Data di Pubblicazione:
2021
Citazione:
NOVEL SMART DEVICES FOR THE ADMINISTRATION OF DRUGS INTO HOLLOW MUSCULAR ORGANS / M. Uboldi ; tutor: L. Zema ; coordinatore: G. Aldini. Università degli Studi di Milano, 2021 Oct 14. 34. ciclo, Anno Accademico 2021. [10.13130/uboldi-marco_phd2021-10-14].
Abstract:
In questa tesi di dottorato è stato indagato il potenziale di applicazione di smart materials ed in particolare dei cosiddetti polimeri a memoria (SMPs) in campo farmaceutico. Questi ultimi, grazie alla loro capacità di rispondere a stimoli esterni modificando la propria geometria nel tempo, si configurano ad oggi come una delle tematiche di ricerca più all’avanguardia. A partire da questi materiali sono stati sviluppati sistemi di rilascio (drug delivery systems, DDSs) dalle prestazioni innovative e potenzialmente in grado di superare i limiti degli approcci terapeutici attualmente disponibili (e.g. scarsa aderenza alla terapia da parte del paziente, capacità di garantire livelli di attivo efficaci nella zona di interessa per un periodo di tempo prolungato, possibilità di personalizzazione dei sistemi). Date queste premesse, la letteratura scientifica a disposizione è stata oggetto di una valutazione approfondita, con la stesura di una review, nella quale sono stati recensititi tutti i sistemi di rilascio proposti in letteratura e realizzati a partire da SMPs, evidenziando l'obiettivo per cui i cambiamenti di forma sono stati perseguiti.
Da un punto di vista sperimentale, SMPs di grado farmaceutico sono stati impiegati per la prima volta nella realizzazione di DDSs destinati alla ritenzione, per lunghi periodi di tempo, in organi cavi di tipo muscolare, quali vescica e stomaco. A questo proposito, il processo di cambiamento di forma consentirebbe non solo la somministrazione sicura dei sistemi ma anche la relativa permanenza nel sito di interesse. Prototipi di DDSs organo-ritentivi sono stati quindi ottenuti utilizzando tecniche piuttosto innovative per la produzione farmaceutica, ovvero estrusione a caldo e stampa 3D per fused deposition modeling. È da sottolineare come, l’utilizzo di SMPs come materiali di partenza per la stampa 3D, si traduca nel nuovo concetto di stampa 4D.
Successivamente la possibilità di rivestire i campioni precedentemente realizzati e caratterizzati da una geometria particolarmente complessa si è dimostrata una strategia efficace per prolungarne la durata di rilascio senza influenzarne il comportamento di memoria di forma. Infine, i dati sperimentali raccolti sono stati accoppiati ad un modello di simulazione opportunamente validato così da accelerare le fasi di ricerca e sviluppo relative ai DDSs oggetto di studio e migliorarne le prestazioni complessive. Sfruttando questo approccio combinato sarebbe infatti possibile prevedere il comportamento a memoria di forma di prototipi complessi, riducendo al contempo il numero di oggetti fisici da preparare e testare.
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Elenco autori:
M. Uboldi
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