L'interesse per le nanotecnologie in campo farmaceutico a livello mondiale sta rapidamente crescendo. Tra i nanovettori che hanno riscosso maggior successo i più noti sono quelli a base lipidica, in particolare i liposomi. Descritti per la prima volta da Bangham, essi sono strutture colloidali auto-assemblanti costituite da una membrana lipidica che riveste uno o più compartimenti acquosi. Nonostante siano trascorsi diversi anni dalla loro scoperta, i liposomi continuano ad essere considerati tra i più interessanti vettori lipidici, grazie alla biocompatibilità, alla biodegradabilità e all'elevata versatilità. Tuttavia il loro impiego clinico risulta limitato da una serie di problematiche legate alla loro instabilità chimico-fisica spesso causa di un prematuro e indesiderato rilascio del composto veicolato. Negli anni molteplici sono state le modifiche messe in atto sulla struttura vescicolare per migliorarne la stabilità e soddisfare esigenze sia terapeutiche che formulative. Uno degli approcci più utilizzati e che ha permesso di ottenere risultati interessanti in termini di stabilità fisica, consiste nel modificare la superficie della struttura del doppio strato vescicolare con molecole di varia natura, in genere polimerica. Il presente progetto mira a sviluppare nuove strutture fosfolipidiche ibride di tipo Gel-in-Liposome e a definire le condizioni sperimentali ottimali per la gelificazione del core liposomiale, al fine di stabilizzare dall'interno le vescicole lipidiche. Questo obiettivo sarà perseguito incapsulando polietilenglicole-dimetacrilato (PEG-DMA) nel compartimento acquoso di liposomi unilamellari con diversa composizione, trasformando lo spazio liquido interno in un nano-idrogel. Particolare attenzione verrà dedicata allo studio del potenziale effetto del network polimerico e della lunghezza della sua catena ossietilenica sulle proprietà meccaniche e di rilascio del sistema gelificato, rispetto alle vescicole liposomiali convenzionali.
La combinazione di differenti biomateriali costituisce una strategia innovativa per lo sviluppo di sistemi di veicolazione di farmaci, in quanto permette di coniugare sinergicamente in un unico sistema i vantaggi dei diversi materiali selezionati. Sulla base di questo presupposto nasce la formulazione dei Gel-in-Liposome, nanosistemi ibridi che godono al contempo delle note caratteristiche dei liposomi convenzionali, quali biocompatibilità e biodegradabilità, e delle proprietà viscoelastiche tipiche degli idrogel. La realizzazione di vescicole dal core gelificato potrebbe rappresentare un'ulteriore tappa del processo evolutivo dei liposomi, segnato essenzialmente da modifiche effettuate sulla superficie esterna delle membrana fosfolipidica. Diverse sono le strategie per sviluppare sistemi assemblati idrogel-liposoma. È infatti possibile ottenere costrutti ibridi ancorando il doppio strato lipidico sulla superficie di idrogel preformati, oppure procedere alla reticolazione di monomeri idrofili incapsulati all'interno del nucleo acquoso di vescicole lipidiche. Non risulta difficile comprendere come in entrambi i casi le strutture ibride ottenute, solo nel secondo caso di dimensioni nanometriche, possano essere caratterizzate da una maggiore stabilità fisica per la presenza dello scaffold polimerico che fornisce dall'interno supporto alla membrana liposomiale in un approccio di tipo biomimetico che imita la rete proteica ed elastica del citoscheletro cellulare, senza peraltro alterare la struttura vescicolare in termini dimensionali e morfologici. L'implemento così ottenuto delle proprietà meccaniche dei liposomi gelificati si dovrebbe tradurre in un miglioramento del profilo di stabilità dei sistemi, i quali mantenendosi potenzialmente integri per tempi maggiori, sarebbero in grado di preservare il contenuto vescicolare da fenomeni indesiderati di leakage. Ed è proprio sulle proprietà di sistemi ibridi nanometrici, quali stabilità, capacità di caricamento e veicolamento di diversi principi attivi, che tale progetto vuole indagare, al fine di poter considerare ancora i liposomi, opportunamente modificati, una valida scelta tecnologica.