Caratterizzazione reologica e adesiva di gel siliconici per cerotti medicali: sviluppo di metodologie e valutazione di differenti formulazioni

Il gel siliconico è ampiamente utilizzato nei cerotti medicali grazie alla sua combinazione unica di biocompatibilità, morbidezza e adesività delicata. Si tratta generalmente di un elastomero siliconico reticolato a basso modulo elastico, basato su polidimetilsilossano (PDMS), formulato in modo da ottenere un comportamento viscoelastico simile a quello dei tessuti molli umani. Una delle principali caratteristiche del gel siliconico è l’adesione atraumatica alla pelle: il materiale aderisce efficacemente alla superficie cutanea senza penetrare nei pori o legarsi chimicamente allo strato corneo, consentendo una rimozione indolore e riducendo il rischio di irritazioni o danni cutanei. Al fine di garantirne l’idoneità all’impiego in ambito medicale e il corretto posizionamento sul mercato, è fondamentale assicurarsi che i valori di adesione rientrino nei limiti di conformità previsti per l’applicazione finale. La presente tesi, svolta presso Zhermack S.p.A., è stata finalizzata allo sviluppo e alla caratterizzazione di gel siliconici per cerotti medicali mediante la progettazione di formulazioni differenziate, ottenute variando la presenza e il contenuto dei principali componenti del sistema. L’obiettivo del lavoro è stato quello di investigare il contributo specifico di ciascun componente sulle proprietà fisiche, reologiche e adesive del materiale. A tal fine, sono stati individuati e standardizzati opportuni test fisici e reologici per la caratterizzazione delle proprietà del materiale. La caratterizzazione reologica è stata effettuata mediante prove di time sweep con rampa di temperatura, frequency sweep e stress relaxation. Tali analisi hanno permesso di valutare parametri correlati alla formazione del reticolo polimerico, fornendo informazioni sulla struttura interna dei gel e sulla loro risposta alle sollecitazioni meccaniche. Le prestazioni adesive dei gel sono state valutate mediante test di peel a 90°, che consente di quantificare la forza necessaria al distacco del gel dai substrati di carta Bristol, tirando il campione ad un angolo di 90° rispetto alla superficie. Le proprietà adesive sono state inoltre investigate mediante prove di tack al reometro, tecnica che permette di determinare il lavoro di adesione, fornendo informazioni sull’energia necessaria per separare il gel dalla superficie di contatto. La correlazione tra i risultati ottenuti dalle diverse tecniche sperimentali ha consentito di approfondire il ruolo dei singoli componenti formulativi nel determinare le prestazioni finali del materiale e di identificare la relazione tra struttura del reticolo polimerico, proprietà reologiche e comportamento adesivo dei gel siliconici.