Influenza del movimento dell'acqua intestinale sulla diffusione di nanoparticelle attraverso il muco

Le nanoparticelle polimeriche mucoadesive (NP) hanno suscitato un grande interesse come veicoli destinati al rilascio di farmaci per via orale grazie alla loro capacità di aumentare la biodisponibilità di farmaci aventi bassa permeabilità mucosale e/o scarsa stabilità chimica nell’ambiente gastrointestinale. Le NP per oltrepassare l’epitelio intestinale e raggiungere la circolazione sistemica devono attraversare lo stagnante strato di muco adiacente alla membrana intestinale. In questo contesto è di fondamentale importanza sia la tendenza delle NP di aderire allo strato di muco, sia la presenza di acqua nel lume intestinale. Nell’intestino ci sono due movimenti di acqua, uno longitudinale, dal duodeno al colon e uno trasversale, dal lume all’epitelio e viceversa, che possono influenzare enormemente la diffusione delle particelle, pertanto, lo scopo della presente tesi è stato quello di progettare e validare un sistema microfluidico capace di simulare il flusso di acqua longitudinale presente a livello intestinale al fine di valutare la diffusione di NP polimeriche mucoadesive attraverso il muco. Risultati: Sono stati ottenuti derivati del chitosano che differivano per le caratteristiche di mucoadesione. Le nanoparticelle preparate a partire dai suddetti polimeri avevano dimensioni omogenee e presentavano valori di potenziale zeta positivi in accordo con la presenza di gruppi ammonici quaternari sulla loro superficie. Con lo studio sulla diffusione particellare utilizzando il dispositivo microfluidico è stato possibile determinare la velocità di perfusione dei polimeri in soluzione o aggregati in NP all’interno del muco e i risultati ottenuti sono stati in accordo a quanto espresso in letteratura; infine è stato possibile valutare il comportamento dei polimeri in presenza del muco confermando le aspettative relative alle loro caratteristiche di mucoadesione. Conclusioni: lo sviluppo di un sistema microfluidico innovativo ha permesso di valutare il comportamento di NP a contatto col muco intestinale tenendo conto dell’influenza del movimento dell’acqua di tipo longitudinale, qui studiato per la prima volta. Questo dispositivo può essere considerato il punto partenza per futuri studi sulla diffusione particellare attraverso il muco intestinale comprendenti anche quelli sul flusso di tipo trasversale