ICF Febbraio e Marzo 2018

Ricerca
levato e delle dimensioni nanometriche,
che le attribuiscono caratteristiche
meccaniche, ottiche e chimico-fisiche
uniche (3). Per produrre fibre e
tessuti biodegradabili, il gruppo Poly-
BioSkin utilizzerà due classi principali
di polimeri biologici: (a) polisaccaridi
tra cui cellulosa, amido, chitina e chitosano,
selezionati per il loro elevato
potere assorbente e le peculiari funzionalità
antiinfiammatorie e antibatteriche;
(b) biopoliesteri, come acido
polilattico (PLA) e poliidrossialcanoati
(PHA) ottenuti dalla fermentazione
batterica. Tutti gli ingredienti selezionati
sono biodegradabili, ottenuti da
risorse rinnovabili e compatibili con la
cute umana e l’ambiente.
Figura 1 - I ricercatori del Consorzio PolyBioSkin
Fibre naturali e nanotecnologie
Nel mondo dei tessuti bio-ingegnerizzati,
l’uso dei bio-materiali è molto
studiato per i diversi vantaggi che
ne derivano, tra i quali la robustezza,
la facile degradazione e la capacità
di imitare l’aspetto tridimensionale
dell’ECM naturale. Per questi motivi l’uso
delle nanofibre è diventato di grande
interesse nella medicina riparativa
a causa delle particolari proprietà fisico-chimiche
e biologiche che le caratterizzano.
Per la loro dimensione nanometrica,
infatti, queste fibre naturali
possono fornire un’alta funzionalità
se usate per produrre tessuti medicali
dato il loro rapporto superficie-volume
estremamente elevato e l’elevata energia
superficiale unita non soltanto alle
particolari proprietà ottiche e meccaniche
(4), ma anche all’alta biocompatibilità
e affinità per la cute umana. La
nanofibra è generalmente definita come
una fibra con una lunghezza inferiore
a 100 nm e uno spessore di pochi
manometri. Tra le nanofibre naturali
l’uso delle nanofibre a base di amido e
di chitina è sempre più frequente perché
ritenute agenti biostimolanti non
tossici. Queste fibre, infatti, possiedono
proprietà benefiche e sono prodotte
da materie prime naturali con l’utilizzo
di processi sostenibili, se paragonate
all’uso dei tradizionali polimeri
ottenuti da risorse fossili.
Questi sono i motivi che hanno indotto
gli studiosi di PolyBioSkin a selezionare
ed utilizzare specifici polisaccaridi
per preparare fibre e tessuti,
che dovranno svolgere ruoli importanti
a livello della cute umana, incluso
il trasporto e la produzione di
energia cellulare. Comunque, quando
utilizzati in miscela per produrre nanocompositi,
questi polisaccaridi potrebbero
essere utilizzati anche per realizzare
film adatti alla conservazione
a lungo termine degli alimenti, nonché
per membrane protettive e strutture
di supporto per le cellule. A tal
proposito è da ricordare come alcuni
carboidrati complessi, noti come glicani,
siano in grado di mediare le interazioni
di riconoscimento tra le molecole,
contribuendo così a formare u-
na maglia molecolare complessa sulla
superficie cellulare e a livello dell’ECM
naturale (Figura 2).
Questi polisaccaridi spesso legati a fosfolipidi,
proteine e acetil glucosamina
sono presenti nelle membrane e responsabili
tra l’altro della comunicazione
cellula-cellula. Pertanto, riprodurre
l’attività e la funzione dell’ECM
cutaneo rappresenta un obiettivo importante
per tutti i prodotti cosmetici
che, agendo come efficaci agenti idratanti
e anti-invecchiamento, dovrebbero
essere in grado di sintonizzare a
livello biologico le interazioni cellula-cellula
e cellula-matrice.
In quest’ottica, la nanotecnologia offre
molti vantaggi rispetto ai processi
convenzionali in termini di economia,
risparmio energetico, eco-compatibilità
e rilascio controllato di sostanze
in condizioni definite, sebbene si debbano
ancora compiere molti sforzi per
aumentare la loro scala di produzione
e abbassarne i costi industriali, valu-
Figura 2 -
Struttura chimica
di cellulosa,
chitina e
chitosano
Febbraio/Marzo 2018
RIVISTA DELL’INDUSTRIA CHIMICA E FARMACEUTICA icf 39