NANOTUBI DI CARBONIO E SISTEMI PER IL RILASCIO DI FARMACI ANTITUMORALI: VANTAGGI E ASPETTI CRITICI

Carbon nanotubes (CNTs) exhibit a unique combination of properties (mechanical, physical- chemical and biological ones) that has recently enabled research to be promoted to the fields of biotechnology and biomedicine. After a brief introduction about the chemical structure and methods of fabrication and functionalization of CNTs, the thesis will delve into the use of these materials, especially as drug delivery systems in cancer therapies. The properties of carbon nanotubes that make them suitable for such use will be highlighted, such as their ability to cross the cell membrane and to diffuse into the cytoplasm even in regions close to the nucleus. Instead, at the structural level, it is their high aspect ratio that provides enough interface surface area to make these materials particularly reactive and capable of loading very high drug doses. A final section will be dedicated to an in-depth discussion of the problematic aspects and to unsolved questions related to the cytotoxic potential of carbon nanotubes and their biostability.

I nanotubi di carbonio (CNTs) esibiscono una combinazione unica di proprietà (meccaniche, fisico- chimiche e biologiche) che ha recentemente permesso di promuovere la ricerca anche all’ambito delle biotecnologie e della biomedicina. Dopo una breve introduzione sulla struttura chimica e sui metodi di fabbricazione e di funzionalizzazione dei CNTs, la tesi approfondisce l’uso di questi materiali, in particolare come sistemi adibiti al trasporto di farmaci nelle terapie antitumorali. Verranno evidenziate le caratteristiche dei nanotubi di carbonio che li rendono particolarmente adatti a un impiego di questo tipo, quali ad esempio la loro capacità di attraversare la membrana cellulare e di diffondere nel citoplasma anche in regioni prossime al nucleo. A livello strutturale invece, è il loro elevato rapporto di forma a garantire una superficie di interfaccia tale da rendere particolarmente reattivi questi materiali e capaci di accogliere carichi di farmaco molto elevati. Una sezione finale verrà dedicata all’approfondimento degli aspetti problematici e dei quesiti ancora oggi aperti, legati al potenziale citotossico dei nanotubi di carbonio e alla loro biostabilità.