Un modelo general multiestrato para una cápsula nanofuncionalizada de liberación: Un estudio computacional impulsado...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Ciencia de Materiales
• Modelado Computacional

Sus antecedentes:

• Las cápsulas de liberación son cruciales para la administración de fármacos, presentando típicamente un núcleo y recubrimientos concéntricos.
• Los modelos existentes a menudo simplifican la estructura de la cápsula y la dinámica de liberación.

Objetivo del estudio:

• Extender los modelos mecanicistas para cápsulas multiestrato, incluyendo la erosión concurrente.
• Caracterizar computacionalmente la cinética de liberación de sustancias activas.
• Proporcionar criterios de diseño para sistemas de administración de fármacos de liberación controlada.

Principales métodos:

• Se desarrolló un modelo computacional para la liberación de fármacos de microcápsulas esféricas.
• Se empleó una ecuación de difusión no lineal con difusión asimétrica y coeficientes discontinuos.
• Se resolvió numéricamente utilizando un esquema de volúmenes finitos con resolución adaptativa.
• Se derivaron expresiones analíticas para la concentración y la liberación acumulada.

Principales resultados:

• El modelo predice con precisión los perfiles de liberación de las cápsulas multiestrato.
• Se identificaron parámetros clave que influyen en la cinética de liberación, como la permeabilidad del recubrimiento.
• Las predicciones del modelo mostraron una buena concordancia con los datos experimentales in vitro.

Conclusiones:

• El modelo desarrollado ofrece una visión mecanicista de los procesos de transporte en partículas compuestas.
• Sirve como una herramienta práctica para evaluar y diseñar sistemas de administración de fármacos de próxima generación.
• Reduce el esfuerzo experimental en el desarrollo de sistemas de liberación controlada.