Capitolo 2: Obbiettivo della Tesi
Capitolo 2: Obbiettivo della Tesi
Nella prima parte del seguente lavoro di Tesi si è proposto di analizzare diversi aspetti:
1. il primo obbiettivo che ci si è posti è la caratterizzazione fisica e meccanica di scaffold bidimensionali a base di chitosano e gelatina e a base di poliuretano. Tali materiali saranno impiegati come supporto per la ricrescita cellulare nel campo dell’Ingegneria Tissutale.
La caratterizzazione meccanica ci permetterà di comparare le proprietà meccaniche dei biopolimeri utilizzati in questo lavoro di Tesi con quelle dei diversi tessuti biologici, fornendoci in tal modo un parametro indicativo per quale tipologia di tessuti i nostri supporti risultano adatti.
Si deve ricordare che le proprietà meccaniche tra supporto e tessuto devono essere molto simili per non avere problemi infiammatori o addirittura necrosi del tessuto.
2. Verranno analizzate le variazioni delle proprietà meccaniche dei materiali in funzione di due diverse tipi di reticolazioni termica e chimica, mediante le prove di rigonfiamento e di dissoluzione.
3. Sarà studiato l’entità delle variazioni indotte nelle proprietà meccaniche dall’immersione in un mezzo di coltura cellulare in modo da simulare le condizioni di impianto in vivo.
Per questo motivo saranno eseguite diverse tipologie di test.
Le prove di swelling e perdita di peso avranno l’obbiettivo di analizzare la variazione di peso dei materiali analizzati quando questi sono immersi in una soluzione che simula l’ambiente cellulare. Altro aspetto analizzato in queste prove sarà l’efficacia delle reticolazioni e l’influenza delle stesse sulle variazioni di peso dei materiali.
Le prove stress-strain avranno l’obbiettivo di studiare il comportamento meccanico del materiale come risposta a sollecitazioni esterne crescenti con il
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tempo. Inoltre tali prove ci permetteranno di determinare i moduli di Young dei materiali.
Infatti elevate differenze di questi valori creerebbero uno scorrimento all’interfaccia supporto/tessuto che genererebbe uno stress eccessivo proprio in questa zona, con susseguente alterazione delle attività cellulari.
Infatti la mancanza di un trasferimento efficace degli sforzi attraverso l’interfaccia, proprio per il fatto che supporto e tessuto, avendo moduli di Young diversi, tendono a deformarsi in maniera differente quando sottoposti a sollecitazioni, porta spesso alla necrosi cellulare.
L’altro aspetto analizzato con queste prove sarà l’influenza delle reticolazioni sul comportamento meccanico e sui moduli di Young dei materiali. Un ulteriore scopo di queste prove è la variazione del comportamento meccanico dei materiali a seguito di bagno in un mezzo di coltura.
Le prove di creep-relaxation hanno lo scopo di studiare il comportamento meccanico dei materiali come risposta ad una sollecitazione costante nel tempo e successiva rimozione della stessa. Inoltre verranno analizzate le variazioni del comportamento viscoelastico del materiale in funzione delle reticolazione e in funzione del bagno in un mezzo di coltura.
Infine ci si è prefissi lo scopo di trovare un adeguato modello meccanico predittivo che consenta di progettare materiali con proprietà meccaniche volute a partire dalla conoscenza delle caratteristiche meccaniche dei componenti puri.
La seconda parte del presente lavoro di Tesi, verterà sulla caratterizzazione fisica e meccanica di scaffold polimerici a base di poliuretano, ottenuti utilizzando la tecnica di microdeposizione con Microsiringa Attivata con la Pressione (PAM).
In primo luogo, con le prove stress-strain, si delineerà il comportamento meccanico degli scaffold e saranno valutati i moduli di Young degli stessi.
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In secondo luogo, anche con l’ausilio delle prove di creep-relaxation, si analizzerà l’influenza della geometria della cella unitaria che costituisce lo scaffold, sulle proprietà meccaniche dei supporti.
Tutte le prove meccaniche eseguite sugli scaffold saranno comparate con quelle del film compatto del medesimo materiale, in modo da valutare l’influenza della tecnica di microfabbricazione dei supporti su tali proprietà.
Tutto ciò al fine di ottenere maggiori informazioni che permettano la progettazione di scaffold adatti alla rigenerazione di tessuti biologici con un corretto approccio relativo alla valutazione delle proprietà meccaniche ottimali che si possono ottenere mediante una variazione del materiale e della geometria bi o tridimensionale del supporto stesso.
