Escafios de biomaterial impresos en 3D cargados con micropartículas de cerámica funcionalizadas con ácido zoledrónico...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de Biomateriales
• Sistemas de administración de fármacos
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los bifosfonatos como el ácido zoledrónico (ZLD) tratan la pérdida ósea pero causan efectos secundarios como la osteonecrosis de la mandíbula (ONJ) tras la administración sistémica.
• Los andamios impresos en 3D ofrecen una administración localizada de medicamentos, mejorando la eficacia terapéutica y minimizando la toxicidad sistémica para los trastornos óseos y el tratamiento del cáncer.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar flujos de trabajo de fabricación precisos para las microesferas de hidroxiapatita funcionalizadas con ácido zoledrónico (ZLD).
• Incorporar estos compuestos HA-ZLD (HZ) en andamios impresos en 3D basados en policaprolactona (PCL) para la liberación sostenida de fármacos.
• Optimizar los parámetros de impresión 3D para la integridad estructural y evaluar el perfil de liberación de fármacos.

Principales métodos:

• La hidroxiapatita (HA) y la ZLD se combinaron en proporciones HA: ZLD de 1: 1 y 3: 1, seguidas de secado al horno o congelado para crear compuestos HZ.
• Los compuestos se caracterizaron por su estabilidad térmica, morfología superficial y formación de enlaces.
• Se utilizó la impresión 3D por extrusión en fusión (3DP) para fabricar andamios PCL que contienen compuestos HZ del 10% en peso, con parámetros de impresión optimizados.

Principales resultados:

• El análisis térmico confirmó la dispersión uniforme de los compuestos HZ dentro de las mezclas de PCL.
• Las pruebas mecánicas indicaron que ZLD aumentó la fragilidad del andamio y redujo la ductilidad.
• Los estudios de disolución mostraron una liberación limitada del fármaco durante dos semanas, lo que demuestra el papel de la PCL en la modulación de la difusión de la ZLD.

Conclusiones:

• Se desarrolló con éxito un proceso de fabricación confiable para andamios impresos en 3D cargados con ZLD.
• Estos andamios son prometedores como un sistema de administración de medicamentos localizado y sostenido para los trastornos relacionados con los huesos y el tratamiento del cáncer.
• La investigación adicional puede optimizar las propiedades del andamio para mejorar los resultados terapéuticos.