• matrici di microaghi
• polimeri skin-like

Negli ultimi anni, la progettazione di nuove formulazioni farmaceutiche si sta sempre più indirizzando verso metodi di somministrazione di tipo trans-dermico, come alternativa alle tecniche di somministrazione convenzionali.
La somministrazione trans-dermica prevede il rilascio di farmaci sotto cute, all’interno della rete di capillari che si trova subito sotto i vari strati che costituiscono l’epidermide.
La possibilità di disporre di un dispositivo in grado di veicolare i farmaci in modo più efficace rispetto ai classici cerotti trans-dermici, mantenendo la loro peculiare semplicità di utilizzo ed una ridotta invasività, è la motivazione principale che giustifica ed incentiva gli investimenti, sia da un punto di vista della ricerca che da un punto di vista commerciale, sullo sviluppo di tecniche di fabbricazione di matrici di aghi microscopici per il drug delivery.
Le matrici di microaghi rappresentano, infatti, una soluzione che si colloca tra i cerotti trans-dermici e gli aghi ipodermici, soluzione in grado di riunirne in sé i vantaggi e di risolverne, almeno in parte, le problematiche. Una matrice di aghi, contenente migliaia di aghi per cm2, con un diametro del singolo ago cento volte più piccolo di un capello umano, è in grado di somministrare il medicinale in maniera più efficiente dei cerotti trans-dermici. Inoltre, a differenza dei comuni aghi ipodermici, le iniezioni effettuate con microaghi, non raggiungendo le terminazioni nervose, risultano indolore.
L’attività svolta durante l’intero periodo di tesi si è articolata in due temi principali: (i) il processo di microlavorazione elettrochimica del silicio, finalizzato alla realizzazione di matrici di microaghi in silicio con periodo differente; (ii) lo studio di penetrazione di matrici di microaghi in polimeri skin-like.
L’attività svolta a riguardo del primo tema ha avuto come obiettivo lo sviluppo del processo tecnologico di microlavorazione elettrochimica (ECM) di substrati di silicio-n, in soluzioni acquose contenenti acido fluoridrico (HF), volto alla fabbricazione di matrici di aghi microscopici interamente in silicio. Gli aghi delle matrici realizzate non sono passanti bensì possiedono una cavità interna in cui poter eventualmente inserire il medicinale. Gli aghi hanno una sezione quadrata di lato pari a 26 µm ed uno spessore tra le pareti di 11µm; hanno un’altezza di circa 90µm ed un periodo spaziale variabile, da matrice a matrice, di 52µm,100µm e 204µm.
Il secondo tema svolto ha riguardato lo studio di penetrazione della matrice di microaghi in polimeri skin-like che simulano particolari tessuti, quali ad esempio la mucosa orale. Nel dettaglio, i materiali analizzati in questo lavoro di tesi sono stati l’alginato e l’agarosio, prodotti in diverse concentrazioni. I provini realizzati sono in grado di simulare tessuti privi di corneociti (derma), o tessuti non cheratinizzati (mucosa orale). I valori del loro modulo elastico sono infatti confrontabili con entrambi i tipi di tessuti (da decine a centinaia di KPa). La fase di testing è consistita in diverse prove di indentazione, diversificate per forze peso e tempi di applicazione. Le prove di indentazione eseguite hanno evidenziato la capacità dei microaghi di oltrepassare la barriera meccanica offerta dai provini e suggerito quindi un loro possibile impiego verso le nuove frontiere delle formulazioni farmaceutiche, in particolare per la mucosa orale.