Idrogeli fotopolimerizzabili a base di gelatina metacrilata : sintesi, caratterizzazione e applicazione nell’ambito dell’ingegneria dei tessuti alla microscala

Il presente lavoro di tesi è finalizzato all’indagine delle potenzialità di idrogeli fotopolimerizzabili a base di GelMA come matrici biomimetiche nell’ambito dell’ingegneria dei tessuti alla microscala. In particolare, è stato definito un protocollo di mold patterning che combina fotopolimerizzazione e replica molding di PDMS.per l’ottenimento di pattern cellulari dalla microarchittettura controllata. Il materiale in esame è stato sintetizzato in tre lotti con tre diversi gradi di metacrilazione e caratterizzato inizialmente dal punto di vista chimico e meccanico. Il tempo necessario alla fotopolimerizzazione del materiale è stato poi caratterizzato in assenza e in presenza di cellule. In seguito, il materiale e i processi di fotopolimerizzazione sono stati validati dal punto di vista biologico attraverso una serie di esperimenti di interazione con cellule endoteliali umane da vena ombelicale di linea continua fluorescenti (Human Umbilical Vein Endothelial Cells, HUVEC GFP). In questa fase è stata analizzata la citocompatibilità del materiale e del processo di fotopolimerizzazione: un’analisi di tossicità dei vari parametri di processo ha portato alla definizione di un protocollo di fotopolimerizzazione compatibile con il mantenimento di cellule vitali. In seguito le potenzialità del GelMA foto polimerizzato come materiale biomimetico sono state valutate analizzando il comportamento di cellule incapsulate negli idrogeli in colture di 7 giorni, in termini di spreading, attività metabolica e proliferazione. Infine, è stata indagata la possibilità di utilizzare il materiale e la tecnica di fotopolimerizzazione precedentemente validate per incapsulamento di cellule in matrici alla microscala, 3D e dalla geometria controllata attraverso mold patterning. Questo approccio è stato validato in termini di fattibilità, risoluzione dei pattern ottenibili e omogeneità nella distribuzione delle cellule nelle tre dimensioni.