Biografia professionale

Consegue il titolo di Dottorato Europeo in Nanoscienze e Tecnologie Avanzate nel 2018 presso le Università degli Studi  di Verona, di Torino e dell’Université Claude Bernard Lyon 1 (France). Ricopre successivamente il ruolo di ricercatore a
tempo determinato in Anatomia Umana (RTDa, dal 2020 al 2023) presso l’Università degli Studi del Piemonte Orientale.
In questi anni svolge numerose attività scientifiche e didattiche, tra cui l’insegnamento di Anatomia Umana per le lauree delle professioni sanitarie. Nel 2023 consegue l’abilitazione a Seconda Fascia nel Settore Concorsuale Anatomia Umana. Ricopre attualmente il ruolo di ricercatore in tenure track (RTT) in Anatomia Umana presso l’Università deli Studi di Trento. Conduce ricerche di biologia cellulare, nanomedicina e rigenerazione tissutale su vari modelli sperimentali in vitro ed ex vivo, utilizzando tecniche di microscopia elettronica a trasmissione, spesso associate a microscopia in fluorescenza, citometria a flusso, biochimica e biologia molecolare. Ha prodotto articoli su riviste scientifiche e ha presentato i risultati delle sue ricerche in numerosi convegni e congressi internazionali e nazionali. Ha stabilito rapporti di collaborazione con Università italiane e straniere. È membro di diverse società scientifiche: Società Italiana di Anatomia e Istologia (SIAI), Società Italiana di Istochimica (SII) e Società Italiana di Scienze Microscopiche (SISM).

Attività e interessi di ricerca

Sviluppo e caratterizzazione di nanoparticelle e loro interazione con cellule e tessuti
Uno dei principali interessi di ricerca consiste nello sviluppo e nella caratterizzazione di nanovettori biocompatibili come sistemi di somministrazione di farmaci, con particolare riferimento a patologie muscolari per ora incurabili. L’attività scientifica prevede non solo la sintesi e la caratterizzazione in vitro di nuove nanoparticelle ma anche la loro sperimentazione su cellule e tessuti in coltura. In particolare, l’impatto in vitro delle varie tipologie di nanoparticelle viene valutato con approcci morfologici, citochimici, immunocitochimici e morfometrici in microscopia ottica (campo chiaro e fluorescenza) ed elettronica a trasmissione.

Sviluppo di modelli ex-vivo di barriere biologiche
L’ambito di ricerca è volto alla messa a punto di nuovi modelli dinamici ex-vivo in grado di riprodurre la complessità fisiologica che caratterizza le barriere biologiche. Tessuti e/o organi ottenuti come materiale biologico di scarto da animali di laboratorio o da pazienti umani sottoposti a procedure chirurgiche, vengono mantenuti in vitro in bioreattori sviluppati ad hoc al fine di prolungarne la preservazione strutturale e funzionale. La preservazione morfo-funzionale dei componenti strutturali viene valutata a livello morfologico, utilizzando tecniche di microscopia ottica ed elettronica a trasmissione. Muscoli espiantati da modelli murini e mantenuti in bioreattori sono stati anche utilizzati per la valutazione della distribuzione di nanoparticelle iniettate intramuscolo mediante tecniche citochimiche in microscopia a fluorescenza.

Messa a punto di tecniche istochimiche in ambito nanomedico
Questo interesse di ricerca nasce dalla necessità di identificare, all’interno di cellule e tessuti autofluorescenti, nanoparticelle di natura organica difficilmente visibili in microscopia a fluorescenza ed elettronica a trasmissione. Nello specifico la classica metodica dell’Alcian Blue è stata modificata ed adattata per permettere una precisa caratterizzazione morfologica e ultrastrutturale di nanoparticelle a base di acido ialuronico all’interno di cellule muscolari.

Effetto di biomateriali e di stimoli meccanici sulla rigenerazione tissutale
La ricerca in questo ambito si occupa di sviluppare matrici biologiche al fine di creare materiali biocompatibili in grado di supportare la rigenerazione dei tessuti, con particolare interesse al tessuto muscolare scheletrico. Viene inoltre studiato l’effetto dello stress meccanico sul differenziamento e sulla morfogenesi del tessuto cardiaco. La capacità rigenerativa è valutata attraverso analisi morfologiche, citochimiche e morfometriche in microscopia ottica, in associazione con analisi biochimiche e  biomolecolari.

Grazie alle competenze nel campo della microscopia ottica ed elettronica vengono sviluppati studi multidisciplinari sugli effetti dell’ozono medicale in ambito clinico e terapeutico.

Collaborazioni

Università degli Studi di Verona, Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento – Sezione Anatomia e Istologia.

Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco.

Università La Sapienza di Roma, Dipartimento Chimica e Tecnologie del Farmaco.

Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco.

Pubblicazioni scelte

F. Carton, M. Rizzi, E. Canciani, G. SIeve, D. Di Francesco, S. Casarella, L. DI Nunno, F. Boccafoschi (2024): Use of Hydrogels in Regenerative Medicine: Focus on Mechanical Properties. Int. J. Mol. Sci. 25(21), 11426. Doi: 10.3390/ijms252111426.
C. R. Inguscio, B. Cisterna, F. Carton, E. Barberis, M. Manfredi, M. Malatesta (2023): Modifications of Blood Molecular Components after Treatment with Low Ozone Concentrations. Int. J. Mol. Sci. 24(24):17175. doi:
10.3390/ijms242417175.

G. C. Magnano, F. Carton*, F. Boccafoschi , G. Marussi, E. Cocetta, M. Crosera, G. Adami, D Voinovich, F. Larese Filon (2023): Evaluating the role of protective creams on the cutaneous penetration of Ni nanoparticles. Environ Pollut. 328:121654. doi: 10.1016/j.envpol.2023.121654. Nota: * These authors contributed equally to this work.

F. Carton** (2023): The contribution of immunohistochemistry to the development of hydrogels for skin repair and regeneration. Eur J Histochem. 67(1). doi: 10.4081/ejh.2023.3679. Nota: ** Corresponding author .

F. Carton, S. Casarella, D. Di Francesco, E. Zanella, A. D'urso, L. Di Nunno, L. Fusaro, D. Cotella, M. Prat, A. Follenzi, F. Boccafoschi (2023): Cardiac Differentiation Promotes Focal Adhesions Assembly through Vinculin Recruitment. Int J Mol Sci. 24(3):2444. doi: 10.3390/ijms24032444.

L. Calderan, F. Carton, I. Andreana, V. Bincoletto, S. Arpicco, B. Stella, M. Malatesta (2023): An ex vivo experimental system to track fluorescent nanoparticles inside skeletal muscle. Eur J Histochem. 67(1):3596. doi: 10.4081/ejh.2023.3596.

M. Repellin, F. Carton*, G.Lollo and M. Malatesta (2023): Alcian Blue Staining to Visualize Intracellular Hyaluronic Acid-Based Nanoparticles. Methods Mol Biol. 2566:313-320. doi: 10.1007/978-1-0716-2675-7_25. Nota: * These authors contributed equally to this work.

M. Repellin, F. Carton*, F. Boschi, M. Galiè, M. Perduca, L. Calderan, A. Jacquier, J. Carras, L. Schaeffer, S. Briançon, G. Lollo, M. Malatesta (2023): Repurposing pentamidine using hyaluronic acid-based nanocarriers for skeletal muscle treatment in myotonic dystrophy. Nanomedicine. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 47:102623. doi: 10.1016/j.nano.2022.102623. Nota: *These authors contributed equally to this work.

F. Carton and M. Malatesta (2022): Assessing the interactions between nanoparticles and biological barriers in vitro: a new challenge for microscopy techniques in nanomedicine. Eur J Histochem; 66(4):3603. doi: 10.4081/ejh.2022.3603.

D. Di Francesco, F. Bertani, L. Fusaro, N. Clemente, F. Carton, M. Talmon, L. G. Fresu and F. Boccafoschi (2022): Regenerative Potential of A Bovine ECM-Derived Hydrogel for Biomedical Applications. Biomolecules. 12(9):1222. doi:  10.3390/biom12091222.

F. Carton, M. Malatesta (2022): In vitro models of biological barriers for nanomedical research. Int J Mol Sci. 23(16):8910. doi: 10.3390/ijms23168910.

F. Lovisolo, F. Carton, S. Gino, M. Migliario, F. Renò (2022): Photobiomodulation induces microvesicles release in human keratinocytes: PI3 Kinase-dependent pathway role. Laser Med Sci. 37(1):479-487. doi: 10.1007/s10103-021-03285-2.

F. Carton, D. Di Francesco, L. Fusaro, E. Zanella, C. Apostolo, F. Oltolina, D. Cotella, M. Prat, F. Boccafoschi (2021): Myogenic Potential of Extracellular Matrix Derived from Decellularized Bovine Pericardium. Int J Mol Sci. 22(17):9406. doi:  10.3390/ijms22179406.

I. Andreana*, M. Repellin*, F. Carton*, D. Kryza, S. Briançon, B. Chazaud, R. Mounier, S. Arpicco, M. Malatesta, B. Stella, G. Lollo (2021): Nanomedicine for gene delivery and drug repurposing in the treatment of muscular dystrophies. Pharmaceutics. 13(2):278. doi: 10.3390/pharmaceutics13020278. Nota: *These authors contributed equally to this work.

F. Lovisolo, F. Carton, S. Gino, M. Migliario, F. Renò (2020): Platelet Rich Plasma-Derived Microvesicles Increased In Vitro Wound Healing. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 24(18):9658-9664. doi: 10.26355/eurrev_202009_23055.

F. Carton, M. Repellin, G. Lollo, M. Malatesta (2019): Alcian blue staining to track the intracellular fate of hyaluronic-acid-based nanoparticles at transmission electron microscopy. Eur J Histochem. 63(4). doi: 10.4081/ejh.2019.3086.

F. Carton, Y. Chevalier, L. Nicoletti, M. Tarnowska, B. Stella, S. Arpicco, M. Malatesta, L.P. Jordheim, S. Briançon, G. Lollo (2019): Rationally designed hyaluronic acid-based nano-complexes for pentamidine delivery. Int J of Pharm. 568:118526. doi: 10.1016/ j.ijpharm. 2019.118526.

V. Guglielmi, F. Carton, G. Vattemi, S. Arpicco, B. Stella, G. Berlier, A. Marengo, F. Boschi, M. Malatesta (2019): Uptake and intracellular distribution of different types of nanoparticles in primary human myoblasts and myotubes. Int J Pharm. 560:347-356. doi: 10.1016/j.ijpharm.2019.02.017.

M. Costanzo, F. Boschi, F. Carton, G. Conti, V. Covi, G. Tabaracci, A. Sbarbati, M. Malatesta (2018): Low ozone concentrations promote adipogenesis in human adipose-derived adult stem cells. Eur J Histochem. 62(3):2969. doi:  doi.org/10.4081/ejh.2018.2969.

F. Carton, L. Calderan, M. Malatesta (2017): Incubation under fluid dynamic conditions markedly improves the structural preservation in vitro of explanted skeletal muscles. Eur J Histochem 61:2862. doi: 10.4081/ejh.2017.2862.