TUBULAR GRAFTS AS DRUG DELIVERY SYSTEMS: A PLATFORM TOWARDS LOCAL AND TARGETED DELIVERY IN TISSUE REGENERATION

This Ph.D. thesis focuses on the development of bioresorbable vascular grafts for tissue engineering and drug delivery purposes. Two small-diameter vascular graft Prototypes were manufactured through electrospinning of tobramycin-doped PLGA solutions, and characterized for their morphology, physicochemical properties, drug delivery profile, hemocompatibility, mechanical properties and biodegradability. Both Prototypes resulted having morphological characteristics suitable for vascular tissue engineering purposes and displayed drug delivery profiles with good antimicrobial efficacy. To enhance surface and mechanical properties of the vascular grafts, blending of PLGA with PCL and in-house produced photocurable PGS-cinnamate (PGS-C) was evaluated. PLGA/PCL blends were processed solvent casting/particulate leaching technique gave scaffolds with hydrophilic behaviour and lower mechanical stiffness but lacked in the required reproducibility. Promising results were reported especially for PLGA and PGS-C blends, in which the UV-crosslinking of the PGS-C polymer allowed to variate the electrospun scaffold’s both wettability and mechanical performances.

Questa tesi di dottorato propone lo sviluppo di una protesi vascolare biodegradabile, adatta a scopi sia di ingegneria tissutale, sia di rilascio controllato di farmaci. Tramite tecnica di elettro-filatura sono stati ottenuti due Prototipi di protesi vascolare di piccolo calibro, composte da PLGA e caricate con tobramicina, che sono stati caratterizzati per il loro profilo di rilascio e per le loro proprietà morfologiche, fisico-chimiche, meccaniche, di emocompatibilità e di biodegradabilità. Entrambi i prototipi possiedono proprietà morfologiche adatte ad ingegneria tissutale vascolare e ottime proprietà antimicrobiche. Per migliorare le caratteristiche superficiali e meccaniche delle protesi, il PLGA è stato combinato con PCL e con PGS-cinnamato (PGS-C), un polimero UV-reticolabile prodotto nel nostro laboratorio. Dalle miscele di PLGA/PCL sono stati ottenuti degli scaffold tramite tecnica di solvent casting/particulate leaching, dimostranti buona idrofilia e ridotta rigidità meccanica, ma caratterizzati da un’ampia variabilità morfologica. I risultati più promettenti sono stati ottenuti con le miscele di PLGA/PGS-C, in cui l’UV-reticolazione ha permesso di variarne le proprietà meccaniche e di bagnabilità.