Ingegneria dei costrutti tubolari : test cellulari in vitro e riprogettazione del sistema di condizionamento dinamico

Questo lavoro di tesi si inserisce nel panorama dell’ingegneria dei tessuti, una disciplina che cerca di dare risposta alla sempre crescente richiesta di tessuti biologici per risolvere situazioni patologiche, utilizzando nozioni derivanti dall’ingegneria, dalla scienza dei materiali e dalla biologia. Dal momento che le patologie cardiovascolari sono le responsabili del maggior numero di decessi nei paesi occidentali, si è deciso di focalizzare l’attenzione sulle tecniche da impiegare per la rigenerazione di questo tessuto in vitro. Obiettivo di questo lavoro di tesi è stato la riprogettazione di un sistema di condizionamento dinamico, sviluppato in precedenza presso il Politecnico di Milano. Il bioreattore esistente è stato utilizzato in questa sede per la produzione di un vaso (realizzato mediante semina di cellule staminali mesenchimali umane, hMSCs, e cellule ednoteliali da arteria iliaca, hIAECs, su matrice decellularizzata) da destinare all’impianto in maiali. I risultati della prova in vivo mostrano un endotelio confluente e costituito da cellule autologhe, ciò apre nuove prospettive sulle modalità di ripopolamento di un vaso ingegnerizzato. Questa prova ha permesso, inoltre, di valutare da un lato la bontà dello stimolo di rotazione imposta al costrutto e dall’altro la facilità di interazione tra operatore e dispositivo. La riprogettazione ha previsto il cambiamento degli elementi del bioreattore per permettere l’alloggiamento di campioni con caratteristiche geometriche differenti e l’implementazione di un nuovo sistema di pretensionamento, che consentisse di quantificare la trazione imposta al campione. Inoltre sono stati progettati anche un circuito idraulico per la perfusione e l’ossigenazione del tessuto neoformato.