Halogen-Mediated Partial Oxidation of Polyvinyl Alcohol for Tissue Engineering Purposes

Halogen-Mediated Partial Oxidation of Polyvinyl Alcohol for Tissue Engineering Purposes.

Barbon S, Stocco E, Dalzoppo D, Todros S, Canale A, Boscolo-Berto R, Pavan P, Macchi V, Grandi C, De Caro R, Porzionato A.

Int J Mol Sci. 2020 Jan 25;21(3).

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L’ossidazione parziale dell’alcool polivinilico (PVA) con permanganato di potassio si è rivelata un metodo efficiente per fabbricare scaffold intelligenti per l’ingegneria dei tessuti, dotati di biodegradazione e capacità di rilascio di proteine.

Questo lavoro ha considerato per la prima volta l’uso di alogeni (bromo, cloro e iodio) come agenti meno aggressivi del permanganato di potassio per eseguire l’ossidazione controllata del PVA, al fine di prevenire il degrado delle dimensioni molecolari dei polimeri in seguito a modifiche chimiche.

Le soluzioni di PVA ossidato sono state caratterizzate chimicamente (ad esempio, dosaggio di dinitrofenilidrazina, misurazioni della viscosità, distribuzione delle dimensioni molecolari) prima di preparare idrogel reticolati fisicamente.

Le impalcature sono state valutate per le loro proprietà meccaniche e la biocompatibilità cellulare / tissutale attraverso test di estratto citotossico su fibroblasti IMR-90 e impianto sottocutaneo in topi BALB / c. Secondo ricerche chimiche, il bromo e lo iodio hanno permesso una lieve alterazione del peso molecolare dei polimeri. Prove di trazione uniassiali hanno dimostrato che le impalcature ossidate avevano una ridotta resistenza meccanica alla deformazione, suggerendo rigidità sintonizzabile in idrogel. Infine, gli idrogel ossidati hanno mostrato un’elevata biocompatibilità sia in vitro che in vivo, risultando né citotossici né suscitando una grave reazione dell’ospite immunitario rispetto al PVA atossico.

In conclusione, gli idrogel di PVA ossidati dagli alogeni sono stati fabbricati con successo allo scopo di adattare le caratteristiche dei polimeri a specifiche applicazioni di ingegneria dei tessuti.