Idrogel per la medicina rigenerativa e l'ingegneria tissutale: tipologie, applicazioni e metodi di produzione.

L’ingegneria tissutale per la medicina rigenerativa (TERM) è un campo di ricerca interdisciplinare che, negli ultimi decenni, ha conosciuto una crescita esponenziale dal punto di vista delle scoperte e delle applicazioni. Uno degli obiettivi principali è quello di creare dei costrutti ingegnerizzati in grado di sostituire o ripristinare i tessuti biologici non funzionanti o danneggiati, tramite l’utilizzo e l’applicazione di cellule, fattori biochimici e biomateriali; tra questi ultimi, una classe importante è quella degli idrogel. Essi sono polimeri (naturali e sintetici) biodegradabili, dotati di notevole biocompatibilità, in grado di assorbire rilevante quantità di acqua perché estremamente idrofilici. A partire dagli anni ’60 del Novecento, gli idrogel vengono utilizzati in un ampio spettro di applicazioni biomedicali, ad esempio per la creazione di matrici tridimensionali per l’ingegneria tissutale, come vettori per il rilascio controllato di farmaci e come riempitivi iniettabili in chirurgia minimamente invasiva. La notevole versatilità degli idrogel è dovuta alle loro proprietà fisiche e biologiche che possono essere modulate per controllare la funzionalità delle cellule e la morfogenesi dei tessuti. Il loro utilizzo nella rigenerazione di organi e nella riparazione di tessuti ha permesso di sostituire alcuni interventi di chirurgia a cielo aperto con procedure chirurgiche meno invasive, riducendo così i tempi di recupero, i costi e il rischio di infezioni. Infatti, possono essere utilizzati come vettori per l’iniezione diretta di cellule staminali nel sito in cui è presente la patologia oppure per produrre scaffold tridimensionali, all’interno dei quali sono immobilizzate cellule sane del tessuto danneggiato da ricostruire. Con la presente tesi si vuole analizzare il percorso di evoluzione di questi materiali da metà del Novecento fino ad ora, capendo quali sono le diverse tipologie di idrogel, i diversi metodi di produzione e le applicazioni presenti e future, con uno sguardo alle problematiche attuali e alle possibili soluzioni.