- INTERAZIONE AMBIENTE BIOLOGICO/MATERIALE

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1 UNIVERSITA FEDERICO II NAPOLI FACOLTA DI INGEGNERIA BIOMATERIALI - INTERAZIONE AMBIENTE BIOLOGICO/MATERIALE

2 LA COMPATIBILITA In senso generale sono considerati compatibili i materiali che sia pure inerti da un punto di vista farmacologico,rendono possibile migliorare o ripristinare una deteterminata funzione di un tessuto o organo,senza interferire,o interargire in modo dannoso,con le attività fisiologiche o meccaniche dei sistemi biologici cui sono applicate. La compatibilità morfologica riguarda le interfacce dimensionali,quelle di forma e quelle relative alle masse.ad es. una protesi deve essere interfacciabile geometricamente con tessuti circostanti,deve possedere una massa tale da impedire le migrazioni causate dalle forze gravitazionali La compatibilità funzionale riguarda il ruolo svolto dalla protesi rispetto al ruolo atteso. Non sempre un dispositivo artificiale si comporta esattamente come l originale naturale che deve sostituire. Talvolta non ne ha tutte le caratteristiche funzionali,talvolta ne ha alcune in più. Tali difformità devono essere valutate attentamente al fine di minimizzare eventuali risposte non desiderate da parte dell organismo ospite. La biocoompatibilità è la capacità di un materiale di interagire con i tessuti viventi,senza determinare effetti citotossici,mutageni,cancerogeni, infiammatori

3 VALUTAZIONE DELLA BIOCOMPATIBILITA Alla specifica descrizione dei test di valutazione della biocompatibilità è dedicato lo standard internazionale (ISO 10993). Lo ISO basa su due fattori principali la scelta dei test di biocompatibilità appropriati alla valutazione di un materiale:le caratteristiche chimiche dei materiali stessi e la natura,il grado,la frequenza e la durata dell esposizione all organismo una volta impiantati. I test di rimo livello più importanti riguardano la citotossicità e l emocompatibilità

4 CITOTOSSICITA I test di citotossicità sono dei metodi di valutazione dei danni biologici acuti provocati dalle sostanze rilasciate dai biomateriali tramite l osservazione degli effetti che queste producono su cellule di mammifero coltivate in vitro. Precisamente,si possono così determinare le diverse funzioni cellulari (adesione,migrazione, proliferazione, sintesi e deposizione di matrice, etc.) sui materiali da testare. Esistono tre tipi di tests per analizzare la citotossicità. -Test di contatto diretto:il materiale viene posto direttamente sullo strato cellulare. Questo tipo di procedura è raccomandata per materiali a bassa densità,come i polimeri delle lenti a contatto. -Saggio di diffusione con agar è appropriato per materiali ad alta densità,come gli elastomeri. In questo test si interpone uno strato di agar(che permette comunque la diffusione di molecole) tra il materiale e lo strato cellulare. -Test di eluizione :il materiale in esame viene tenuto per 24h a 37 C nel mezzo di coltura;il liquido di estrazione così ottenuto è poi aggiunto allo strato di cellule.

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6 METODI DI VERIFICA DELLA FUNZIONALITA CELLULARE In un saggio di citotossicità per verificare che la funzionalità cellulare non sia stata compromessa si usano diverse metodiche: -WST ed MTT(saggi colorimetrici):misurano funzioni metaboliche dipendenti dall attività di un enzima mitocondriale,succinico deidrogenasi,che viene danneggiato dopo esposizione a sostanze tossiche -coloranti vitali che interagiscono con particolari strutture cellulari(es. neutral red colora la membrana cellulare di rosso; la colorazione con calceina/etidio bromuro le cellule vitali si colorano di verde,quelle morte di rosso).