ETD

• Biomimetic nanoparticles
• Decorated liposomes
• Poloxamer
• Polymeric nanomicelles
• Posterior segment of the eye
• Protein therapeutics
• Red Blood Cells coating

This doctoral thesis focused on the design and development of innovative ocular drug delivery systems for topical administration. Three different nanostructured platforms, polymeric nanomicelles, liposomes, and polymeric nanoparticles, were investigated and optimized for the treatment of diseases affecting the posterior segment of the eye.
The first chapter describes the development of Poloxamer-based nanomicelles for retinal delivery of protein- and peptide-based therapeutics, useful for the treatment of retinal diseases. Following comprehensive physico-chemical characterization, cytotoxic assessment, and in vitro release studies, the most promising system was selected for ex vivo permeation evaluation.
The second chapter focuses on the formulation and physicochemical characterization of Triamcinolone-loaded liposomes for posterior segment delivery. A systematic screening approach was employed to correlate surfactant composition with particle properties. Following this screening, the optimized formulation was further evaluated through subjected to in vitro release and ex vivo permeation analysis.
The final chapter, conducted in collaboration with Prof. C. Alvarez-Lorenzo, describes biomimetic red Blood cell (RBC)-coated nanoparticles for corticosteroid delivery to the posterior segment. These novel nanoplatforms offer a non-invasive, targeted strategy, demonstrating significant translational potential for enhancing drug bioavailability within the retina.
In this context, the results highlight the pivotal role of nanocarrier design in enhancing drug delivery performance. These findings support the investigation of advanced nanotechnologies as a promising strategy for developing targeted therapies for posterior segment diseases.

La presente tesi di dottorato è stata dedicata alla progettazione e allo sviluppo di innovativi sistemi di drug delivery oculare per somministrazione topica, finalizzati al trattamento delle patologie del segmento posteriore dell’occhio. Sono stati sviluppati e ottimizzati tre differenti sistemi nanostrutturati: nanomicelle polimeriche, liposomi e nanoparticelle polimeriche.
Il primo capitolo descrive lo sviluppo di nanomicelle a base di polossameri per il rilascio retinico di agenti terapeutici di natura proteica e peptidica. Dopo un’approfondita caratterizzazione fisico-chimica, la valutazione della citotossicità e studi di rilascio in vitro, la formulazione più promettente è stata selezionata per studi di permeazione ex vivo.
Il secondo capitolo è dedicato alla formulazione e caratterizzazione di liposomi caricati con triamcinolone. Attraverso uno screening sistematico è stata analizzata la correlazione tra composizione dei tensioattivi e proprietà delle particelle. La formulazione selezionata è stata successivamente sottoposta a studi di rilascio in vitro e permeazione ex vivo.
Il capitolo finale, sviluppato in collaborazione con la Prof. C. Alvarez-Lorenzo, riguarda nanoparticelle biomimetiche rivestite con membrane di globuli rossi per il rilascio di corticosteroidi al segmento posteriore. Queste nano-piattaforme hanno mostrato un elevato potenziale traslazionale nel migliorare la biodisponibilità retinica del farmaco.
Nel complesso, i risultati evidenziano il ruolo cruciale della progettazione dei sistemi nanostrutturati nel miglioramento delle performance di drug delivery, confermando il potenziale delle nanotecnologie avanzate per lo sviluppo di terapie oculari mirate e non invasive.