FORMULATION STUDY OF CHITOSAN AND POLY(GAMMA-GLUTAMIC ACID) HYDROGELS CELLULARIZED 3D SCAFFOLDS

STUDIO FORMULATIVO DI IDROGEL A BASE DI CHIRTOSANO E ACIDO GAMMA POLI-GLUTAMMICO COME SCAFFOLD TRIDIMENSIONALI CELLULARIZZATI. Gli idrogel ,grazie alla loro idrofilia e alla loro biocompatibilità, mostrano caratteristiche idonee per applicazioni biomediche. In quest’ottica diversi tipi di idrogel a base di polimeri naturali, sintetici e semi-sintetici sono stati studiati e in particolare i polimeri naturali sono quelli maggiormente utilizzati in quanto presentano migliori proprietà in termini di biodegradabilità e compliance. Negli ultimi anni la stampa di scaffold tridimensionali per l’ingegneria tissutale, medicina rigenerativa ha incontrato un notevole sviluppo e diffusione sia per la capacità di mimare le complesse architetture dei tessuti biologici che per la possibilità di personalizzare i suddetti trattamenti per i pazienti. Considerando questo background, Cs e γPGA sono due polimeri ampiamente studiati in letteratura in quanto posseggono caratteristiche ideali per essere utilizzati come building block di prodotti per ingegneria tissutale e applicazioni biomediche. In particolare, nel presente lavoro di tesi sono state studiate diverse combinazioni di Cs(2.0%, 4.5%, 6.0% p/v) e γPGA (2.0% p/v) al fine di individuare la più idonea per sviluppare un idrogel con caratteristiche ideali per la stampa di strutture tridimensionali e per il contemporaneo veicolamento di cellule. Dapprima è stata effettuata una caratterizzazione chimico-fisica sulle soluzioni polimeriche tal quali in termini di rapporto molare, viscosità, pH, osmolarità. Successivamente sono stati valutati 3 diversi metodi di preparazione dei suddetti idrogel :- Preparazione manuale, -Preparazione con estrusore automatico Performus™ III,- Stampa 3D, con lo scopo di indagare il comportamento all’estrusione del materiale. Ottimizzati concentrazioni e rapporti tra i componenti sono stati preparati idrogel caricati con Fibroblasti del Derma Adulto Umano e la loro veicolazione e vitalità è stata valutata rispettivamente con DAPI e MTT test. I dati preliminari ricavati da questo studio hanno dimostrato come utilizzando le concentrazioni 4.5% p/v e 6.0% p/v di Cs, reticolato con 2.0% p/v di γPGA, sia stato possibile ottenere idrogel caricati con Fibroblasti utilizzando l’innovativa tecnologia della stampa 3D. La possibilità di ottenere idrogel tridimensionali con forma definita e riproducibile potrà permettere il caricamento simultaneo di diverse linee cellulari per svariate applicazioni biomediche ( ad esempio rigenerazione e guarigione di ferite cutanee).