Scaffold 3D in idrogel di alginato per l'ingegneria di tessuti biologici

I temi trattati nell’elaborato riguardano l’ingegneria dei tessuti biologici, una branca di ricerca applicata in via di sviluppo grazie alla coordinazione di specialisti appartenenti alle aree biomediche, scientifiche e tecnologiche. L’ingegneria dei tessuti biologici si avvale di cellule viventi e di supporti innovativi per sviluppare la creazione di tessuti biologici funzionali che siano in grado di ripristinare una struttura biologica danneggiata. La progettazione coinvolge l’utilizzo di tre importanti componenti: cellule, scaffold e bioreattori. I biomateriali utilizzati per la costruzione di scaffold possono essere naturali o sintetici, ma devono comunque possedere proprietà imprescindibili come la biocompatibilità, la porosità, la biodegradabilità e le caratteristiche meccaniche appartenenti al tessuto che si vuole riprodurre. I materiali più diffusi che vengono utilizzati in questo campo sono gli idrogel, particolari polimeri reticolati idrofili, che non si dissolvono grazie alla loro struttura chimico-fisica. Tra gli idrogel di origine naturale sono compresi anche gli idrogel di alginato, la cui caratteristica è la capacità di formare gel ionici grazie alla presenza di cationi bivalenti. In particolare, il metodo di fabbricazione qui riportato, prevede la formazione di idrogel di alginato fabbricato usando ioni calcio e sfere di gelatina come porogeno in uno scaffold nel quale vengono incapsulate cellule HepG2. La gelatina a bassa temperatura infatti permette di formare “perle” che successivamente si disciolgono a temperature fisiologiche creando pori negli idrogel già carichi di cellule. Le proprietà meccaniche del gel possono essere controllate in quanto dipendono dalla percentuale di alginato presente in soluzione, dal tipo e dalla densità di reticolazione e infine dalla porosità dello scaffold.