Biomateriali e strutture elettrofilate per la rigenerazione di tendini e legamenti: sviluppo e validazione biomeccanica

Le lesioni dei tendini e dei legamenti sono al giorno d'oggi un problema clinico irrisolto. La principale criticità della rigenerazione o della sostituzione del tessuto del tendine e del legamento risiede nella difficoltà di poter ripristinare la complessa struttura gerarchica delle fibrille di collagene che le compongono mantenendo le loro proprietà meccaniche. L'ingegneria tissutale ha tentato di rispondere a questi problemi producendo costrutti, chiamati scaffold, in grado di guidare la crescita delle cellule. Tra le diverse tecnologie sviluppate per la produzione di scaffold per tessuti molli, la tecnica di elettrofilatura è la più promettente. Grazie alla sua capacità di produrre fibre con lo stesso diametro delle fibrille di collagene nel corpo umano, è stato dimostrato che guida la proliferazione e la rigenerazione delle cellule di diversi tessuti. Nella presente Tesi, grazie a questa tecnologia, sono state sviluppate strutture gerarchiche nanofibrose. Tali strutture hanno dimostrato di essere morfologicamente e meccanicamente in grado di simulare la struttura gerarchica e le proprietà biomeccaniche di tendini e legamenti. L'allineamento e la proliferazione delle cellule lungo la direzione delle nanofibre è stato confermato in vitro. Inoltre, è stata condotta una caratterizzazione morfologica completa degli scaffold nanofibrosi utilizzando un'indagine tomografica a raggi-X ad alta risoluzione. In conclusione, questa Tesi propone dispositivi promettenti e tecniche di produzione innovative, in grado di essere un punto di svolta nella produzione di scaffold e dispositivi elettrofilati per la rigenerazione, la sostituzione e la simulazione di tendini e legamenti.