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Thesis etd-07312023-113652


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
MANNELLI, ALESSIA
URN
etd-07312023-113652
Thesis title
Sviluppo di Scaffold Magnetici a Base di Chitosano e Nanoparticelle di Magnetite Funzionalizzate per la Rigenerazione del Tessuto Osseo
Department
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Course of study
CHIMICA INDUSTRIALE
Supervisors
relatore Dott. Puppi, Dario
controrelatore Dott.ssa Totaro, Grazia
Keywords
  • 3D printing
  • chitosan
  • chitosano
  • ingegneria tissutale
  • magnetic nanoparticles
  • magnetite
  • nanoparticelle magnetiche
  • scaffold
  • stampa 3D
  • tissue engineering
  • ulvan
  • ulvano
Graduation session start date
18/09/2023
Availability
Withheld
Release date
18/09/2026
Summary
Questo lavoro di tesi ha riguardato la sintesi e la caratterizzazione di nanoparticelle magnetiche (MNPs) funzionalizzate con glicina, ulvano o acido gallico, e la successiva fabbricazione e caratterizzazione di dispositivi 3D (scaffold) a base di chitosano. Scaffold caricati con MNPs sono stati fabbricati mediante la tecnica di filatura ad umido automatizzata (CAWS). Le MNPs sono state caratterizzate mediante analisi termiche per determinare la percentuale di funzionalizzante all’interno dei campioni, analisi morfologiche, individuando due distribuzioni dimensionali su scala nanometrica, ed analisi chimico-fisiche per confermare la presenza di magnetite e dei funzionalizzanti. Sono state effettuate anche analisi biologiche in vitro, impiegando fibroblasti embrionali murini (Balb/3T3 clone A31), che hanno dimostrato la citocompatibilità delle MNPs. Gli scaffold caricati con 20, 40 o 60% w/w di MNPs sono stati caratterizzati mediante analisi termiche per quantificare la percentuale effettiva di MNPs caricata nella matrice polimerica, nonché la loro azione plasticizzante o reticolante mediante l'individuazione della temperatura di transizione vetrosa. Sono state svolte analisi FT-IR, confermando la presenza delle MNPs negli scaffold, analisi morfologiche per provare che le dimensioni dei pori permettessero l’adesione cellulare, ed analisi meccaniche, dalle quali è emerso che il caricamento con le MNPs può causare un aumento significativo dello sforzo massimo ma una diminuzione del modulo elastico. Le misure di assorbimento di acqua (Water Uptake, WU) hanno confermato la stabilità dei campioni in tampone fosfato salino (PBS) con valore di WU di equilibrio che può superare anche il 1000%. Sono state eseguite prove biologiche in vitro con pre-osteoblasti murini (MC3T3-E1) seminati su scaffold a base di chitosano o di chitosano caricato con una concentrazione di 60% w/w di MNPs funzionalizzate con ulvano, con l’applicazione o in assenza di un campo magnetico esterno.
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