Sviluppo di uno scaffold tubolare composito a base di Acido Polilattico e del prodotto di interazione tra Chiosano e Collagene Idrolizzato per il trattamento delle lesioni dei nervi periferici

Il presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla progettazione e sviluppo di un sistema terapeutico innovativo destinato al trattamento di lesioni del sistema nervoso periferico (PNI). Nel dettaglio, tale sistema si pone l’obiettivo di colmare il gap creato a seguito di lesione del tessuto nervoso, così da fornire supporto meccanico alle cellule durante il processo rigenerativo promuovendone la proliferazione, grazie alla sua analogia strutturale e morfologica con la matrice extracellulare (ECM) endogena. A tale scopo, è stato progettato e caratterizzato uno scaffold tubolare composito, costituito da una matrice porosa multicanale avvolta da un film polimerico. Il lavoro si è quindi suddiviso in tre principali fasi. La prima fase ha visto la preparazione del rivestimento esterno. Tale rivestimento è stato preparato a base di acido poli-lattico (PLA) tramite il processo di solvent casting. Sono state considerate diverse formulazioni valutando l’aggiunta di concentrazioni crescenti di glicerolo (GLY) come plasticizzante. I diversi film sono stati sottoposti a caratterizzazione in termini di morfologia e proprietà meccaniche in modalità statica e dinamica. Infine, una volta selezionata la formulazione più idonea, quest’ultima è stata caratterizzata per permeabilità, capacità di resistenza meccanica alla sutura e resistenza all’applicazione di uno stress in modalità ciclica. Nella seconda fase, è stato studiato il processo di preparazione della matrice porosa multicanale a base di chitosano (Cs) e collagene idrolizzato (HC). Le miscele sono state preparate considerando sei diversi rapporti tra i due biopolimeri, mantenendo però fissa la concentrazione totale dei due componenti al 6% e 8% p/p. Dopo caratterizzazione reologica, tali miscele sono state sottoposte a un processo di liofilizzazione per l’ottenimento di matrici sponge-like. Sono stati considerati diversi metodi di congelamento al fine di ottenere, a seguito di sublimazione, una matrice porosa caratterizzata dalla presenza di canali allineati internamente, per meglio mimare l’anatomia interna dei nervi, così da fungere da condotto guida per promuovere la rigenerazione della fibra nervosa. Le matrici porose sono state caratterizzate per morfologia e topografia, proprietà meccaniche, reologiche e di idratazione. Sulla base dei risultati ottenuti, il processo di congelamento che ha coinvolto l’utilizzo di azoto liquido è stato selezionato come metodo più adatto allo scopo. Sulle matrici ottenute è stata eseguita anche una valutazione del profilo di degradazione e di recupero elastico a seguito di idratazione. Infine, durante la terza ed ultima fase, è stato realizzato uno scaffold tubolare combinando il film a base di PLA/GLY e la matrice porosa con canali allineati a base di CsHC. Il sistema così ottenuto è stato analizzato in termini di morfologia, proprietà meccaniche e biocompatibilità indiretta in vitro.