• Scaffold

La “tissue engineering” ha come obiettivo proprio il ripristino, il mantenimento e il miglioramento delle funzioni del tessuto o dell’organo danneggiato.
Nella ricerca si sta lavorando in questo senso in maniera da sviluppare nuovi sistemi polimerici bioartificiali costituiti da supporti tridimensionali (scaffolds) su cui impiantare cellule sane che hanno la possibilità di differenziarsi e crescere; sistemi che hanno la capacità non solo di interagire in maniera meno invasiva possibile con l’organo interessato dal danneggiamento, ma che al termine dello svolgimento del loro“compito”, possano essere completamente biodegradati ed eliminati dal corpo umano in sincronia con il differenziamento e la crescita delle cellule su di essi impiantate.
L’obiettivo della presente tesi è proprio la sintesi di un nuovo materiale per la realizzazione di scaffolds iniettabili, che possa costituire l’optimum per quanto concerne le sue proprietà intrinseche quali la biodegradabilità e la termoreversibilità ( caratteristiche che gli conferiscono la proprietà di iniettabilità) e le proprietà “estrinseche” quali la biocompatibilità.
Il materiale di partenza su cui si è focalizzata l’attenzione è il monomero N-isopropylacrylamide, ed il suo polimero Poly-N(isopropylacrylamide), denominato per semplicità PNIPAAm.
Viste le sue interessanti proprietà di solubilità in acqua a temperatura ambiente e di termoreversibilità esso è stato preso come punto di riferimento per la sintesi di un copolimero tramite la reazione con un altro monomero.
Il nuovo copolimero è un materiale che permette di mantenere le proprietà principali del PNIPAAm (quali appunto la termoreversibilità e solubilità in acqua) ma che in più presenta migliori proprietà soprattutto di biodegradabilità.
Il secondo monomero considerato per la sintesi del copolimero è l’HEMAHex.
Il primo passo effettuato è stato la sintesi dei singoli omopolimeri.Il copolimero è stato sintetizzato nelle stesse identiche condizioni degli omopolimeri.
Per poter verificare che i materiali ottenuti presentassero effettivamente le caratteristiche volute, si sono sottoposti i singoli omopolimeri e il copolimero finale a caratterizzazione chimico-fisica.
In particolare a:
• Spettroscopia Infrarossa (FT-IR)
• Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC)
• Analisi Termogravimetrica (TGA)
• Cromatografia a Permeazione Gel (GPC).
Fondamentale per la caratterizzazione degli omopolimeri e per la verifica della composizione del copolimero, è stato lo studio della cinetica di polimerizzazione tramite la Cromatografia Liquida ad Alta Pressione (HPLC).
Dopodiché si è caratterizzato il materiale sintetizzato dal punto di vista della biodegradabilità.
I prodotti dell’idrolisi sono: Glicol Etilenico e Acido Idrossiesanoico che si è dimostrato in passato essere biocompatibili e non tossici .
Si sono ricavati dei campioni che sono stati inseriti sia in una soluzione fisiologica a temperatura corporea che in un’altra a T=70°C. Le condizioni di degradazione sono state cioè anche accelerate, secondo le norme ISO.
Si è sottoposta quindi a degradazione e ad analisi temporale di 28 giorni.
Tutti i campioni sono poi stati caratterizzati dal punto di vista chimico-fisico, per osservare le variazioni delle proprietà ad idrolisi avvenuta.