Esplorazione delle caratteristiche e applicazioni dei biomateriali

I biomateriali sono materiali che sono stati concepiti per entrare in contatto intimo con gli organismi viventi. Più in generale sono materiali compatibili con le strutture biologiche, e sono quelli che vengono utilizzati per la rigenerazione tissutale.

I biomateriali possono essere usati da soli o in combinazione con le cellule o i fattori di crescita (punti precedenti).

- Biocompatibilità : non devono generare reazioni avverse negli organismi (es. reazioni infiammatorie croniche, infezioni batteriche, fenomeni tossici, risposte immunitarie, tumori…).

- Biomimesi: devono avere un’azione benefica o da soli o in combinazione con le cellule. Devono essere biomimetici, ovvero devono mimare quello che sta intorno alle cellule, come la matrice extracellulare, perché in questo modo si riuscirebbe ad influenzare le cellule e stimolare la rigenerazione.

Caratteristiche del materiale che influenzano l’interazione con la cellula

• Rigidità (durezza, morbidezza, elasticità)

• Topografia (liscio, ruvido, poroso, con cavità…)

• Presenza di funzionalizzazioni superficiali (che possono legare molecole prodotte dalla cellula o inserite nel sistema dallo sperimentatore per essere poi rilasciate progressivamente)

• Biodegradabilità (maggiore e minore); la velocità di degradazione deve andare di pari passo con la velocità di rigenerazione del tessuto, deve essere commisurata alla fisiologia del tessuto.

• Grado di adesione cellulare (maggiore o minore) --> le cellule si devono attaccare al materiale, lo devono colonizzare per poterci crescere sopra.

• Pre-caricamento del biomateriale con le cellule stesse o con altri accessori biologici (tipo fattori di crescita)

• Caratteristiche chimiche di base del biomateriale; controllando queste caratteristiche si possono controllare le interazioni con le cellule.