Sviluppo di un modello tumorale vascolarizzato mediante wet-spinning

This thesis focuses on the development of a vascularized tumor model through a wet-spinning circuit, aiming to encapsulate different cell lines within interconnected polymeric microfibers to create a 3D scaffold. Through the optimization of the production process, alginate and pectin-based hydrogels were created, characterized by structural cohesion and fiber continuity. The encapsulation of L929 fibroblasts, enabled by the optimization of fabrication procedure in a sterile environment, confirmed the experimental setup's ability to uniformly and rapidly immobilize a large number of cells within the microfibers. Co-culture was integrated, including 3T3-L1 pre-adipocytes and EA.HY926 endothelial cells. Encapsulated cells showed increasing metabolic activity and the formation of inter-fiber connections over time. Overall, the developed scaffold demonstrated the ability to support cell adhesion and proliferation, providing a controlled and adjustable environment for the culture of multiple cell lines. This thesis contributes to the development of vascularized in vitro models created through an innovative, simple, rapid, and cost-effective production process, offering new perspectives for applications in tissue engineering and cancer research.

Questo lavoro di tesi si è focalizzato sullo sviluppo di un modello tumorale vascolarizzato mediante un circuito di wet-spinning, con l'obiettivo di incapsulare diverse linee cellulari all'interno di microfibre polimeriche interconnesse per la creazione di uno scaffold 3D. Grazie a un'ottimizzazione del processo produttivo, sono stati realizzati idrogeli in alginato e pectina, caratterizzati da coesione strutturale e continuità delle fibre. L’incapsulamento di fibroblasti L929 ha permesso di ottimizzare la produzione in ambiente sterile, confermando la capacità del set-up sperimentale di immobilizzare in modo uniforme e rapido un elevato numero di cellule all’interno delle microfibre. E' stata integrata una co-coltura includendo pre-adipociti 3T3-L1 e cellule endoteliali EA.HY926. Le cellule incapsulate hanno dimostrato crescente attività metabolica e formazione di connessioni inter-fibra nel tempo. Nel complesso, lo scaffold sviluppato ha dimostrato di supportare adesione e proliferazione cellulare, garantendo un ambiente controllato e modulabile per la coltura di più linee cellulari. Il presente elaborato di tesi contribuisce allo sviluppo di modelli in vitro vascolarizzati, realizzati con un innovativo processo produttivo semplice, rapido ed economico, offrendo nuove prospettive per applicazioni in ingegneria tissutale e ricerca oncologica.