Microagujas de seda para administrar fármacos de liberación controlada

Sin embargo, su desarrollo ha sido limitado por complicaciones que van desde duros requisitos de fabricación que destruyen compuestos biológicos sensibles, hasta la imposibilidad de controlar con precisión la liberación del fármaco o entregar el volumen de medicamento suficiente y a problemas con infecciones causadas por los pequeños pinchazos en la piel.

En este estudio, investigadores de la Universidad Tufts (Medford MA, EUA) describen el uso de fibroína de seda para la producción de microagujas. La fibroína de seda combina excelentes propiedades mecánicas, biocompatibilidad, biodegradabilidad, condiciones benignas de procesamiento y la capacidad de preservar y mantener la actividad de los compuestos biológicos arrastrados en su matriz de material. La tasa de degradación de la fibroína de seda y la tasa de difusión de las moléculas arrastradas pueden ser controladas con sólo ajustar las condiciones de post-procesamiento.

El proceso descrito en la edición digital del 2 de diciembre de 2011, de la revista Advanced Functional Materials se basa en condiciones de presión y temperatura ambiente y procesamiento acuoso. Se fabricaron moldes maestros de microagujas en aluminio como paneles de agujas de unas 500 micras de altura de la aguja y con radio de la punta de menos de 10 micras. El elastómero polidimetilsiloxano (PDMS) fue vaciado en el maestro para crear un molde negativo; una solución de proteína de seda cargada con medicamento fue vaciada luego sobre el molde. El tratamiento posterior de renaturalización con vapor de agua y la exposición mecánica y electrónica a diferentes temperaturas proporcionó el control de la permeabilidad de las microagujas de seda y su cinética de liberación del fármaco.

Los resultados mostraron que las microagujas de seda podían administrar al mismo tiempo una gran molécula, un fármaco modelo enzimático (peroxidasa de rábano picante) y el antibiótico tetraciclina a velocidades controladas, manteniendo su actividad biológica.

“Mediante el ajuste de las condiciones de post-procesamiento de la proteína de seda y variando el tiempo de secado de la proteína de seda, hemos sido capaces de controlar con precisión las tasas de liberación del fármaco en experimentos de laboratorio” dijo el autor principal, Dr. Fiorenzo Omenetto, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad Tufts.

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Tufts University