Elisabetta Messina
Realizzazione di scaffolds elettrospinnati a base di collagene per potenziale rigenerazione cutanea = Fabrication of electrospun scaffolds based on collagen for potential skin regeneration.
Rel. Chiara Vitale Brovarone, Giorgia Montalbano. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica, 2021
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Abstract: |
Negli ultimi decenni, l’ingegneria tissutale ha suscitato grande interesse come strumento alternativo alle più comuni pratiche cliniche nella rigenerazione di diversi tessuti, tra cui quello cutaneo, in seguito a lesioni o condizioni patologiche. Il principio alla base di questa disciplina prevede la combinazione di una matrice biodegradabile, lo scaffold, con cellule e molecole biologicamente attive, al fine di sviluppare un supporto biomimetico e bioattivo capace di guidare l’attività cellulare. I sostituti ingegnerizzati per wound dressing sono emersi come una strategia promettente per un corretto e accelerato processo di guarigione delle ferite che creano spesso condizioni invalidanti per i pazienti. Le caratteristiche dei materiali e dei dispositivi utilizzati nella rigenerazione cutanea devono essere multiple, in quanto è necessario sempre garantire non solo un’eccellente biocompatibilità e protezione da infezioni, ma anche capacità di assorbimento degli essudati e un adeguato grado di umidità della ferita. In questo scenario, sistemi a base di biopolimeri naturali tra cui il collagene di tipo I hanno dimostrato di essere promettenti per mimare le caratteristiche composizionali e nano-strutturali della matrice extracellulare (ECM) dei principali tessuti, tra cui la cute. Partendo da questi materiali, l’uso di tecniche di elettrofilatura (electrospinning) può essere sfruttato per realizzare strutture nanofibrose e porose, capaci di fornire supporto strutturale e meccanico per la corretta rigenerazione del tessuto nel processo di guarigione della ferita. Sulla base delle precedenti considerazioni, l’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di valutare la fabbricazione di membrane nanofibrose a base di collagene di tipo I tramite electrospinning, in grado di mimare la morfologia dell’ECM dei principali componenti della cute, creando un potenziale strumento a supporto delle fasi di rigenerazione cutanea. Inizialmente, la processabilità di soluzioni di collagene di tipo I in acido acetico è stata valutata ottimizzando i parametri di elettrofilatura e valutando l’uso di diversi collettori (piano e cilindrico rotante), per ottenere membrane omogenee e con diverse morfologie. Tale fase è stata supportata da un’analisi reologica delle soluzioni realizzate. La morfologia, la disposizione e il diametro delle fibre sono stati valutati tramite microscopia a scansione elettronica. Per garantire una migliore stabilità dei costrutti, sono stati valutati gli effetti di due diverse reticolazioni: una chimica tramite l’uso di una soluzione contente i reticolanti 1-etil-3(3-dimetilaminopropil)-carbodiimide (EDC) e N-idrossisuccinimmide (NHS), e una fisica tramite un fotoiniziatore citocompatibile (Rose Bengal) sensibile a radiazioni nello spettro visibile. L’effetto dei diversi trattamenti di reticolazione sulle proprietà delle membrane è stato analizzato tramite diverse tecniche di caratterizzazione delle proprietà fisico-chimiche e meccaniche. L’effettiva reticolazione del materiale è stata valutata tramite la misura del numero di ammine libere, analisi termogravimetriche e test di degradazione. Infine, è stata valutata la combinazione di collagene di tipo I e chitosano per migliorare la processabilità del materiale e le caratteristiche finali dei costrutti. Sono state testate diverse concentrazioni di chitosano e la formulazione ottimizzata è stata processata per ottenere membrane nanofibrose, successivamente caratterizzate e confrontate con le precedenti matrici di solo collagene. |
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Relators: | Chiara Vitale Brovarone, Giorgia Montalbano |
Academic year: | 2021/22 |
Publication type: | Electronic |
Number of Pages: | 121 |
Subjects: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica |
Classe di laurea: | New organization > Master science > LM-21 - BIOMEDICAL ENGINEERING |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/21708 |
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