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Capitolo 2
SCOPO DELLA TESI
I biomateriali polimerici sono largamente utilizzati per la realizzazione di dispositivi medici in virtù di un ampio range di caratteristiche chimico-fisiche, una facile processabilità in forme o strutture complesse e la possibilità di modificarne fisicamente o chimicamente la superficie. In particolare, la classe di biomateriali polimerici che meglio sembra rispondere a questi requisiti è costituita dagli elastomeri; tra questi i poliuretani ed i siliconi, grazie alle loro proprietà, hanno trovato già da tempo un largo uso nel corpo umano, seppur con alcune limitazioni.
Il materiale PEtU-PDMS, oggetto di questo studio, combina in sé le ottime proprietà meccaniche del poliuretano con quelle di emocompatibilità e biostabilità del silicone, essendo un composto a base di poli-etere-uretano aromatico (PEtU) reticolato con un silicone reattivo (PDMS).
L’esito dell’utilizzo di biomateriali sintetici nell’applicazione clinica, in particolar modo nei casi in cui essi vengano a contatto con il sangue, dipende principalmente dalla loro biocompatibilità. Un materiale scarsamente biocompatibile, infatti, può indurre una risposta del sistema immunitario talmente aggressiva da compromettere il buon esito della sua applicazione.
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Per tale ragione uno studio approfondito della reattività immunologica dei materiali è alla base del loro sviluppo e del loro utilizzo.
Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di valutare la reattività immunologica del materiale PEtU-PDMS in relazione alla percentuale di PDMS in esso contenuto ed alla diversa procedura di processamento dei materiali per stabilire l’influenza della composizione chimica e della micr o-geometria strutturale. A tal fine, sono stati eseguiti studi in vitro per quantificare come la superficie del materiale influenzi l’induzione di apoptosi, l’adesione e la produzione citochinica leucocitaria, eventi che si scatenano in vivo in seguito al contatto del sangue con una superficie estranea e cruciali nella definizione dell’entità e della durata della risposta infiammatoria. Tali studi sono stati condotti in condizioni statiche al fine di riprodurre le condizioni di test riportate in letteratura per materiali analoghi.
Sulla base degli ottimi risultati ottenuti dallo studio statico, è stata inoltre condotta un’indagine più approfondita volta ad indagare l’emocompatibilità ed immunocompatibilità del materiale PEtU-PDMS in condizioni dinamiche. Tale studio dinamico è stato condotto al fine di valutare la potenzialità di tale materiale in vista di un suo utilizzo per la realizzazione di protesi vascolari, ed in particolare di grafts di piccolo diametro che potrebbero trovare un utilizzo nella procedura clinica del by-pass aorto-coronarico. A questo scopo, è stata valutata l’influenza della superficie del
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materiale, in relazione al contenuto di PDMS, sull’attivazione piastrinica e leucocitaria in seguito al contatto con sangue intero in condizioni di flusso dinamico in grado di simulare il comportamento delle protesi vascolari in vivo.
