I fluidi biologici hanno una notevole importanza sia come lubrificanti dei nostri tessuti e nella struttura ossea, sia come sistemi di protezione per assorbire gli shock. Uno dei composti di maggiore interesse utilizzato nei fluidi biologici è l’acido ialuronico sul quale vengono svolti numerosi studi reologici per determinarne la struttura e la funzionalità. La possibilità di comprendere fino in fondo le proprietà di queste sostanze permetterebbe di ampliare notevolmente la progettazione di molecole in grado di sostituire o coadiuvare i fluidi biologici.

L’obiettivo più complesso da raggiungere è riuscire a modulare le proprietà reologiche delle macromolecole che dipendono fortemente da fattori estremamente variabili. Oltre al peso molecolare e alla sua distribuzione all’interno della molecola infatti, le caratteristiche chimico-fisiche di una macromolecola in un fluido biologico sono fortemente influenzate dalle interazioni con altre molecole e la concentrazione reciproca.

L’acido ialuronico è sicuramente una macromolecola a base polimerica di grande interesse: ha un comportamento molto variabile all’aumentare della concentrazione in soluzione acquosa. A pH e concentrazione fisiologica l’acido ialuronico mostra un comportamento chiamato “a gomitolo” che all’aumentare della concentrazione all’interno del liquido diventa un reticolo transiente caratterizzato da maglie non ancora conosciute in dettaglio.

Il coefficiente di viscosità

Per gli studi di reologia è fondamentale conoscere il coefficiente di viscosità. Questa misura fondamentale può essere eseguita in modo semplice, affidabile ed automatico con i viscosimetri Lauda Scientific.

Il calcolo della viscosità in soluzione con Viscosimetro Ubbelohde è un parametro fondamentale descritto anche dalla Pharmacopea sia Europea che Statunitense.

Le misure di viscosità con i sistemi Lauda Scientific possono essere completamente automatizzate con la lettura automatica dei tempi di eluizione e il calcolo automatico della viscosità intrinseca. Vengono effettuate a concentrazioni diverse e il calcolo della regressione lineare viene fatto direttamente dal sistema.

Un esempio dell’importanza della misura dell’indice di viscosità è riportato in figura 1. In questa immagine viene riportato lo studio della viscosità in funzione della concentrazione dell’acido ialuronico ed è possibile ottenere molte informazioni dai dati riportati.


Viscosità a Zero Shear rate delle soluzioni acquose a varie concentrazioni di HA, normalizzate rispetto alla viscosità del solvente (H2O)Ƞ0-

Vengono riportate le misure di viscosità a “zero shear rate”, che mostrano come le letture di viscosità riportino ad una funzione crescente al crescere della concentrazione di Acido Ialuronico ed in particolare variano di circa 2 ordini di grandezza da 1.3mPa*s  a 0.05mg/ml fino a 250mPa*s a 20 mg/ml.

In figura è chiaramente visibile un incremento della viscosità intorno ai 3mg/ml che è sicuramente attribuibile alla formazione di reticoli dovuti al passaggio da soluzione diluita a concentrata. L’aumento della viscosità repentino è quindi imputabile alla variazione strutturale che da “gomitolo” passa a reticolo transiente.

Grazie ai sistemi Lauda Scientific è possibile effettuare studi molecolari e routine produttiva in modo semplice e versatile.