Caratterizzazione ed Utilizzo di Nanotubi di Halloysite per il Delivery ed il Rilascio Controllato della Curcumina

Il crescente interesse nel campo delle nanotecnologie ha portato, accanto alla sviluppo di carriers sintetici, anche alla ricerca e allo studio di materiali nanostrutturati presenti in natura. L’Halloysite è un alluminiosilicato caratterizzato da una struttura tubulare cava, avente una lunghezza media di circa 1µm, un diametro esterno medio di 50 nm ed uno interno di 15 nm. L’utilizzo di nanotubi di Halloysite quali carriers presenta significativi vantaggi rispetto ad altri sistemi, poiché essi sono già presenti in natura e facilmente reperibili, tra l’altro a basso costo, e la procedura di caricamento è piuttosto semplice. In questo lavoro di tesi, si sono utilizzati nanotubi di Halloysite (HNTs) per il trasporto ed il rilascio controllato di una molecola biologicamente attiva, la curcumina, principale costituente del rizoma della pianta Curcuma Longa, dotata di proprietà antiossidanti, antinfiammatorie ed antitumorali: tuttavia, il suo potenziale farmaceutico è ostacolato dalla scarsa solubilità in acqua e dalla bassa biodisponibilità, da cui la necessità di efficienti mezzi di trasporto. La struttura dei HNTs è stata analizzata con tecniche di Microscopia Elettronica a Scansione e a Trasmissione, mentre ci si è avvalsi di misure spettrofotometriche per la valutazione dell’efficienza di caricamento e del rilascio della curcumina. Per fornire un ulteriore controllo alla liberazione del farmaco, si è operato il rivestimento dei nanotubi caricati con polielettroliti, tramite la tecnica del Layer-by-Layer,valutando l’efficienza del processo mediante misure di ζ-potenziale. I saggi di vitalità cellulare MTT e Trypan Blue sono stati utilizzati per valutare la biocompatibilità dei nanotubi, l’azione citotossica della curcumina e l’efficacia nel tempo dei nanotubi caricati col farmaco. I test sono stati eseguiti sulla linea cellulare MCF-7 di tumore umano della mammella. Infine, la localizzazione intracellulare dei nanotubi, prevalentemente citoplasmatica, è stata valutata con tecniche di Microscopia Ottica a Fluorescenza e di Microscopia Confocale a Fluorescenza. I risultati mostrano un’efficienza di caricamento del 10-12 wt%, ed un rilascio graduale nel tempo, che porta alla liberazione di circa il 40% del farmaco nelle 24 ore, seguito da un più lento e costante rilascio. E’ stata poi dimostrata la biocompatibilità dei nanotubi, anche ad alte concentrazioni, addirittura fino a 250 µg/ml, e l’elevato potenziale antitumorale della curcumina, con un IC50 pari a circa 30 µM. È stata inoltre osservata un’azione citotossica proporzionale alla concentrazione dei nanotubi caricati e al tempo di incubazione, compatibilmente con la cinetica di rilascio del farmaco