ETD

• cellule staminali mesenchimali
• differenziamento condrogenico
• idrogelo
• Lipus

Per questo studio gli idrogeli sono stati preparati seguendo il protocollo presente sul datasheet del VitroGel® RGD. Le cellule staminali mesenchimali derivate da tessuto adiposo sono state scongelate ed espanse in fiasche fino al passaggio di coltura p3. In riferimento a precedenti studi (Manferdini, Trucco, et al. 2022) effettuati sul VitroGel® RGD è stato scelto il rapporto di diluizione 1:2 poiché contribuisce in modo significativo a garantire il differenziamento condrogenico delle cellule incapsulate all’interno degli idrogeli. Successivamente gli idrogeli sono stati stimolati con ultrasuoni a 3 diverse frequenze (1, 3 e 5 MHz) utilizzando 3 trasduttori per ciascuna frequenza collegati ad un generatore di segnale multicanale con potenza massima pari a 2 Watt. Attraverso il software collegato tramite cavo ethernet al generatore è stato possibile settare i parametri come durata della stimolazione, dutycycle, frequenza di ripetizione dell’impulso e intensità. Sono stati valutati sia prima delle varie stimolazioni sia dopo le stimolazioni la vitalità cellulare, l’attività metabolica e la citotossicità.
Per caratterizzare gli idrogeli dal punto di vista reologico, è stata condotta una prova al reometro “Rheometer MCR-302” (Anton-Paar) in regime oscillatorio. Questa prova ha valutato il comportamento viscoelastico di ogni campione ad una temperatura costante pari a 37°C, ad una frequenza costante pari a 1 Hz e a deformazione variabile. Si è così potuto ottenere un grafico del modulo di accumulo (Storage Modulus) e del modulo di perdita (Loss Modulus) in funzione della deformazione riuscendo a definire le caratteristiche viscoelastiche di ciascun idrogelo. Successivamente, per caratterizzare gli idrogeli dal punto di vista meccanico, è stata condotta una prova alla Instron Mechanical Testing System (model 2444, Instron, Norwood, MA, USA) in cui è stata valutata la forza in Newton in funzione dello spostamento della cella di carico misurato in millimetri (mm). Da questa prova è stato possibile ricavare i grafici del modulo elastico (Modulo di Young), della tenacità (Module of Toughness), dello sforzo a rottura (Fracture Stress) e della deformazione a rottura (Fracture Strain) di ciascun idrogelo.
In particolare, la tesi si è focalizzata sull’utilizzo di ultrasuoni a bassa intensità a 3 diverse frequenze (1, 3 e 5 MHz) con l’obiettivo di valutare l’effetto della stimolazione a ultrasuoni sia sul differenziamento condrogenico delle cellule staminali mesenchimali incapsulate all’interno degli idrogeli sia valutare l’effetto delle diverse frequenze degli ultrasuoni dal punto di vista reologico e meccanico dei singoli idrogeli.