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Elvira De Giglio
ATTIVITA’ SCIENTIFICA
Sviluppo e caratterizzazione analitica di materiali ad uso biomedico:
•
Studio dell'impiego di film polimerici elettrosintetizzati su materiali metallici ad uso
ortopedico (titanio e sue leghe) come substrati idonei per successive modifiche superficiali: innesto
di molecole biologicamente attive (peptidi, fattori di crescita, etc.) in grado di promuovere il
processo di osteointegrazione dell'impianto; intrappolamento fisico di collagene e/o idrossiapatite.
Tutti gli stadi della preparazione dell’interfase biocompatibile sono stati studiati mediante
spettroscopia di superficie, tecniche elettroanalitiche ed osservazioni morfologiche. Come stadio
successivo, i materiali modificati sono stati sottoposti a test "in vitro" con colture cellulari per
stimare l’efficacia di tali modifiche ai fini della bioattività.
•
Analisi di superficie di coppe acetabolari (in polietilene) espiantate, per mettere in evidenza
un'eventuale correlazione tra degrado chimico superficiale e fallimento dell'impianto.
•
Realizzazione e caratterizzazione di film sottili polimerici di tipo bioinerte mediante
elettrosintesi di film di poliacrilati su substrati di Ti e TiAlV. I substrati ottenuti sono stati studiati
mediante spettroscopia di superficie, tecniche elettroanalitiche ed osservazioni morfologiche. Come
stadio successivo, i materiali modificati sono stati sottoposti a test "in vitro" di rilascio ionico per
stimare la loro efficacia come barriera anti-rilascio ionico.
•
Progettazione e caratterizzazione di idrogeli elettrosintetizzati capaci di inglobare nel
proprio network polimerico molecole biologiche. Gli idrogeli possono essere considerati come un
intermedio fra sistemi secchi e sistemi umidi, a causa della presenza di una gran quantità di solvente
immobilizzato. Tale proprietà permette di preservare le caratteristiche di biomolecole quali
proteine, oligopeptidi etc. che in ambiente secco andrebbero incontro a denaturazione. Gli idrogeli
possono essere sia degradabili sia non degradabili. Gli idrogeli degradabili hanno particolare
interesse per due applicazioni principali: rilascio controllato di farmaci e tissue engineering. Gli
idrogeli non degradabili sono, invece, realizzati per l’immobilizzazione di specie biologicamente
attive per la messa a punto di dispositivi di rivelazione di peptidi/proteine, con potenziali
applicazioni nella ricerca farmaceutica e nella diagnostica.
Lo studio intrapreso prevede l’elettrosintesi di idrogeli su supporti metallici che si presterebbero sia
all’impiego nel biosensing (valutando il rilascio da parte dell’idrogel delle molecole biologiche,
intrappolate durante l’elettrosintesi, mediante variazioni di massa), sia all’impiego come
rivestimenti bioattivi di substrati metallici utilizzati in campo ortopedico (per applicazioni nel tissue
engineering o per rilascio controllato di farmaci in prossimità dell’impianto stesso, al fine di
migliorarne la risposta biologica).
Inoltre, l'esperienza acquisita nel campo delle tecniche di superficie è stata impiegata anche per lo
sviluppo delle seguenti tematiche in collaborazione con gruppi di ricerca di università italiane ed
estere:
Caratterizzazione mediante XPS di catalizzatori a base di Rh o Ce: è stato valutato lo stato di
ossidazione del rodio o cerio in catalizzatori utilizzati in differenti reazioni, allo scopo di correlare
la speciazione alla attività del catalizzatore.
Analisi di superficie di piattaforme di grafite per spettroscopia di assorbimento atomico con
atomizzazione elettrotermica (ETAAS): è stata esaminata mediante XPS la superficie di
piattaforme modificate con metalli opportuni (Ir, W, Zr, etc.), in grado di intrappolare e
"concentrare" i composti volatili, minimizzando le perdite nello stadio di analisi. L'analisi
superficiale, fornendo dati relativi alla composizione elementare e alla speciazione delle forme
chimiche, ha permesso di ottenere maggiori informazioni sui meccanismi chimico-fisici che
avvengono alla superficie dei fornetti durante l'atomizzazione in presenza di tali agenti
"modificanti".
I risultati dell’attività descritta sono stati presentati in Congressi nazionali ed internazionali ed
hanno portato alla pubblicazione di lavori su riviste del settore.