Semi-solid materials as delivery systems for biological applications : synthesis and characterization

Soft materials are materials that are gaining lot of importance in the recent years for different applications, in particular in the biomedical fields, for their versatility and tunability. Furthermore, even drug delivery systems are always more attractive from that point of view, since they allow the reduction of side effect and the possibility to better control the concentration profile of the drug inside the human body. The idea is to combine the last two elements, thus shifting to soft materials for biomedical applications. The work presented in this thesis dissertation is focused on the synthesis and characterization of two classes of semi-solid materials: bijel-like structures and hydrogels. The aim of this work is to show how these materials can be attractive for biomedical applications. In particular, for the bijel-like structures the advantages of having a bicontinuous domain, thus able to successfully load both hydrophilic and hydrophobic drugs, has been highlighted. For both hydrogel and bijel-like structures also their diffusivity properties have been characterized, for being able to better describe the final release property of the material.

I materiali semisolidi sono materiali che stanno acquisendo molta importanza negli ultimi anni per diverse applicazioni, in particolare in campo biomedico, per la loro versatilità e manipolazione. Inoltre, anche i sistemi di rilascio dei farmaci sono sempre più attraenti da questo punto di vista, in quanto consentono di ridurre gli effetti collaterali e di controllare meglio il profilo di concentrazione del farmaco all'interno del corpo umano. L'idea è quella di combinare gli ultimi due elementi, passando così a materiali semisolidi per applicazioni biomedicali. Il lavoro presentato in questa tesi di laurea è incentrato sulla sintesi e sulla caratterizzazione di due classi di materiali semisolidi: bijel e idrogeli. L'obiettivo di questo lavoro è mostrare come questi materiali possano essere interessanti per le applicazioni biomediche. In particolare, per le strutture bijel sono stati evidenziati i vantaggi di avere un dominio bicontinuo, in grado quindi di caricare con successo sia farmaci idrofilici che idrofobici. Sia per gli idrogeli che per i bijel sono stati effettuati degli studi di diffusività, per permettere di descrivere le proprietà di rilascio del materiale.