Tridimensional Devices Based on Biopolymers and Carbon Nanotubes for Tissue Regeneration

Durante il corso degli ultimi anni, il campo delle nano strutture a base carboniosa sta ricevendo sempre pi๠attenzione grazie alle loro peculiari caratteristiche chimiche e fisiche che le hanno rese buoni candidati per l'utilizzo nell'ambito biomedico. Nonostante dati scientifici contrastanti riguardo alla questione di potenziale tossicità , molti studi stanno invece dimostrando la biocompatibilità  di diverse forme di nano strutture di carbonio (soprattutto dopo funzionalizzazione chimica) e la loro capacità  di sostenere la crescita e la proliferazione di cellule e tessuti complessi. Per queste ragioni, il campo dell'ingegneria tissutale ਠsempre pi๠attratto dalla progettazione e fabbricazione di materiali o dispositivi basati su nanomateriali conduttivi. I nanotubi di carbonio (CNTs), per esempio, vengono ampiamente studiati per l'applicazione in molti campi della ricerca grazie alle loro caratteristiche elettroniche, meccaniche e chimiche. Essi possiedono infatti caratteristiche importanti quali la flessibilità , resistenza meccanica e conducibilità  elettrica. Inizialmente, l'impiego di nanotubi di carbonio in sistemi biologici ਠstato limitato a causa della loro scarsa solubilità  e la presenza di impurità  metalliche tossiche. I recenti sviluppi nello studio di queste nanostrutture hanno migliorato notevolmente la purezza e la biocompatibilità  di questo materiale nanostrutturato. Per quanto riguarda le applicazioni biomediche, il loro uso sta diventando sempre pi๠rilevante nella ricerca delle neuroscienze e dell'ingegneria tissutale. Durante questo lavoro di tesi sono stati presi in considerazione questi due rami della ingegneria tissutale. Per quanto riguarda la rigenerazione del tessuto neuronale, innanzitutto lo stato dell'arte e il progresso dell'attività  di ricerca sono stati presentati e descritti. Una particolare attenzione ਠstata puntata sui risultati ottenuti dal nostro gruppo in collaborazione con la Prof.ssa Ballerini in termini di effetto dei nano tubi di carbonio sull'attività  neurale. Nel capitolo 4, lo sviluppo di un dispositivo basato biopolimerico -f - CNT grado di supportare e stimolare la crescita e la comunicazione di nervoso complesso sarà  descritto. Anche il ruolo di CNT nel tessuto campo rigenerazione ossea ਠstato preso in considerazione durante questo lavoro di tesi e la descrizione dei risultati ottenuti negli ultimi anni ਠstata riassunta e riportata. Per quanto riguarda la parte sperimentale del lavoro svolto durante il dottorato, nel capitolo 5 sarà  descritto l'indagine di screening riguardante il ruolo di nano tubi di carbonio caratterizzati da differenti tipi di funzionalizzazione all'interno della matrice polimerica di un sistema idrogel largamente impiegato in questo campo in termini di proprietà  meccaniche e tossicità  cellulare. Nella sezione riguardante i materiali e i metodi impiegati, ਠstato approfondito l'aspetto legato alle tecniche di caratterizzazione meccanica dei materiali studiati (reologia, test di compressione meccanica e NMN a basso campo). Abbiamo ritenuto opportuno approfondire questi aspetti poichà© nell'ambito della scuola di dottorato in Scienze e Tecnologie Chimiche e Farmaceutiche tali tecniche non sono spesso impiegate.