Silici emostatiche: l'effetto della sintesi sulle proprietà del materiale = Hemostatic silicas: the effect of synthesis on material properties

Il controllo delle emorragie rappresenta una sfida medica cruciale, che richiede lo sviluppo di biomateriali efficaci, biocompatibili e biodegradabili. Le sfere di silice mesoporosa (MSM), nel corso dei decenni scorsi, si sono mostrate come materiali promettenti, inizialmente studiate come vettori di farmaci, ma successivamente rivelando significative proprietà emostatiche. Ciò è attribuibile alla loro capacità di adsorbire acqua, concentrando e attivando i fattori di coagulazione. L'interesse verso le MSM è rafforzato dalla loro elevata biocompatibilità e degradabilità. L'obiettivo principale è stato studiare l'impatto di specifici parametri di sintesi – la temperatura di trattamento idrotermale, la quantità di trimetilbenzene (TMB) come agente rigonfiante e la temperatura di calcinazione – sulla morfologia, mesostruttura, composizione chimica superficiale e, conseguentemente, sulle proprietà emostatiche dei materiali. Il materiale è stato ottenuto a partire dal protocollo di sintesi proposto da Mohamed et al. La caratterizzazione è stata condotta tramite FESEM, EDX, fisisorbimento di azoto, FT-IR, TGA, XPS, test di formazione del coagulo in plasma, analisi del potenziale ζ e test di adsorbimento di acqua. I risultati hanno mostrato che tutti i campioni avevano una morfologia sferica. La calcinazione a 500°C ha generalmente ridotto le dimensioni delle particelle, l'area superficiale specifica, il volume e la dimensione dei pori rispetto a 350°C. I campioni calcinati a 350°C hanno rivelato una maggiore concentrazione di silanoli e una superiore capacità di adsorbire acqua. I campioni sintetizzati a 130°C presentano pori più grandi e un maggior ordine strutturale. Tutti i campioni hanno mostrato elevata attività emostatica, riducendo i tempi di coagulazione in plasma bovino di circa l'85-93% rispetto al controllo. In particolare, il campione sintetizzato a 100°C e clacinato a 350°C ha registrato il tempo di coagulazione più breve. Questa superiore attività emostaticaè attribuita alla sua elevata area superficiale, all'alta densità di silanoli, alla carica superficiale negativa e all'eccezionale capacità di adsorbimento dell'acqua. La porosità meno ordinata di MSM-100-350 potrebbe inoltre contribuire all'efficacia emostatica. Un test preliminare di degradazione ha evidenziato la graduale dissoluzione del network di silice in plasma diluito. La sintesi con doppia quantità di TMB non ha portato a un miglioramento significativo delle proprietà. Questi risultati consentono di individuare una relazione tra i parametri di sintesi e l'efficacia emostatica, fornendo preziose indicazioni per lo sviluppo futuro di materiali emostatici avanzati.