Sintesi di aerogel di silice per applicazioni emostatiche = Synthesis of silica aerogels for hemostatic applications

Il sanguinamento incontrollato è una minaccia per la salute umana, che, nei casi più gravi, può portare alla morte. Per mitigarne gli effetti si può ricorrere all'utilizzo di agenti coagulanti, come la silice o, nello specifico, gli aerogel di silice. Rispetto ai supporti silicei convenzionali, gli aerogel presentano molte caratteristiche chimico-fisiche che ne migliorano le proprietà emostatiche. Fra queste ricordiamo l'elevata area superficiale, una porosità superiore al 90%, una dimensione dei pori tale da permettere il passaggio di proteine e, infine, la presenza di cariche negative superficiali in condizioni di pH fisiologico. In questo lavoro sono stati sintetizzati diversi aerogel a base di silice con l’obiettivo di ottenere un materiale con proprietà emostatiche. Gli aerogel sono stati prodotti tramite il metodo sol-gel, utilizzando il TEOS come fonte di silicio, l'etanolo come solvente, l'acido citrico come catalizzatore acido e l'idrossido d'ammonio come catalizzatore basico. Al fine di valutare gli effetti dei parametri di sintesi sulle proprietà chimico fisiche dei materiali, sono stati modificati alcuni parametri come il tempo e la temperatura d'invecchiamento. Gli aerogel prodotti sono stati caratterizzati mediante diverse analisi strumentali. La spettroscopia infrarossa, FT-IR, ha permesso di confrontare i campioni e riconoscere qualitativamente la quantità di silanoli interagenti sulla superficie dell'aerogel, essenziali per l'azione coagulativa. L'analisi termo-gravimetrica, invece, ha permesso di misurare indirettamente la quantità di silanoli interagenti, facendoli condensare attraverso un aumento di temperatura e misurando la variazione di massa. Infine, l'analisi di fisisorbimento di azoto ha permesso di misurare sia l'area superficiale specifica sia la dimensione dei pori della struttura: entrambi i parametri hanno un impatto significativo sulla potenziale efficacia dell'aerogel in sede di coagulazione. I risultati mostrano che, per quanto riguarda l'ambito coagulativo, gli aerogel migliori sono le sintesi che hanno subito un invecchiamento più breve e a temperature inferiori. Test coagulativi preliminari, svolti utilizzando plasma bovino, riflettono quanto visto dalle analisi strumentali. Gli aerogel hanno dimostrato una diminuzione significativa del tempo di coagulazione, pari a circa il 30% di tempo in meno rispetto al plasma tal quale. Il miglior risultato ottenuto è stata una diminuzione del tempo di coagulazione superiore al 50%.