COMPOSITI FRA GELLANO E IDROSSIAPATITE PER LA PREPARAZIONE IN SITU DI STRUTTURE TEMPORANEE PER LA RICRESCITA OSSEA N. Barbani, M.L. Coluccio, G.D. Guerra,

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1 COMPOSITI FRA GELLANO E IDROSSIAPATITE PER LA PREPARAZIONE IN SITU DI STRUTTURE TEMPORANEE PER LA RICRESCITA OSSEA N. Barbani, M.L. Coluccio, G.D. Guerra, A. Krajewski, M. Mazzocchi, A. Ravaglioli Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali, Università di Pisa Istituto per i materiali compositi e biomedici, (IMCB-CNR), Pisa Istituto di Scienza e Tecnologia per i Materiali Ceramici (ISTEC-CNR), Faenza (RA)

2 Scaffolds di gellano/idrossiapatite (Gel/HA) Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) Idrossiapatite (HA) Gellano (Gel) Gel/HA 1/1 Gel/HA 1/2 Gel/HA 1/3 Rapporti molari tra i gruppi COO - del gellano e quelli OH - dell’idrossiapatite Ca ++ PO 4 3- Ca ++ OH - MATERIALI COMPOSIZIONE SPUGNE Esempio di struttura cristallina Similarità con l’osso Capacità di riassorbimento

3 Preparazione delle spugne Gel/HA rpm T soluzione di Gel all’ 1% idrossiapatite 1. Miscelazione a T  50°C 2. Raffreddamento rapido Miscela di Gel e HA Azoto liquido 3. Liofilizzazione NO

4 SEM- Gel/HA 1/1 sezione X130 SEM- Gel/HA 1/3 superficie sezione X130 Caratterizzazione Scanning Electron Microscopy (SEM) superficie

5 Caratterizzazione -TGA T gell =258°C T gell <T gelha1 <T gelha2 <T gelha3 T Gel T gelha 1 T gelha2,3

6 Caratterizzazione IR Gellan Gel/HA 1/1 Gel/HA 1/2 Gel/HA 1/3 HA 1603 cm -1

7 Incubazione in acqua Interazione tra gellano e idrossiapatite: H2OH2O COO - COO - Na + H2OH2O H2OH2O H2OH2O Na + OH - Ca ++ PO 4 3- Ca ++ OH - Na + I test: pH = 9 II test: pH = 7 I test: pH = 9 II test: pH = 7 L’NaOH è completamente eliminato dopo il secondo lavaggio

8 Films Gel/HA Caratterizzazione – analisi spettroscopica IR Gel/HA 1/1 2 Mappa spettrale in trasmissione

9 Films Gel/HA Caratterizzazione - analisi spettroscopica IR Gel/HA 1/1 Interazioni all’interfaccia! 5 4 3 2 2

10 Biocompatibilità Gel/HA Adesione e crescita cellulare Fibroblasti Murini NIH3T con una densità di 100000 cells/ml Campioni colorati con Coomassie blue. Cellule utilizzate e metodica:

11 Biocompatibilità Gel/HA 4 hr24 hr 48 hr Gel/HA 1/1

12 Conclusioni Buona interazione tra gellano e idrossiapatite Buona biocompatibilità del materiale Proprietà meccaniche degli scaffolds Miglioramento della struttura spugnosa attraverso una reticolazione, per evitare che il materiale si compatti Prove in corso e sviluppi futuri