Idrogel – Sistemi di rilascio

Idrogel – Sistemi di rilascio

Le matrici a base di idrogel sono utilizzate per il rilascio controllato di principi attivi. Questi sistemi possono essere “caricati” con specifiche molecole/microparticelle da far rilasciare più o meno gradualmente (rilascio controllato) a seconda di stimoli provenienti dall’ambiente esterno (variazioni di temperatura, pH, forza ionica etc.). Il meccanismo di rilascio del principio attivo si basa sulla capacità di questi sistemi di adsorbire/desorbire grosse quantità di acqua (o fluidi biologici), con la contemporanea modifica strutturale del network polimerico che, a sua volta, influenza la mobilità del principio attivo e quindi il rilascio verso l’ambiente esterno. Il settore pharma utilizza questa tecnologia per la produzione di compresse che, a seconda del tipo di polimero impiegato, possono essere progettate per rilasciare il farmaco in maniera controllata in differenti zone del tratto gastrointestinale. La stessa tipologia di utilizzo può essere sfruttata dal settore food per la formulazione di prodotti nutraceutici. Il settore agro invece può avvalersi di questa tecnologia per la produzione di agrochemicals e fertilizzanti a rilascio controllato/prolungato, in forma di granulato, così da limitare il numero di trattamenti necessari.

Lo studio e la comprensione dei principali fenomeni che influenzano il comportamento di questi sistemi è pertanto fondamentale per una corretta progettazione, produzione ed applicazione delle matrici a base di idrogel.

Vuoi saperne di più sugli idrogel e sul meccanismo di rilascio di principi attivi? Leggi questo.

Le linee di ricerca

Il gruppo TPP affronta lo studio dei sistemi basati su idrogel con un approccio combinato, analizzando aspetti sperimentali e modellistici, così da poter individuare, quantificare e manipolare i parametri chiave che ne influenzano il comportamento. Le nostre ricerche sono riassumibili in:

Caratterizzazione del comportamento di sistemi basati su idrogel

    • Analisi del rilascio del principio attivo
      • Quantificazione analitica
    • Analisi del rigonfiamento
      • Tecniche gravimetriche, analisi dell’immagine e analisi texture
    • Analisi dell’erosione del gel
      • Tecniche gravimetriche, metodi analitici
  • Caratterizzazione del comportamento sol-gel di gel fisici (es. HPMC)
    • Test meccanici e reologici

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Modellazione matematica

  • Descrizione del rilascio mediante equazioni semi-empiriche
  • Descrizione fisico-matematica del comportamento delle matrici basate su idrogel
    • Analisi agli elementi finiti (FEM)
      • Rilascio di principi attivi
      • Assorbimento di acqua
      • Deformazione del sistema
      • Erosione del polimero
      • Meccanica del sistema
        • Approccio multifasico
        • Approccio monofasico

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