Poly-ɛ-caprolactone (PCL) is an aliphatic and synthetic polyester and it was one of the first polyesters synthesized by the Carothers group in the early 1930s. It is a bioresorbable polymer that is biocompatible with a large number of human tissues and these characteristics make it suitable for many applications in the biomedical field. During the resorbable-polymer-boom of the 1970s and 1980s, it has been exstensively studied; abandoned for a few years, between the end of the 90s and the beginning of the 2000s, PCL once again became the subject of many research works, thanks to the birth of tissue engineering. PCL has currently applications in drug-delivery, in the production of medical devices, such as contraceptives and suture materials, and in tissue engineering, wich uses artificial three-dimensional constructs, called scaffolds, to repair damaged tissues and organs. There are several PCL-based scaffolds wich are produced using a variety of techniques. PCL nanofibers are obtained with Electrospinning, which is one of the cheapest and most used methods. These nanofibers have a fibrillar nature, very similar to the extracellular matrix of the human body. Their variable architecture provides a favorable environment to the growth of many cellular tissues, in fact they have been exploited for the regeneration of different types of tissues, such as bone, neural, cardiac and cartilage tissues. The aim of the thesis is to analyze the production of poly-ɛ-caprolactone nanofibers through the electrospinning method and their applications in tissue engineering, paying particular attention to the system, process and environmental parameters that can affect during the production and to the various modifications that can be made to nanofibers, in order to improve their properties.
Il poli-ɛ-caprolattone (PCL) è un poliestere alifatico di origine sintetica ed è stato uno dei primi poliesteri ad essere sintetizzato dal gruppo Carothers all’inizio degli anni ’30. E’ un polimero bioriassorbibile e biocompatibile con un gran numero di tessuti umani, queste sue caratteristiche lo rendono adatto a molte applicazioni nel campo biomedicale. E’ stato ampliamente studiato durante il resorbable-polymer-boom degli anni 70’ e 80’; abbandonato poi per alcuni anni, è ritornato oggetto di studi fra la fine degli anni 90’ e l’inizio degli anni 2000, grazie alla nascita dell’ingegneria tissutale. Attualmente il PCL viene sfruttato per applicazioni nel campo della drug-delivery, per la creazione di dispositivi medici, come contraccettivi e materiali da sutura, e nell’ingegneria tissutale, la quale sfrutta costrutti tridimensionali artificiali, chiamati scaffold, per riparare tessuti e organi danneggiati. Gli scaffold a base di PCL esistenti sono numerosi e vengono prodotti con svariate tecniche. Uno dei metodi più economici ed utilizzati è l’elettrofilatura, con la quale si ottengono nanofibre di PCL, che presentano una natura fibrillare molto simile a quella della matrice extracellulare del corpo umano. La loro architettura variabile fornisce un ambiente favorevole alla crescita di molti tessuti cellulari e sono state sfruttate per la rigenerazione di diversi tipi di tessuti come quello osseo, neurale, cardiaco e cartilagineo. Lo scopo della tesi è quello di analizzare la produzione di nanofibre di poli-ɛ-caprolattone attraverso il metodo dell’elettrofilatura e le loro applicazioni in ingegneria tissutale, prestando attenzione ai parametri di sistema, di processo e ambientali che possono influire durante la produzione e alle varie modifiche che possono essere apportate alle nanofibre, al fine di migliorarne le proprietà.
Elettrofilatura di poli-e-caprolattone e sue applicazioni biomedicali
ROBAUDI, GIULIA
2021/2022
Abstract
Il poli-ɛ-caprolattone (PCL) è un poliestere alifatico di origine sintetica ed è stato uno dei primi poliesteri ad essere sintetizzato dal gruppo Carothers all’inizio degli anni ’30. E’ un polimero bioriassorbibile e biocompatibile con un gran numero di tessuti umani, queste sue caratteristiche lo rendono adatto a molte applicazioni nel campo biomedicale. E’ stato ampliamente studiato durante il resorbable-polymer-boom degli anni 70’ e 80’; abbandonato poi per alcuni anni, è ritornato oggetto di studi fra la fine degli anni 90’ e l’inizio degli anni 2000, grazie alla nascita dell’ingegneria tissutale. Attualmente il PCL viene sfruttato per applicazioni nel campo della drug-delivery, per la creazione di dispositivi medici, come contraccettivi e materiali da sutura, e nell’ingegneria tissutale, la quale sfrutta costrutti tridimensionali artificiali, chiamati scaffold, per riparare tessuti e organi danneggiati. Gli scaffold a base di PCL esistenti sono numerosi e vengono prodotti con svariate tecniche. Uno dei metodi più economici ed utilizzati è l’elettrofilatura, con la quale si ottengono nanofibre di PCL, che presentano una natura fibrillare molto simile a quella della matrice extracellulare del corpo umano. La loro architettura variabile fornisce un ambiente favorevole alla crescita di molti tessuti cellulari e sono state sfruttate per la rigenerazione di diversi tipi di tessuti come quello osseo, neurale, cardiaco e cartilagineo. Lo scopo della tesi è quello di analizzare la produzione di nanofibre di poli-ɛ-caprolattone attraverso il metodo dell’elettrofilatura e le loro applicazioni in ingegneria tissutale, prestando attenzione ai parametri di sistema, di processo e ambientali che possono influire durante la produzione e alle varie modifiche che possono essere apportate alle nanofibre, al fine di migliorarne le proprietà.| File | Dimensione | Formato | |
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