L'area Bio Tecnoscience e Modellazione è un campo di interesse in cui IFC ha tradizionalmente una forte competenza; essa comprende:

- L’imaging multimodale, sia come sviluppo che come elaborazione
- L'unità di radiofarmacia, supportata da un ciclotrone
- La modellazione matematica
- L’elettronica biomedicale
- Lo sviluppo e la caratterizzazione di Biomateriali



IFC collabora con la Fondazione Toscana “G. Monasterio" in progetti "cross-modality" e di “imaging" molecolare di larga scala, grazie alla disponibilità di strumenti (CT-PET, microPET, 1,5T e 3T MRI, Angio digitale, Ultrasonografi, SPECT, Radiologia Digitale) e alla presenza di fisici, ingegneri, matematici e esperti di ICT. Lo scopo è integrare le molteplici modalità di “imaging", col supporto di tecniche di modellistica matematica, di elaborazione parallela distribuita ad alte prestazioni, di “networking" tecnologicamente avanzato, fusione di informazioni e di immagini multimodali, ricostruzione 3D e 4D in tempo reale. Uno dei principali progetti in corso è la valutazione del potenziale ruolo del piruvato marato con C13-iperpolarizzato per studi metabolici con 3T MRI.

L’unità di radiofarmacia (supportata da un ciclotrone), probabilmente la più importante infrastruttura di IFC, attualmente in fase di aggiornamento, è di supporto all’”imaging" multimodale, con lo sviluppo e la produzione di “biotracers" mirati (radiofarmaci, mezzi di contrasto paramagnetici), e in collaborazione con le unità di pre-clinica sperimentale, è coinvolta nello sviluppo di nuove modalità di rilascio selettivo con vettori virali e non virali (microbolle, liposomi, nanosfere e modificatori di permeabilità delle cellule).

La modellazione matematica è applicata principalmente alle ricerche sulla fisiopatologia del sistema cardiovascolare e il suo adattamento alle malattie e condizioni di stress, utilizzando tecniche avanzate di "cluster analysis" come supporto alla biologia molecolare e alla valutazione clinica, all’elaborazione del segnale e agli studi metabolici.

Compito dell’ elettronica biomedicale è lo sviluppo di nuovi dispositivi, sia "front-end" che specializzati, per applicazioni nella ricerca medica e pre-clinica, compresi sensori indossabili; le più recente tecnologie sviluppate con maggior successo includono un nuovo dispositivo brevettato per lo studio in vivo umano dell'endotelio arterioso in condizioni variabili (fornito a un gran numero di laboratori europei), un sistema integrato per il monitoraggio cardiovascolare in condizioni estreme in immersioni di profondità, e un originale sistema di erogazione di ossido di azoto per il trattamento dell'ipertensione polmonare.

Lo sviluppo e la caratterizzazione di biomateriali polimerici e dispositivi biomedicali principalmente per applicazioni in ambito cardiovascolare, quali protesi vascolari di piccolo diametro e valvole cardiache.