Biomateriali nel trattamento di lesioni cerebrali traumatiche

Traumatic brain injury (TBI), commonly known as head trauma, is a leading cause of death and disability in industrialized and developing countries; it has been estimated that approximately half of the world's population will be affected at least once in their lifetime. This type of trauma entails high costs for hospital facilities that treat patients for the first few weeks after the event. A further economic burden falls on families who, in the event of permanent disabilities, will have to care for the patient for the rest of their lives. It is therefore necessary to find new methods to promote the recovery of patients and, above all, avoid their death. In this thesis, the different biomaterials currently used and those still under study will be explored in depth, to be used in the protection, repair and regeneration of damaged areas. In particular, biomaterials for the targeted delivery of drugs to the brain and for the localized release of cells will be taken into consideration. Reference will be made to natural biomaterials including hyaluronic acid, sodium alginate, collagen and its derivatives and all the ways in which they are applied in the clinical field. We will also take a look at the use of 3D printing to create matrices for neurological recovery and remodeling neural connections.

La lesione cerebrale traumatica (Traumatic Brain Injury, TBI) comunemente nota come trauma cranico, è una delle principali cause di morte e disabilità nei paesi industrializzati e in via di sviluppo; è stato stimato che circa metà della popolazione mondiale ne sarà affetta almeno una volta nella vita. Questo tipo di trauma comporta alti costi per le strutture ospedaliere che hanno i pazienti in cura per le prime settimane dopo l’evento. Un ulteriore peso economico ricade sulle famiglie che, in caso di disabilità permanenti, dovranno prendersi cura del paziente per il resto della vita. Pertanto risulta necessario trovare nuovi metodi per favorire la guarigione dei pazienti e, soprattutto, evitarne la morte. Nella presente tesina saranno approfonditi i diversi biomateriali utilizzati al momento e quelli ancora in fase di studio, da impiegare nella protezione, riparazione e rigenerazione delle aree lesionate. In particolare, verranno presi in considerazione i biomateriali per la somministrazione mirata di farmaci al cervello e per il rilascio localizzato di cellule. Si farà riferimento ai biomateriali naturali tra i quali l’acido ialuronico, l'alginato di sodio, il collagene e i suoi derivati e tutti i modi in cui vengono applicati in ambito clinico. Si darà inoltre uno sguardo sull’utilizzo della stampa 3D per la creazione di matrici per il recupero neurologico e il rimodellamento dei collegamenti neurali.