Sviluppo di materiali antibatterici innovativi: funzionalizzazione di nanocellulosa da tunicati con sequenze peptidiche della Botrillina

La crescente resistenza agli antibiotici rappresenta una sfida critica nella gestione delle infezioni batteriche, rendendo necessario lo sviluppo di soluzioni innovative. Questa tesi si concentra sulla creazione di materiali antibatterici avanzati attraverso la funzionalizzazione della nanocellulosa estratta dai tunicati con peptidi bioattivi. In particolare, sono state studiate due sequenze peptidiche: la Botrillina, un polipeptide prodotto dall'ascidia coloniale Botryllus schlosseri, noto per le sue proprietà antibatteriche, e il peptide biomimetico GBMP1α, riconosciuto principalmente per le sue capacità pro-osteogeniche. La prima parte del lavoro si è focalizzata sull'analisi di frammenti derivati dalla Botrillina per identificare quelli in grado di mantenere le proprietà antibatteriche del peptide nativo, nonostante la loro lunghezza ridotta che assicura, d’altro lato, tempi e costi di sintesi inferiori. Successivamente, entrambi i peptidi sono stati legati covalentemente alla nanocellulosa, con l'obiettivo di sviluppare un nanomateriale naturale che combinasse le proprietà meccaniche e biocompatibili della nanocellulosa con le capacità antibatteriche dei peptidi, per potenziali applicazioni in campo biomedico. Le analisi di spettroscopia FT-IR hanno confermato l’avventa funzionalizzazione della nanocellulosa. I test biologici hanno dimostrato che la sequenza (11-37) della Botrillina possiede una forte attività antimicrobica, in particolare contro batteri Gram-positivi come Bacillus clausii e Staphylococcus epidermidis. Inoltre, il peptide GBMP1α ha mostrato un'attività antimicrobica dose-dipendente, e la nanocellulosa funzionalizzata con questo peptide ha ridotto significativamente la proliferazione di Staphylococcus aureus ed Escherichia coli. Questo studio conferma che l'ancoraggio di peptidi alla nanocellulosa non compromette la loro attività antimicrobica, rendendo il materiale promettente per applicazioni come dispositivi medici e superfici antimicrobiche.