Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

3. SCAFFOLDS TRIDIMENSIONALI
SCAFFOLDS TRIDIMENSIONALI - 39
3.1 DEFINIZIONE
Gli scaffolds sono strutture tridimensionali ingegnerizzate aventi la capacità di
sostituire temporaneamente il tessuto naturale favorendo i meccanismi di
differenziamento, di adesione e di proliferazione cellulare[ 55 ].
Essi svolgono principalmente tre ruoli fondamentali:
facilitano la localizzazione ed il rilascio di cellule in parti specifiche del
corpo;
definiscono e mantengono uno spazio tridimensionale per la formazione
dei nuovi tessuti con un’appropriata struttura;
guidano la crescita e lo sviluppo dei nuovi tessuti nonché il flusso delle
sostanze nutritive necessario al loro sostentamento[ 55 ][ 56 ];
Tali strutture devono mostrare, in condizioni ideali, eccellenti doti di stabilità
meccanica, conservando specifiche caratteristiche di compatibilità biologica e
funzionale. In particolare la stabilità meccanica di uno scaffold dipende
primariamente dalla scelta del materiale, dalla sua architettura e dall’interazione
che i suoi materiali costitutivi presentano con le cellule.
La funzionalità biologica, invece, è regolata essenzialmente da segnali di tipo
biologico (ad esempio fattori di crescita), dalla matrice extracellulare (ECM) e
soprattutto dalle cellule circostanti che, da un lato, provvedono al supporto
meccanico e, dall’altro, intervengono nella regolazione dell’attività cellulare [ 55 ][
56 ][ 57 ].
3.2 PROGETTAZIONE DI SCAFFOLDS
Alla luce di quanto affermato, gli scaffolds sono assimilabili a matrici di varia
natura, sia fisica che chimica, atte a sostituire temporaneamente segmenti ossei
del tutto assenti o in condizioni talmente deteriorate da richiedere una completa
ricostruzione del tessuto[ 5 ][ 39 ].
Durante le fasi di progettazione di uno scaffold, in primo luogo, risulta
indispensabile analizzare le principali caratteristiche dei materiali impiegati e la
loro adeguatezza in relazione alle finalità richieste dall’applicazione. In particolare
tali requisiti possono essere tratti dal seguente schema di validità generale nella
tissue regeneration (fig.17).