Bionanomaterials as a green tool in translational oncology
Author(s)
Gabellone, Sofia
Date Issued
June 5, 2025
Type
Doctoral Thesis
Abstract
Nature has long been a source of inspiration for pharmaceutical development, providing a wealth of organic
compounds with therapeutic potential. Lignin, a complex natural polymer, has emerged as a promising green
material for various biomedical applications. Its unique structural features, including antioxidant,
antimicrobial, and biocompatible properties, make it a versatile platform for drug delivery and tissue
engineering. The ease of lignin to be functionalized, abundance of reactive sites, and tunable physicochemical
properties further enhance its potential. One of the most promising applications of lignin is in the development
of nanomaterials. Lignin nanoparticles can be engineered to exhibit controlled release properties, making them
ideal for delivering drugs to specific target sites.
Interestingly, lignin shares some similarities with melanin, another natural polymer with diverse biological
functions. Both lignin and melanin possess unique structural features that enable them to interact with
biomolecules and exhibit redox activity. In particular, leveraging the photocatalytic properties of melanin, we
have explored the use of green photochemistry for the synthesis of bioactive small molecules. The application
of photons as a clean and sustainable energy source is a dogma in Green Chemistry This approach offers
significant advantages over traditional synthetic methods, reducing energy consumption and minimizing the
generation of harmful byproducts.
Da tempo, la natura rappresenta una fonte di ispirazione per lo sviluppo farmaceutico offrendo una vasta
gamma di composti organici con potenziale terapeutico. La lignina, un polimero naturale complesso, è emersa
come uno strumento verde promettente per diverse applicazioni biomediche. Le sue peculiarità strutturali, tra
cui proprietà antiossidanti, antimicrobiche e biocompatibili, la rendono una piattaforma versatile per il rilascio
di farmaci e per l'ingegneria tissutale. La facilità di funzionalizzazione della lignina, l'abbondanza di siti reattivi
e le proprietà fisico-chimiche modulabili ne accrescono ulteriormente il potenziale. Una delle applicazioni più
promettenti della lignina risiede nello sviluppo di nanomateriali. Le nanoparticelle di lignina possono essere
ingegnerizzate per esibire proprietà di rilascio controllato, rendendole ideali per veicolare farmaci verso
specifici siti target.
È interessante notare come la lignina condivida alcune similitudini con la melanina, un altro polimero naturale
con svariate funzioni biologiche. Entrambe possiedono caratteristiche strutturali uniche che consentono loro
di interagire con biomolecole ed esibire attività redox.
In particolare, sfruttando le proprietà fotocatalitiche della melanina, abbiamo esplorato l'impiego della
fotochimica verde per la sintesi di piccole molecole bioattive. L'applicazione di fotoni come fonte di energia
pulita e sostenibile rappresenta un dogma della Chimica Verde. Questo approccio offre vantaggi significativi
rispetto ai metodi sintetici tradizionali, riducendo il consumo energetico e minimizzando la generazione di
sottoprodotti dannosi.
Additional information
Dottorato di ricerca in Ecologia e Gestione Sostenibile delle Risorse Ambientali
Tesi di dottorato. 37. ciclo
Tesi di dottorato. 37. ciclo