Matrici elettrofilate innovative come patch antibatterici per la medicazione di ferite chirurgiche

Due to the spread of antibiotic resistance, new natural compounds, such as essential oils (EOs), are being investigated to provide effective antibacterial action against the most common bacterial strains (S.Aureus and E.Coli), limiting cytotoxic effects. The aim of this thesis work was the electrospinning of an antibacterial patch to evaluate the possible use for the treatment of orthopaedic wound infections. In this work, poly(ethylene oxide) (PEO) matrices were electrospun with the addition of tea tree oil (TTO), black pepper essential oil (BPEO) and thyme essential oil (TEO) during the electrospinning process. The amount and stability of the incorporated EOs was measured using a UV-vis spectrophotometer up to 14 days. The results showed a great variability between samples with different EOs embedded in the PEO matrices, together with a better incorporation and stability of TEO in the electrospun membranes with respect to the other EOs. Moreover, in vitro cytotoxicity of the samples was evaluated by Alamar Blue colorimetric assay using L929 murine fibroblast cell line. The results showed high citotoxicity of the PEO+TEO samples, whereas PEO+TTO and PEO+BPEO samples showed better results in terms of cell viability. In conclusion, PEO+TTO and PEO+BPEO electrospun matrices appear promising for application in the treatment of surgical wounds. Further studies will investigate the possibility of limiting variability between samples and incorporating EOs in different materials, such as PCL, to achieve a longer release profile.

A causa della diffusione della resistenza antibiotica, si stanno studiando nuovi composti naturali, come gli oli essenziali (EO), per fornire un'efficace azione antibatterica contro i ceppi batterici più comuni (S.Aureus ed E.Coli), limitando gli effetti citotossici. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato l'elettrofilatura di un patch antibatterico per valutarne il possibile utilizzo per il trattamento delle infezioni di ferite ortopediche. In questo lavoro, sono state elettrofilate matrici di polietilenossido (PEO) con l'aggiunta di tea tree oil (TTO), olio essenziale di pepe nero (OEP) e olio essenziale di timo (OET) durante il processo di elettrofilatura. La quantità e la stabilità degli OE incorporati fino a 14 giorni sono state misurate tramite spettrofotometro UV-vis. I risultati hanno mostrato una grande variabilità tra i campioni con diversi OE incorporati nelle matrici PEO, oltre a un migliore incorporamento e stabilità dell'OET nelle membrane elettrofilate rispetto agli altri OE. Inoltre, la citotossicità in vitro dei campioni è stata valutata mediante saggio colorimetrico Alamar Blue utilizzando la linea cellulare di fibroblasti murini L929. I risultati hanno mostrato un'elevata citotossicità dei campioni PEO+OET, mentre i campioni PEO+TTO e PEO+OEP hanno dato risultati migliori in termini di vitalità cellulare. In conclusione, le matrici elettrofilate di PEO+TTO e PEO+OEP sembrano promettenti per l'applicazione nel trattamento delle ferite chirurgiche. Ulteriori studi analizzeranno la possibilità di limitare la variabilità tra i campioni e di incorporare gli OE in materiali diversi, come il PCL, per ottenere un profilo di rilascio prolungato.