Chitosano polianionico elettrofilato per la rigenerazione ossea

L’ingegneria tissutale si occupa delle procedure di rigenerazione di tessuti od organi danneggiati del corpo umano al fine di ripristinarne le funzionalità. Una delle tecniche più utilizzate negli ultimi anni prevede l’utilizzo di scaffold, strutture tridimensionali porose in grado di mimare il ruolo della matrice extracellulare (ECM), che sostengono la crescita cellulare. Gli scaffold devono soddisfare determinate proprietà quali: biocompatibilità, non tossicità, biodegradabilità e un giusto grado di porosità. Il chitosano (CS) rappresenta uno dei biomateriali naturali più utilizzati, grazie alla sua alta reperibilità, al basso costo, alla sua biocompatibilità e attività antibatterica. Il CS a pH fisiologico si presenta come un polimero cationico. In questo lavoro di tesi il chitosano è stato funzionalizzato con gruppi carbossilici attraverso una reazione con anidride succinica, realizzando in questo modo chitosano carico negativamente con proprietà simili a quelle dell’acido ialuronico, un polisaccaride che costituisce la ECM. Tramite la tecnica di electrospinning sono state realizzate quattro matrici elettrofilate diverse, composte da: chitosano (utilizzata come matrice di controllo), chitosano funzionalizzato con gruppi carbossilici, due strati alternati di CS e chitosano funzionalizzato (matrice multilayer), chitosano e chitosano funzionalizzato elettrofilati contemporaneamente (matrice ibrida). Successivamente si è passati allo studio delle proprietà fisico-chimiche delle diverse matrici. I saggi in vitro, condotti con osteoblasti umani, hanno messo in luce buone proprietà biologiche delle matrici multilayer e delle matrici ibride. In particolare, si è ottenuta una migliore proliferazione, mineralizzazione ed espressione genica degli osteoblasti umani in tutte le matrici contenenti chitosano funzionalizzato: i risultati migliori si sono raggiunti con la matrice ibrida.