimentale, un camera bianca per la microfabricazione, le principali strumentazioni necessarie per lo svolgimento di ricerche in ambito chimico e biologico, microscopi con diverse caratteristiche, incubatori per colture cellulari e camere di crescita, strumentazione analitica.

Risorse bibliografiche, banche dati, software. I dottorandi usufruiscono dei servizi offerti dalla Biblioteca di Ateneo per i ricercatori. Oltre ai libri e ai periodici in forma cartacea, la biblioteca ha accesso a oltre 2.500 periodici in forma elettronica, la maggior parte dei quali in aree scientifiche di interesse del dottorato. Sono inoltre disponibili diversi servizi accessibili dalla rete informatica interna per reperire su richiesta materiale bibliografico non incluso negli abbonamenti attivi. Sono attivi abbonamenti a riviste di interesse per le tematiche del dottorato, alcune in forma cartacea, per la maggior parte in forma elettronica. I dottorandi hanno accesso tramite la rete informatica di Ateneo alle principali Banche Dati per le ricerche bibliografiche nelle aree di interesse del Dottorato. Sono disponibili numerosi pacchetti software per il calcolo (per es. MATLAB, Comsol), per il controllo di apparati di misura (LabView), per la progettazione meccanica (SolidWorks).