L’utilizzo di supporti tridimensionali (scaffold) come guida alla crescita cellulare in coltura, alimenta notevoli speranze nel campo della medicina rigenerativa. La tecnologia dell’elettrofilatura consente di produrre scaffold nanofibrosi in grado di mimare la componente fibrosa proteica della matrice extracellulare, la cui morfologia e composizione influenza l’adesione, la proliferazione e il differenziamento cellulare. L’elevata porosità delle strutture elettrofilate permette un’efficiente diffusione di sostanze e cellule nello scaffold e nella sede di impianto. Inoltre, le buone proprietà meccaniche e l’elevata flessibilità degli scaffold consentono una grande versatilità in termini di applicazioni in ingegneria dei tessuti, dai riempimenti di cavità, all’avvolgimento di nervi, alla copertura di brecce lesionali, rappresentando un versatile strumento con potenziali applicazioni in molti tipi di lesione tessutale
Produzione di supporti nanofibrosi
Nell’ambito della medicina rigenerativa e in particolare dell’ingegneria dei tessuti, un ruolo fondamentale è svolto dal supporto polimerico tridimensionale (scaffold) sul quale fare crescere le cellule in vitro. Il tessuto ingegnerizzato così ottenuto può successivamente essere impiantato nel paziente per promuovere la rigenerazione di un tessuto irreversibilmente danneggiato. Le attuali linee di ricerca in questo campo sono orientate verso la creazione di scaffolds che forniscano un ambiente biomimetico il più strutturalmente simile alla matrice extracellulare. L’elettrofilatura di soluzioni polimeriche è una tecnica che può essere utilizzata molto vantaggiosamente per fabbricare scaffolds costituiti da micro/nano-fibre, in forma di “mat” di tessuto-non-tessuto, con distribuzione e orientazione delle fibre appropriata per mimare la struttura specifica della matrice extracellulare.
Sistema avanzato di elettrofilatura per la produzione di scaffold a morfologia controllata e riproducibile, partendo da polimeri bioriassorbibili di nota biocompatibilità. Gli scaffolds possono essere fabbricati con architettura variabile. E’ possibile produrre, scaffolds funzionalizzati con molecole bioattive in grado di favorire i processi di adesione, proliferazione e differenziamento delle cellule staminali e scaffolds compositi che presentino eterogeneità in termini di (a) dimensioni delle fibre, (b) composizione chimica (c) inclusione di micro- e/o nano-particelle.
Potenziali applicazioni riguardano l'utilizzo di scaffolds per la crescita e il differenziamento cellulare in vitro, le cui caratteristiche architetturali, chimiche e di bioriassorbibilità possono essere controllate e modulate in vista della specifica applicazione richiesta. Il trasferimento tecnologico può essere indirizzato al settore del biomedicale e della medicina rigenerativa attivi nella produzione e utilizzo di supporti polimerici da utilizzare come guida alla crescita cellulare in coltura.
Nanofibre elettrofilate a diversa morfologia
Nuovo materiale biomimetico e nanostrutturato, da essere impiegato per la riparazione tessutale cutanea
Una delle applicazioni del materiale riguarda le tecniche di ingegneria tissutale e in particolare le terapie di riparazione cutanea per rigenerazione in vivo del tessuto epiteliale. Il materiale, costituito da polimeri biocompatibili e bioriassorbibili, è prodotto attraverso la tecnica della elettrofilatura che consente di ottenere strutture nanofibrose ad elevata porosità, biomimetiche della matrice extracellulare, che favoriscono la rigenerazione cutanea. Inoltre, il materiale può essere applicato per la somministrazione e il veicolo di medicamenti terapeutici con azione antibatterica e cicatrizzante. Si sono sviluppati prodotti per potenziali applicazioni in ingegneria dei tessuti, costituiti da nanofibre di acido polilattico, in grado di supportare l'adesione e la proliferazione di diversi tipologie di cellule. In particolare si è sviluppato un nuovo materiale biomimetico e nanostrutturato, da essere impiegato per la riparazione tessutale cutanea. I risultati sono oggetto di numerose pubblicazioni su riviste internazionali peer reviewed.
Ri.Mos. s.r.l.
Progetto regionale “Nuovo materiale biomimetico nanostrutturato da elettrofilatura per riparazione tessutale cutanea e altri impieghi di medicazione avanzata“ con Ri.Mos s.r.l. Brevetto -Proprietario Ri.mos srl; "Substrate of polymeric material and method of carrying out thereof" PCT Patent Application (filed on November 3, 2009) at No. PCT/SM2009/000009
Cellule su nanofibre da elettrofilatura