Page 177 - Tailoring Electrospinning Techniques for Regenerative Medicine - Marc Simonet

porosità, permettendo alle cellule di infiltrarsi anche quando le fibre sono sub-micrometriche. Grazie all’aumento della porosità, anche il modulo tangente dello sca old viene spostato verso valori comparabili a quelli dei tessuti nativi, come i vasi sanguigni.
Sebbene le proprietà meccaniche fisiologiche e l’alta porosità dello sca old siano paramentri importanti e promettenti per l’ingegneria dei tessuti, il controllo della distanza spaziale delle fibre (DSF), ovvero la dimensione dei pori, è un elemento cruciale per l’adesione, la proliferazione e la migrazione cellulare. È stato dimostrato che, usando sca old a base di acido poli-lattico e poli-caprolactone (PCL) preparati con LTE, la rigidezza delle fibre o re un chiaro metodo per controllare la DSF. Inoltre, questo processo ha anche il vantaggio di essere un metodo diretto per la produzione di sca old, che non richiede l’uso di altri elementi chimici, e che o re la possibilità di creare strutture tridimensionali con ogni tipo di materiale fin tanto che l’umidità relativa è mantenuta sopra il 30%.
La seconda parte della tesi si concentra sull’applicazione e la funzionalità di valvole cardiache sintetiche elettrospinnate da utilizzare nell’ingegneria tissutale in-situ. Per questo particolare tipo di ingegneria dei tessuti, gli sca old devono avere una struttura biomeccanica e spaziale molto accurata per assicurare l’immediata funzionalità del costrutto e la sua durabilità, nonché permettere l’infiltrazione di cellule. Un materiale promettente per questo approccio e in grado di soddisfare queste
richieste è il PCL-bisurea. Infatti, il PCL-bisurea è un polimero che mostra una resistenza alla fatica per più di 3 milioni di cicli al 10% di elongazione. Valvole elettrospinnate di questo materiale hanno dimostrato una buona performance meccanica in condizioni supra-pulmonari (50/25 mmHg) durante test di 20 ore e ettuati in un apposito sistema idrodinamico cardiovascolare. Inoltre, queste valvole hanno dimostrato di essere funzionanti subito dopo l’impianto in posizione polmonare in pecora e di supportare l’infiltrazione cellulare e la conseguente produzione di collagene fino a 5 settimane. Le valvole falliscono dopo questo arco temporale a causa dell’eccessiva velocità di degradazione del polimero.
Nonostante sia necessario migliorarne le caratteristiche di degradazione, questo studio mostra come l’uso di valvole cardiache elettrospinnate per l’ingegneria dei tessuti in-situ sia un approccio promettente e interessante per ottenere una protesi valvolare con proprietà rigenerative.
In conclusione, abbiamo dimostrato come l’uso di condizioni ambientali stabili permetta di migliorare la riproducibilità della tecnica di electrospinning, e l’uso di nuovi strumenti permetta di simulare in modo piu accurato la MEC e migliorare la funzionalità dello sca old. In aggiunta, questa tesi domostra che l’utilizzo di sca old elettrospinnatisia promettente in campi che richiedono strumenti specifici come l’ingegneria tissutale cardiovascolare in-situ.
Translation to Italian by Emanuela Fioretta
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