La struttura semplice Modelli Preclinici Avanzati e Terapie Innovative (MATI) è una struttura specializzata 
afferente alla struttura complessa Osteoncologia, Sarcomi dell'Osso e dei Tessuti Molli, e Terapie Innovative.

L’obiettivo di MATI è l’approfondimento della storia naturale dei sarcomi, e lo studio del processo di metastatizzazione in particolare a livello polmonare ed osseo per l’identificazione di terapie innovative. La ricerca preclinica in oncologia si è basata fino a qualche anno fa principalmente su colture di linee cellulari tumorali cresciute su supporti di plastica in monostrato. È stato dimostrato come questi sistemi siano inadeguati a ricreare il microambiente tumorale e quindi ad ottenere risultati utili ad essere traslati nella pratica clinica. I progressi dell'ingegneria dei tessuti hanno portato alla progettazione di sistemi di coltura basati su scaffold tridimensionali (3D) biomimetici, che riproducono gli stimoli biologici e fisici dei tessuti naturali. Queste strutture 3D forniscono modelli in vitro superiori con dimensioni adeguate, un maggior contatto cellula-cellula e cellula-matrice, la creazione di gradienti metabolici e ossigenativi, e stimoli bio-meccanici. Gli sviluppi futuri in questo ambito includono la creazione di modelli 3D specifici per i tessuti in cui si sviluppano i tumori in studio, in termini di matrice extracellulare e delle popolazioni stromali che popolano il microambiente tumorale. 

La struttura semplice MATI si occupa dello sviluppo di modelli preclinici innovativi per lo studio: 
- della storia naturale dei sarcomi e il crosstalk con il microambiente tumorale 
-dello studio del processo di metastatizzazione a livello polmonare ed osseo
- di nuove combinazioni di farmaci e lo sviluppo e la validazione di terapie innovative