La prospettiva offerta dalla medicina personalizzata è molto promettente per il futuro sanitario. E’ sostenuta dai rapidi sviluppi della nanotecnologia, che ha rivoluzionato sia la diagnostica sia la terapia di innumerevoli patologie, grazie alla messa a punto di nuove generazioni di nanomateriali ingegnerizzati. Tuttavia, l’espansione di queste nuove tecnologie è ancora in fase di ricerca e sviluppo con una serie di sfide, fra i quali spicca in primo piano la questione, della biocompatibilità ambientale e biologica dei prodotti nanostrutturati. Nello specifico, le nanoparticelle di argento (AgNP) trovano applicazioni crescenti in medicina rigenerativa, grazie alle loro proprietà antimicrobiche che promuovono la riparazione e la guarigione dei tessuti. Questo lavoro è volto allo studio, sintesi e caratterizzazione di AgNP, così ottenute mediante l’utilizzo di curcumina, come agente riducente e capping, seguendo i princìpi della green nanotechnology. La curcumina, polifenolo noto per la sua bioattività e sicurezza, oltre a conferire proprietà terapeutiche aggiuntive alle AgNP, offre oltremodo un’alternativa eco compatibile ai consueti e tradizionali agenti chimici. Nell’ambito della letteratura, sono stati esplorati vari metodi di sintesi: in questo elaborato la riduzione chimica è stata selezionata a metodo ed oggetto di ottimizzazione, per massimizzare l’efficienza, regolare il rapporto molare curcumina/Ag+ e controllare i parametri di reazione. I risultati sperimentali dimostrano la possibilità di ottenere in soluzione acquosa, nanoparticelle di argento piccole (15-20 nm), prevalentemente sferiche e uniformi entro un'ora di tempo. Il processo di sintesi si è rivelato scalabile, economico e riproducibile. La qualità delle C-AgNP e l'idoneità delle stesse proprietà sono state verificate attraverso un'accurata caratterizzazione mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM) che ne ha comprovato omogeneità dimensionale, cristallinità ed eventuale presenza di minimi difetti del reticolo. La microscopia elettronica a scansione a emissione di campo (SEM-FEG), invece, ha fornito le immagini topografiche, evidenziando la tendenza delle nanoparticelle ad aggregarsi: un fenomeno comunque compatibile con profili di sostenibilità ambientale superiori rispetto all’approccio inorganico classico. Le nanoparticelle di argento, sintetizzate con metodo green e mediante sintesi inorganica tradizionale, a confronto hanno portato alla luce importanti differenze. Le prime, sintetizzate con approcci a basso impatto ambientale, si distinguono per una crescente omogeneità morfologica, una dispersione colloidale più stabile e una minore tossicità ambientale. Di contro, la sintesi inorganica mostra una distribuzione dimensionale più ampia (≥ 20 nm), caratterizzata da forme che variano dallo sferico a oblato, mostrando una minore eco sostenibilità. Questa indagine si conclude dimostrando, non solo i vantaggi ambientali e i benefici industriali che ne derivano dall’approfondimento e uso della green chemistry per produrre nanomateriali a base di argento, ma apre la strada a promettenti opportunità per l'uso di C-AgNP in diversi campi: in primis biomedico e farmaceutico. Le applicazioni includono lo sviluppo di formulazioni antinfiammatorie e antiossidanti, la produzione di dispositivi medici e rivestimenti antibatterici biocompatibili, e l’impiego mirato in teranostica e nella medicina rigenerativa. Queste applicazioni sostengono la progettazione di terapie avanzate e materiali multifunzionali, che si concentrano sulla salute sia umana sia ambientale.

SINTESI DI NANOPARTICELLE DI ARGENTO (AgNP): A CONFRONTO METODO GREEN VS INORGANICO, chi vince?

PRATELLI, GIORGIA
2024/2025

Abstract

La prospettiva offerta dalla medicina personalizzata è molto promettente per il futuro sanitario. E’ sostenuta dai rapidi sviluppi della nanotecnologia, che ha rivoluzionato sia la diagnostica sia la terapia di innumerevoli patologie, grazie alla messa a punto di nuove generazioni di nanomateriali ingegnerizzati. Tuttavia, l’espansione di queste nuove tecnologie è ancora in fase di ricerca e sviluppo con una serie di sfide, fra i quali spicca in primo piano la questione, della biocompatibilità ambientale e biologica dei prodotti nanostrutturati. Nello specifico, le nanoparticelle di argento (AgNP) trovano applicazioni crescenti in medicina rigenerativa, grazie alle loro proprietà antimicrobiche che promuovono la riparazione e la guarigione dei tessuti. Questo lavoro è volto allo studio, sintesi e caratterizzazione di AgNP, così ottenute mediante l’utilizzo di curcumina, come agente riducente e capping, seguendo i princìpi della green nanotechnology. La curcumina, polifenolo noto per la sua bioattività e sicurezza, oltre a conferire proprietà terapeutiche aggiuntive alle AgNP, offre oltremodo un’alternativa eco compatibile ai consueti e tradizionali agenti chimici. Nell’ambito della letteratura, sono stati esplorati vari metodi di sintesi: in questo elaborato la riduzione chimica è stata selezionata a metodo ed oggetto di ottimizzazione, per massimizzare l’efficienza, regolare il rapporto molare curcumina/Ag+ e controllare i parametri di reazione. I risultati sperimentali dimostrano la possibilità di ottenere in soluzione acquosa, nanoparticelle di argento piccole (15-20 nm), prevalentemente sferiche e uniformi entro un'ora di tempo. Il processo di sintesi si è rivelato scalabile, economico e riproducibile. La qualità delle C-AgNP e l'idoneità delle stesse proprietà sono state verificate attraverso un'accurata caratterizzazione mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM) che ne ha comprovato omogeneità dimensionale, cristallinità ed eventuale presenza di minimi difetti del reticolo. La microscopia elettronica a scansione a emissione di campo (SEM-FEG), invece, ha fornito le immagini topografiche, evidenziando la tendenza delle nanoparticelle ad aggregarsi: un fenomeno comunque compatibile con profili di sostenibilità ambientale superiori rispetto all’approccio inorganico classico. Le nanoparticelle di argento, sintetizzate con metodo green e mediante sintesi inorganica tradizionale, a confronto hanno portato alla luce importanti differenze. Le prime, sintetizzate con approcci a basso impatto ambientale, si distinguono per una crescente omogeneità morfologica, una dispersione colloidale più stabile e una minore tossicità ambientale. Di contro, la sintesi inorganica mostra una distribuzione dimensionale più ampia (≥ 20 nm), caratterizzata da forme che variano dallo sferico a oblato, mostrando una minore eco sostenibilità. Questa indagine si conclude dimostrando, non solo i vantaggi ambientali e i benefici industriali che ne derivano dall’approfondimento e uso della green chemistry per produrre nanomateriali a base di argento, ma apre la strada a promettenti opportunità per l'uso di C-AgNP in diversi campi: in primis biomedico e farmaceutico. Le applicazioni includono lo sviluppo di formulazioni antinfiammatorie e antiossidanti, la produzione di dispositivi medici e rivestimenti antibatterici biocompatibili, e l’impiego mirato in teranostica e nella medicina rigenerativa. Queste applicazioni sostengono la progettazione di terapie avanzate e materiali multifunzionali, che si concentrano sulla salute sia umana sia ambientale.
2024
Nanoparticelle di Ag
Curcumina
Green Chemistry
TEM
Riduzione chimica
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Pratelli.Giorgia.pdf

embargo fino al 19/12/2026

Dimensione 78 MB
Formato Adobe PDF
78 MB Adobe PDF

I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14251/4534