Sviluppo di igrogel peptidici supramolecolari come scaffolds per applicazioni in ingegneria tissutale

L’obiettivo di questo progetto di Tesi è quello di ottenere degli scaffold tridimensionali a base peptidica per future applicazioni in medicina rigenerativa ed ingegneria tissutale. Gli scaffold sono stati ottenuti a partire da sequenze peptidiche corte sfruttando il self-assembly, ossia la capacità di alcune molecole di assumere spontaneamente strutture organizzate, sfruttando le interazioni intermolecolari non covalenti, in particolare i legami a idrogeno e le interazioni π, andando ad intrappolare al loro interno molecole di acqua e costituendo, in questo modo, idrogel peptidici. Tali idrogel hanno lo scopo di mimare le caratteristiche della matrice extracellulare (ECM), in termini di biocompatibilità, adesione, conducibilità e di proprietà meccaniche. Di conseguenza in questo lavoro di Tesi si è mirato ad ottenere un materiale composto da tre componenti: il componente principale sarà un peptide auto-assemblante in grado di formare idrogel, al quale si aggiungeranno a) un peptide funzionalizzato con una sequenza bioattiva in grado di co-assemblare che migliorerà la adesione cellulare e b) nanotubi di carbonio funzionalizzati a parete multipla che dovranno rendere il gel conduttivo oltre a modificare le proprietà meccaniche e promuovere l’adesione cellulare. In questo lavoro di Tesi si descrive: a) La sintesi del peptide auto-assemblante Fmoc-WKWEW-NH2 b) La sintesi di tre peptidi portatori di sequenza di adesioni, in grado di co-assemblare con Fmoc-WKWEW-NH2 c) La formazione di idrogel a partire di Fmoc-WKWEW-NH2 e la incorporazione di nanotubi di carbonio funzionalizzati per formare idrogel nanocompositi. I nanotubi di carbonio sono stati sintetizzati dal gruppo del professor Menna, la cui funzionalizzazione, che gli permette di essere carichi positivamente, negativamente o neutri, permette la loro disperdibilità in acqua d) Studi preliminare di biocompatibilità e adesione cellulare. Questi studi sono stati svolti in collaborazione con il gruppo del professor Filippini, del dipartimento di Biotecnologie Industriali.