PROGETTAZIONE E SVILUPPO DI UNA MEDICAZIONE AVANZATA ELETTROSPINNATA PER LA PREVENZIONE DELLE INFEZIONI DELLE FERITE

Introduction - Thanks to recent advances in wound healing science, it is nowadays commonly shared that the debridement of chronic wounds is a non-satisfactory method for the resolution of the complex impairments that prevent chronic wounds to heal. In recent decades, drug-loaded wound dressings have emerged as a viable option to enlarge the success of chronic wounds treatments by ensuring a spatially and temporally controlled release of antibiotics, antioxidants, anti-inflammatory drugs as well as peptides, growth factors, and nucleic acids while addressing the complex requirements for chronic wound healing including tissue debridement, moisture management, margin migration and the control of bacterial imbalance. Thus, bacterial infections are the most common phenomena underlying the healing impairment of chronic wounds and the pharmaceutical industry has been generating a wide selection of commercially available wound dressings including gauzes, hydrocolloids, alginates, hydrogel, and semipermeable films or foams, each one associated with different success in treating chronic wounds but relatively few advanced medicated wound dressings are currently available to the clinical context despite their promising experimental performance in enhancing the progression of chronic wound healing. Aim of work - In this scenario, the major goals of the present work involve the design, development, and characterization of a drug-loaded, polymeric, electrospun, biodegradable advanced medicated wound dressing prototype for the prevention of chronic wound infections. Material and methods - The study involved the formulation of the drug-loaded copolymeric solution, the generation of the corresponding electrospun matrices, and the characterization of the morphological, biopharmaceutical, and biological features of the innovative antimicrobial wound dressing. A wide array of tests was performed to adequately characterize the drug-loaded PLA-PCL electrospun matrix including rheological analyses, optical microscopy, and SEM for morphological assessments, contact angle measurements, vertical wicking, and SWF Uptake assay for moisture management, Mass Loss test and GPC analyses for dressing stability, as well as the in vitro Cumulative release of Drug A from the carrier formulation, MTT-Assay and Live/Dead Assay. Results and discussion – Few but crucial difficulties disbelieving the PLA-PCL polymeric formulation in DCM, DMF, and (CH3)2CO as the optimal choice for generating Drug A-loaded electrospun matrices emerged when assessing the biopharmaceutical properties of the matrix including Drug Content, Encapsulation Efficiency and the In vitro Cumulative Release. Conclusions – All findings considered, it is possible to state that the Drug-A loaded electrospun prototype met the expectation coming from the intent to develop an advanced medicated wound dressing, but not those that need to be fulfilled to generate an effective drug delivery system with antimicrobial purposes

Grazie ai recenti progressi nella scienza della guarigione delle ferite, è attualmente condiviso che la necrectomia delle ferite croniche è un approccio non soddisfacente per la risoluzione delle complesse disfunzioni che impediscono alle ferite croniche di guarire: infatti, per soddisfare la varietà di esigenze per la risoluzione delle lesioni croniche sono richieste delle strategie di gestione della ferita innvative e multifunzionali comprendenti il ripristino dei delicati equilibri chimici e cellulari delle ferite. Negli ultimi decenni, le medicazioni da ferita caricate di farmaci si sono distinte come valida opzione per ampliare il successo dei trattamenti delle ferite croniche mediante il rilascio spazialmente e temporalmente controllato del farmaco antibiotico, antiossidante, antiinfiammatorio così come di peptidi, fattori di crescita, acidi nucleici, contemporaneo alla gestione delle esigenze per la guarigione della ferita cronica compresa la necrectomia, la gestione dell’essudato, la migrazione del margine della ferita e il controllo dello squilibrio batterico. Infatti, le infezioni batteriche sono il fenomeno più comune alla base del difetto di guarigione delle ferite croniche, e l’industria farmaceutica ha generato un’ampia gamma di prodotti disponibili in commercio tra cui garze, idrocolloidi, alginati, idrogel, membrane o schiume semipermeabili, impiegati nel trattamento delle ferite croniche con differente successo, ma relativamente poche medicazioni per ferita caricate di farmaci risultano attualmente disponibili sul mercato nonostante i risultati sperimentali promettenti nell’indurre la progressione della guarigione delle ferite croniche. In questo contesto, gli obiettivi principali del lavoro corrente comprendono la progettazione, lo sviluppo e la caratterizzazione di una medicazione avanzata elettrofilata, polimerica, biodegradabile e caricata di farmaco per la prevenzione delle infezioni delle ferite croniche. Lo studio ha compreso la formulazione della soluzione copolimerica caricata di farmaco, la generazione delle corrispondenti matrici elettrofilate, e la caratterizzazione morfologica, biofarmaceutica, e biologica della medicazione avanzata antimicrobica per ferita. Un ampio ventaglio di test è stato performato per caratterizzare adeguatamente la matrice PLA-PCL elettrofilata caricata di farmaco tra cui analisi reologiche, microscopia ottica e SEM per la valutazione morfologica, misurazioni dell’angolo di contatto, assorbimento verticale e assorbimento di SWF per la gestione dell’essudato, il test di perdita di massa e analisi GPC per la stabilità della medicazione, così come il rilascio cumulativo in vitro dell’Agente A dalla formulazione caricata, saggio MTT e Live/Dead. L’ultima parte dello studio era finalizzata alla valutazione dell’utilità di strategie di formulazione alternative potenzialmente capaci di portare a una migliore dissoluzione del farmaco caricato e, quindi, attraverso le quali poter raggiungere l’ottimizzazione dell’intero protocollo formulativo e produttivo della medicazione eletrofilata antimicrobica.