Il progetto PRIN COPY è stato sviluppato con l'obiettivo di realizzare processi innovativi, sostenibili e scalabili per la sintesi di idrogel e nanogel bio-based destinati ad applicazioni nel campo del drug delivery. Il progetto ha coinvolto il Politecnico di Milano, l'Università degli Studi dell'Insubria e l'Università di Trieste, integrando competenze di chimica, ingegneria di processo e modellazione molecolare. L'obiettivo principale era dimostrare la possibilità di trasferire la produzione di questi materiali da processi batch tradizionali a processi continui basati su tecnologia microreattoristica, migliorando controllo, sicurezza, sostenibilità e prospettive di scale-up industriale.
Tra i risultati attesi vi erano la definizione di procedure sintetiche affidabili per idrogel a base di acido acrilico, la comprensione dell'influenza delle variabili di formulazione sulle proprietà finali dei materiali, lo sviluppo di strumenti predittivi per la progettazione dei sistemi e la validazione della sintesi continua di formulazioni adatte ad applicazioni farmaceutiche.
Il progetto ha consentito di sviluppare una procedura one-pot robusta per la sintesi di idrogel, identificando mediante approccio Design of Experiments le variabili più influenti, quali grado di neutralizzazione, contenuto di reticolante e quantità d'acqua. Le formulazioni ottenute sono state caratterizzate tramite analisi calorimetriche, prove di rigonfiamento e misure reologiche, evidenziando la stretta correlazione tra condizioni di processo e proprietà finali del materiale. È stato inoltre introdotto un processo di purificazione mediante dialisi per migliorare la qualità dei campioni.
Un risultato particolarmente significativo è stata la dimostrazione della fattibilità del passaggio dalla sintesi batch alla sintesi continua per sistemi a bassa viscosità, aprendo la strada a futuri sviluppi industriali. Parallelamente, la modellazione molecolare ha permesso di descrivere il comportamento di nanogel termoresponsivi e le loro interazioni con molecole farmacologicamente attive, fornendo strumenti utili alla progettazione razionale di nuovi sistemi di drug delivery. Nel complesso, il progetto ha raggiunto gli obiettivi scientifici prefissati, generando nuove conoscenze e una solida base per futuri sviluppi tecnologici e applicativi.
Tra i risultati attesi vi erano la definizione di procedure sintetiche affidabili per idrogel a base di acido acrilico, la comprensione dell'influenza delle variabili di formulazione sulle proprietà finali dei materiali, lo sviluppo di strumenti predittivi per la progettazione dei sistemi e la validazione della sintesi continua di formulazioni adatte ad applicazioni farmaceutiche.
Il progetto ha consentito di sviluppare una procedura one-pot robusta per la sintesi di idrogel, identificando mediante approccio Design of Experiments le variabili più influenti, quali grado di neutralizzazione, contenuto di reticolante e quantità d'acqua. Le formulazioni ottenute sono state caratterizzate tramite analisi calorimetriche, prove di rigonfiamento e misure reologiche, evidenziando la stretta correlazione tra condizioni di processo e proprietà finali del materiale. È stato inoltre introdotto un processo di purificazione mediante dialisi per migliorare la qualità dei campioni.
Un risultato particolarmente significativo è stata la dimostrazione della fattibilità del passaggio dalla sintesi batch alla sintesi continua per sistemi a bassa viscosità, aprendo la strada a futuri sviluppi industriali. Parallelamente, la modellazione molecolare ha permesso di descrivere il comportamento di nanogel termoresponsivi e le loro interazioni con molecole farmacologicamente attive, fornendo strumenti utili alla progettazione razionale di nuovi sistemi di drug delivery. Nel complesso, il progetto ha raggiunto gli obiettivi scientifici prefissati, generando nuove conoscenze e una solida base per futuri sviluppi tecnologici e applicativi.