Chitosano derivato da fonti alternative per la progettazione e sviluppo di medicazioni avanzate destinate al trattamento di ferite cutanee

Acute and chronic skin wounds, such as burns, venous ulcers, bedsores, and diabetic foot lesions, represent a serious health problem that affects millions of people worldwide and generates billions of dollars in social and health costs, which explains the large research efforts focused on the development of new therapeutic approaches and medications that could improve the healing process of patients. Extensive research is underway to develop technologies that can effectively heal wounds in a short time and lead to cost reduction. Most traditional dressings primarily aim to maintain a moist environment, absorb excess exudates, allow gas exchange, and provide protection against bacterial infections. None, however, directly stimulates the healing process, which explains why more advanced dressings have been developed. A new area of research in regenerative medicine is studying biocompatible macromolecules obtained from green and renewable resources, which can be used to produce dressings capable of protecting wounds and, at the same time, improving and accelerating the healing process. In the sector of skin repair and regeneration great interest is on biopolymers obtained from alternative sources due to their intrinsic characteristics of biocompatibility, biodegradability, bioactivity, and ability to organize themselves into macromolecular structures that mimic the extracellular matrix. Among these macromolecules, polysaccharides such as chitin and its derivative chitosan, obtained by deacetylation, stand out. Chitosan is considered one of the most promising biomaterials for the creation of advanced wound dressings and tissue engineering scaffolds. As a matter of fact, it possesses several relevant properties such as proven non-toxicity, stability for long periods of time under various storage conditions, biodegradability, and bacteriostatic activity, as well as being relatively low-cost. It is also considered biocompatible in vitro as it promotes cell adhesion and migration. The aim of this thesis is to carry out research on extraction methods of chitin from alternative eco-sustainable sources to highlight the potential use of a combination of "green technologies" to obtain highly desirable polymers for biomedical applications and for the design of dressings capable of improving the healing of skin wounds.

Le ferite cutanee acute e croniche, come le ustioni, le ulcere venose, le piaghe da decubito e le lesioni del piede diabetico, rappresentano un grave problema di salute che colpisce milioni di persone in tutto il mondo e genera miliardi di dollari in costi sociali ed economici. Si spiegano quindi i grandi sforzi di ricerca focalizzati sullo sviluppo di nuovi approcci terapeutici e medicazioni che potrebbero migliorare il normale processo di guarigione che risulta compromesso in alcune tipologie di pazienti. Sono in corso ricerche approfondite per sviluppare tecnologie in grado di curare efficacemente le ferite in breve tempo e portare ad una riduzione dei costi. La maggior parte delle medicazioni tradizionali mira principalmente a mantenere un ambiente umido, ad assorbire gli essudati in eccesso, a consentire lo scambio di gas e a fornire protezione contro le infezioni batteriche. Nessuna, tuttavia, stimola direttamente il processo di guarigione, il che spiega perché sono state sviluppate medicazioni più avanzate. Una nuova area di ricerca in medicina rigenerativa sta studiando macromolecole biocompatibili ricavate da risorse green e rinnovabili, che possano essere utilizzate per la produzione di medicazioni in grado di proteggere le ferite e, al contempo, migliorare ed accelerare il processo di guarigione. I biopolimeri ottenuti da fonti alternative sono oggetto di grande interesse nel settore della riparazione e rigenerazione cutanea per via delle loro caratteristiche intrinseche di biocompatibilità, biodegradabilità, bioattività e capacità di organizzarsi in strutture macromolecolari che mimano la matrice extracellulare. Tra queste macromolecole, spiccano polisaccaridi come la chitina ed il suo derivato chitosano, ottenuto per deacetilazione. Il chitosano è considerato uno dei biomateriali più promettenti per la realizzazione di medicazioni avanzate e scaffold di ingegneria tissutale. Infatti, possiede diverse proprietà rilevanti come la provata non tossicità, stabilità per lunghi periodi di tempo in varie condizioni di conservazione, biodegradabilità e attività batteriostatica, oltre ad essere relativamente economico. È inoltre considerato biocompatibile in vitro poiché favorisce l'adesione e la migrazione cellulare. Lo scopo di questa tesi è compiere una ricerca sui metodi estrattivi della chitina da fonti alternative ecosostenibili per mettere in evidenza il potenziale utilizzo di una combinazione di “tecnologie verdi” al fine di ottenere polimeri altamente desiderabili per applicazioni biomediche e, in particolare, per la progettazione di medicazioni in grado di migliorare la guarigione delle ferite cutanee.