Nanosistemas híbridos inteligentes para la liberación de fármacos

MARIA JAZMÍN PENELAS; IVANA AMENDOLA; GALO SOLER ILLIA; CINTIA BELÉN CONTRERAS

Encuentro; MABVII, VII Encuentro de Materia Blanda; 2021

Los materiales inteligentes han despertado gran interés debido a sus propiedades ajustables y gran versatilidad. Estos poseen una transición con un cambio abrupto físico o químico como consecuencia de una respuesta a un estímulo presente en su entorno, como: pH, temperatura, luz, etc. Por lo tanto, tienen un enorme potencial de aplicación en numerosos campos como por ejemplo en el transporte y la liberación controlada de principios activos, que se discuten en este trabajo. La construcción de materiales inteligentes requiere desarrollar estrategias sintéticas para generar nanosistemas con regiones que presenten propiedades ajustadas espacialmente definidas, que puedan adaptarse al ambiente y a los estímulos externos de manera autónoma. Luego de varios años de investigación se obtuvo un nanosistema hibrido inteligente (NHI), cuyo mecanismo de accionamiento se hace a través de su irradiación con energía de determinada longitud de onda, de esta manera la liberación de principios activos se realizaría en donde deben ejercer su acción. Se propuso la síntesis de NHI mediante la combinación de tres bloques de construcción, un núcleo de oro (Au NP) recubierto por una capa de SiO2 funcionalizada con un microgel de respuesta dual. La capa del microgel permite alojar diferentes principios activos, como fármacos, y se encuentra compuesta por un copolímero de N-isopropilacrilamida (bloque termoresponsivo) y acido acrílico (bloque pH responsivo). La caracterización del mismo se efectuó mediante las técnicas UV-Vis, FTIR, DLS y TEM. La presencia del microgel que cambia su estructura cuando la temperatura o pH del entorno cambia, otorga la capacidad de manipular el flujo de fármacos (absorción/liberación). Se evaluó la carga y liberación de tres fármacos modelos, uno de carga positiva, uno negativa y otro neutro. Se comparó la eficiencia del NHI desarrollado en la capacidad de carga de estos fármacos a pH 8 y en su liberación de control remoto a pH 4 con irradiación con LED verde. Los resultados obtenidos demostraron que la mayor capacidad de carga se produce cuando el fármaco empleado tiene una interacción electrostática favorable con el microgel, es decir, cuando su carga es opuesta. Mientras que cuando el fármaco es de la misma carga que el microgel, las fuerzas de repulsion electróstica impiden su carga. Además se observó que la liberación del farmaco cargado puede ser accionada por irradiación con LED verde mediante inducción fototermofísica. De esta manera, se demostró que es posible el diseño y la producción de nanosistemas híbridos inteligentes y su aplicación en sistemas de liberación de fármacos con control remoto.