Biosintesi di idrogeli peptidici compositi iniettabili per applicazioni biomediche

Gli idrogeli possiedono caratteristiche chiave, quali biocompatibilità e biodegradabilità, che li rendono materiali molto promettenti per lo sviluppo di scaffold per la crescita cellulare, la rigenerazione e il rilascio controllato di farmaci. Negli ultimi anni sono state studiate e caratterizzate molecole peptidiche a basso peso molecolare che possono fungere da idrogelatori, capaci di autoassemblare in strutture nanofibrillari che intrappolano acqua, determinando la formazione dell’idrogel. Un’alternativa alla sintesi chimica per la formazione di idrogelatori, in grado di dare strutture supramolecolari, prevede l’utilizzo di reazioni catalizzate da enzimi come stimolo biologico per avviare l’assemblaggio di precursori in grado di formare idrogeli. Gli idrogeli peptidici sono sistemi versatili che possono essere utilizzati anche per la realizzazione di sistemi compositi avanzati per applicazioni specifiche. La nostra attività di ricerca si è sviluppata intorno alla biosintesi di sistemi compositi a base di idrogeli peptidici grazie all’impiego di enzimi lipolitici. E’ infatti possibile condurre il processo che porta alla gelazione in presenza di diversi tipi di filler e/o biomolecole, che possono conferire al gel nuove caratteristiche. Una delle linee di ricerca più recenti riguarda la biosintesi di idrogeli compositi contenenti nanoparticelle di argento (AgNPs), dalle proprietà antibatteriche. E’ infatti ormai noto come l’argento abbia un’azione battericida nei confronti di molti ceppi batterici. L’intrappolamento in una matrice allo stato gel favorisce il trasporto nel sito target dove svolgere la propria azione, la protezione delle nanoparticelle dall’ambiente esterno e la riduzione della dispersione in siti indesiderati. L’utilizzo di un idrogel che contenga le AgNPs risulta interessante soprattutto per applicazioni biomediche ad uso topico. Ad oggi, tra i prodotti in commercio utilizzati per combattere le infezioni che si sviluppano nelle ferite, ci sono diversi antimicrobici a base di argento, come argento ionizzato o sulfadiazionico, pomate a base di argento sulfadiazina come ad esempio il Sofargen, o medicazioni contenenti argento microionizzato in grado di ridurre la recidiva settica dovuta ad ulcere degli arti inferiori. Nella nostra attività stiamo studiando la possibilità di preparare il composito contenente AgNPs a partire da sali di Ag utilizzando anche reagenti green quali zuccheri riducenti.