L'electrospinning per l'ingegneria tissutale ossea

This thesis aims to provide an overview of the electrospinning technique and its application in tissue engineering. In fact, electrospinning has been recognized as one of the most useful methods to obtain electrospun fibers, characterized by a certain similarity with native tissues. They can be used as engineered structures (scaffolds) for the regeneration and fabrication of a new tissue, if they are able to mimic the extracellular matrix (ECM) and provide a suitable exchange of oxygen and nutrients with the surrounding cells. The field of tissue engineering has precisely this goal: to design biological substitutes that can restore, maintain and improve the functions of damaged tissue. Therefore, starting from the electrospinning technique, tissue engineering can develop a disconcerting variety of nanofibrous scaffolds capable of regenerating the target tissue. Therefore, below, this technique will be analyzed: from the tools used to the parameters necessary for the realization of the best nanofibers, also reporting the results obtained in practice in different studies. Furthermore, its applications in tissue engineering and in the specific case of bone tissue engineering (BTE) will be discussed, examining the ideal characteristics that electrospun scaffolds and the most used biomaterials in this field must possess. As evidence of what has been reported, many experiments carried out by experts and scientists in the sector will also be present.

Questa tesi si propone di offrire una panoramica sulla tecnica dell’electrospinning e sulla sua applicazione nell’ambito dell’ingegneria tissutale. Infatti, l’electrospinning è stato riconosciuto come uno dei metodi più utili per ottenere delle fibre elettrofilate, caratterizzate da una certa somiglianza con i tessuti nativi. Possono essere, quindi, utilizzate come strutture ingegnerizzate (scaffolds) per la rigenerazione e fabbricazione di un nuovo tessuto, se sono in grado di imitare la matrice extracellulare (ECM) e di fornire un adatto scambio di ossigeno e nutrienti con le cellule circostanti. Il campo dell’ingegneria tissutale si pone proprio questo obiettivo: progettare dei sostituti biologici che riescano a ripristinare, mantenere e migliorare le funzioni del tessuto danneggiato. Per cui, a partire dalla tecnica dell’electrospinning, l’ingegneria tissutale può sviluppare una sconcertante varietà di scaffolds nanofibrosi in grado di rigenerare il tessuto bersaglio. Quindi, di seguito, verrà analizzata questa tecnica: dagli strumenti impiegati ai parametri necessari per la realizzazione delle migliori nanofibre, riportando anche i risultati ottenuti nella pratica in diversi studi. Inoltre, saranno trattate le sue applicazioni nell’ingegneria tissutale e nel caso specifico dell’ingegneria tissutale ossea (BTE), esaminando le caratteristiche ideali che devono possedere gli scaffolds elettrofilati e i biomateriali più utilizzati in questo campo. Saranno anche presenti, a testimonianza di quello riportato, molti esperimenti effettuati da esperti e scienziati del settore.