Andamios biocompatibles de proteínas-nanomateriales para la administración controlada de fármacos

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Biomateriales
• Ingeniería de Materiales
• Sistemas de Administración de Fármacos

Sus antecedentes:

• Los compuestos de colágeno-hidroxiapatita (Col-HAp) son prometedores para aplicaciones biomédicas.
• El desarrollo de biomateriales funcionales requiere la optimización de las propiedades mecánicas y la capacidad de carga de fármacos.
• Las técnicas de fabricación controlada son esenciales para crear andamios eficaces para la administración de fármacos.

Objetivo del estudio:

• Fabricar y caracterizar andamios compuestos de Col-HAp que incorporan nitruro de boro hexagonal (h-BN).
• Evaluar el impacto del h-BN en la resistencia mecánica, el área superficial y la eficiencia de encapsulación del fármaco del andamio.
• Evaluar la cinética de liberación del fármaco, el perfil de degradación y la biocompatibilidad de los andamios desarrollados para la administración de fármacos.

Principales métodos:

• Fabricación de andamios Col-HAp con y sin h-BN mediante liofilización controlada.
• Pruebas mecánicas para determinar la resistencia del andamio.
• Análisis del área superficial utilizando BET.
• Espectroscopía de dicroísmo circular (CD) para evaluar la conformación del colágeno.
• Estudios de carga y liberación de fármacos utilizando ciprofloxacina (CIP).
• Ensayos de degradación enzimática y pruebas de viabilidad celular.

Principales resultados:

• Los andamios Col-HAp/h-BN exhibieron una resistencia mecánica significativamente mejorada (10,27 MPa) y un área superficial (47,27 m² g⁻¹).
• Se observó una carga eficiente de ciprofloxacina y una liberación sostenida, siguiendo la cinética de primer orden para la carga y de segundo orden para la liberación.
• Los andamios demostraron una degradación gradual y una excelente viabilidad celular, confirmando la biocompatibilidad.
• La dicroísmo circular confirmó la preservación de la conformación del colágeno en la estructura compuesta.

Conclusiones:

• La incorporación de nitruro de boro hexagonal mejora las propiedades mecánicas y las capacidades de administración de fármacos de los andamios Col-HAp.
• Los andamios Col-HAp/h-BN desarrollados son mecánicamente robustos, poseen una alta capacidad de carga de fármacos y ofrecen una liberación sostenida de fármacos.
• Estos andamios son biocompatibles y exhiben biodegradabilidad controlada, lo que los hace adecuados para aplicaciones avanzadas de administración de fármacos.