Le lesioni gravi dei nervi periferici rappresentano un’importante sfida clinica, spesso richiedendo l’uso di condotti nervosi (NC) artificiali quando la riparazione diretta non è possibile. In questo contesto la ricerca bioingegneristica mira a sviluppare dispositivi che integrino stimoli fisici e chimici per favorire la ricrescita assonale anche nelle situazioni più critiche rappresentate dalla neurotmesi, ovvero la completa interruzione di continuità del nervo. Nell’articolo preso in considerazione in questo elaborato, vengono descritti lo sviluppo e la validazione in vivo di un nuovo condotto nanocomposito ibrido basato su una matrice polimerica di polivinil alcol ossidato (OxPVA)(grado di ossidazione 1%) arricchita con nanotubi di carbonio multi-wall idrosolubili (MWCNT-S) allo 0,1% in peso. L’aggiunta di MWCNT-S mira a fornire stimoli elettrici e strutturali favorevoli all’interazione cellula-scaffold senza indurre citotossicità, grazie ad una funzionalizzazione chimica che ne garantisce una dispersione uniforme nella matrice polimerica verificata mediante analisi di microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Dopo una preliminare caratterizzazione del biomateriale, l’efficacia del condotto OxPVA+MWCNT-S nella rigenerazione del nervo è stata valutata attraverso uno studio preclinico in un modello di lesione severa (ratti Sprague-Dawley, gap: 5 mm). Le neuroguide in OxPVA+MWCNT-S sono state comparate con device in OxPVA e Autograft (Reverse Autograft). A 6 settimane dalla chirurgia i risultati associati agli impianti sono stati verificati tramite studi istologici, immunoistochimici, di immunofluorescenza e morfometrici su sezioni semifini. Tutti gli impianti hanno supportato la rigenerazione nervosa senza indurre reazioni infiammatorie gravi; lo studio morfometrico ha mostrato una densità di assoni mielinici nei condotti OxPVA+MWCNT-S superiore rispetto agli altri gruppi. Inoltre, l’analisi di g-ratio ha rivelato per il condotto ibrido valori paragonabili al Reverse Autograft, suggerendo quindi un processo di rimielinizzazione efficace. Il recupero funzionale motorio (SFI) e l’atrofia muscolare del gastrocnemio sono risultati confrontabili nell’intera coorte. In conclusione, l’incorporazione dei MWCNT-S in matrici di OxPVA si è dimostrata una strategia promettente per migliorare l’esito morfo-strutturale della rigenerazione del nervo dopo lesione severa.

SVILUPPO, CARATTERIZZAZIONE E VALUTAZIONE PRECLINICA DI UNA NEUROGUIDA IBRIDA IN PVA OSSIDATO/NANOTUBI DI CARBONIO PER LA RIGENERAZIONE DEL NERVO PERIFERICO

TONON, ANNA
2025/2026

Abstract

Le lesioni gravi dei nervi periferici rappresentano un’importante sfida clinica, spesso richiedendo l’uso di condotti nervosi (NC) artificiali quando la riparazione diretta non è possibile. In questo contesto la ricerca bioingegneristica mira a sviluppare dispositivi che integrino stimoli fisici e chimici per favorire la ricrescita assonale anche nelle situazioni più critiche rappresentate dalla neurotmesi, ovvero la completa interruzione di continuità del nervo. Nell’articolo preso in considerazione in questo elaborato, vengono descritti lo sviluppo e la validazione in vivo di un nuovo condotto nanocomposito ibrido basato su una matrice polimerica di polivinil alcol ossidato (OxPVA)(grado di ossidazione 1%) arricchita con nanotubi di carbonio multi-wall idrosolubili (MWCNT-S) allo 0,1% in peso. L’aggiunta di MWCNT-S mira a fornire stimoli elettrici e strutturali favorevoli all’interazione cellula-scaffold senza indurre citotossicità, grazie ad una funzionalizzazione chimica che ne garantisce una dispersione uniforme nella matrice polimerica verificata mediante analisi di microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Dopo una preliminare caratterizzazione del biomateriale, l’efficacia del condotto OxPVA+MWCNT-S nella rigenerazione del nervo è stata valutata attraverso uno studio preclinico in un modello di lesione severa (ratti Sprague-Dawley, gap: 5 mm). Le neuroguide in OxPVA+MWCNT-S sono state comparate con device in OxPVA e Autograft (Reverse Autograft). A 6 settimane dalla chirurgia i risultati associati agli impianti sono stati verificati tramite studi istologici, immunoistochimici, di immunofluorescenza e morfometrici su sezioni semifini. Tutti gli impianti hanno supportato la rigenerazione nervosa senza indurre reazioni infiammatorie gravi; lo studio morfometrico ha mostrato una densità di assoni mielinici nei condotti OxPVA+MWCNT-S superiore rispetto agli altri gruppi. Inoltre, l’analisi di g-ratio ha rivelato per il condotto ibrido valori paragonabili al Reverse Autograft, suggerendo quindi un processo di rimielinizzazione efficace. Il recupero funzionale motorio (SFI) e l’atrofia muscolare del gastrocnemio sono risultati confrontabili nell’intera coorte. In conclusione, l’incorporazione dei MWCNT-S in matrici di OxPVA si è dimostrata una strategia promettente per migliorare l’esito morfo-strutturale della rigenerazione del nervo dopo lesione severa.
2025
DEVELOPMENT, CHARACTERIZATION, AND PRECLINICAL EVALUATION OF A HYBRID OXIDIZED PVA/CARBON NANOTUBE NERVE GUIDE FOR PERIPHERAL NERVE REGENERATION
OxPVA
Nanotubi di carbonio
Rigenerazione nervo
Condotti nervosi
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/110999