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

SCAFFOLDS TRIDIMENSIONALI - 47
Infine nella realizzazione di uno scaffold è auspicabile che la distribuzione
dimensionale dei pori ricada esclusivamente negli intervalli dimensionali richiesti
dall’applicazione e che i pori siano distribuiti in maniera omogenea in tutto il
volume così da consentire la crescita del tessuto di nuova formazione in maniera
uniforme.
III. Rapporto superficie interna dei pori /volume
I requisiti della porosità, finora esposti (elevata porosità, elevato grado di
interconnessione), sono tutti finalizzati al raggiungimento di un elevato rapporto
tra la superficie interna dei pori ed il volume dello scaffold.
Infatti una maggiore superficie interna significa una maggiore disponibilità ad
ospitare le cellule. Al contempo esiste un limite inferiore alla dimensione dei pori
oltre il quale non sono più efficaci i meccanismi di adesione, proliferazione e
crescita cellulare.
Ne consegue, quindi, che la porosità di uno scaffold deve essere definita dal
giusto compromesso dei seguenti contributi: da un lato la massimizzazione della
superficie complessiva interna dei pori, dall’altro l’ottimizzazione dimensionale
dei pori; tali requisiti, congiuntamente alla funzionalità chimica delle superfici
(proprietà microscopica intrinseca del materiale), influenzano in maniera
significativa l’adesione, la migrazione, l’interazione intracellulare in vitro nonché
l’integrazione all’interfaccia tessuto/scaffold in vivo.
IV. Porosità e proprietà strutturali:
Gli scaffolds devono avere una sufficiente resistenza meccanica durante le fasi di
coltura in vitro ed in vivo per mantenere gli spazi richiesti per la crescita cellulare
e la produzione della matrice.
In particolare, in vitro, lo scaffold deve mostrare una resistenza meccanica
adeguata a sostenere la pressione idrostatica ed a preservare gli spazi richiesti
dalle cellule durante le fasi di produzione di matrice extracellulare e di formazione
di nuovo tessuto [ 5 ] [ 58 ] [ 59 ][ 63 ].
L’aspetto più significativo è legato alla natura dei materiali impiegati: la matrice
dello scaffold, deve degradare in ambiente fisiologico in tempi opportuni,
consentendo alla struttura di conservare, nelle prime fasi di crescita del tessuto in
formazione, sufficiente resistenza meccanica in modo da tollerare gli stress ed i
carichi fisiologici imposti [ 6 ][ 41 ].
Al contempo le caratteristiche strutturali del tessuto in neoformazione sono
intimamente legate alla porosità della struttura.