ETD

• 3D-printing
• 3D-printing
• Balb/3T3 clone A31 murine embryonic fibroblasts.
• CAWS
• chitosan
• chitosano
• computer-aided wet-spinning (CAWS)
• fibroblasti embrionali murini Balb/3T3 clone A31
• fotoreticolazione
• gelatin
• gelatina
• gelatina metacriloile (GelMA)
• genipin
• genipina
• ingegneria tissutale
• methacryloyl gelatin (GelMA)
• PEC
• PEC
• photocrosslinking
• scaffold
• scaffold
• tissue engineering

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato lo sviluppo di nuovi idrogeli a base di chitosano (Cs) e gelatina (Gel) per la realizzazione di scaffold destinati all’ingegneria tissutale e fabbricati tramite (CAWS). La combinazione di Cs e Gel è stata studiata per sfruttare la biocompatibilità e le proprietà meccaniche del Cs e la capacità di supportare l’adesione cellulare della Gel. Poiché la Gel è solubile in ambiente fisiologico, sono state esplorate diverse strategie di reticolazione per migliorarne la stabilità all’interno della matrice: la formazione di complessi polielettrolitici (PEC), la modifica chimica della Gel ad ottenere gelatina metacriloile (GelMA) per consentirne la fotoreticolazione, e la reticolazione covalente di Gel e Cs mediante genipina. Gli scaffold ottenuti sono stati caratterizzati mediante analisi di rigonfiamento in PBS a 37 °C, spettroscopia UV-Vis e FTIR, test meccanici in compressione. Per alcune formulazioni sono stati inoltre condotti studi 1H-NMR, analisi morfologica tramite SEM e test di citocompatibilità con fibroblasti murini (Balb/3T3 clone A31). I risultati hanno permesso di individuare combinazioni di materiali e condizioni di processamento in grado di fornire scaffold biocompatibili, stabili in ambiente acquoso e quindi promettenti per applicazioni nella rigenerazione di tessuti molli e cutanei.
The aim of this thesis work was the development of new hydrogels based on chitosan (Cs) and gelatin (Gel) for the fabrication of scaffolds for tissue engineering, manufactured by means of computer-aided wet-spinning (CAWS). The combination of Cs and Gel was investigated to exploit the biocompatibility and mechanical properties of Cs, as well as the ability of Gel to support cell adhesion. Since Gel is soluble under physiological conditions, different crosslinking strategies were explored to improve its stability within the hydrogel matrix: the formation of polyelectrolyte complexes (PEC), the chemical modification of Gel to obtain photocrosslinkable gelatin methacryloyl (GelMA), and the covalent crosslinking of Gel and Cs using genipin. The obtained scaffolds were characterized through swelling analysis in PBS at 37 °C, UV-Vis and FTIR spectroscopy, and compression mechanical testing. Additional analyses were performed for selected formulations, including 1H-NMR analysis, morphological evaluation by SEM, and cytocompatibility tests using murine fibroblasts (Balb/3T3 clone A31). The results allowed the identification of material combinations and processing conditions capable of providing biocompatible and physiologically stable scaffolds with promising potential for applications in soft tissue regeneration and skin repair.