Fabricación y caracterización de microneedles disolubles de liberación sostenida con función calmante para la piel

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Biomateriales
• Sistemas de Administración de Fármacos
• Dermatología

Sus antecedentes:

• Las microneedles (MNs) ofrecen una vía prometedora para la administración de fármacos.
• Las microneedles disolubles (DMNs) son preferidas por su biodegradabilidad y bajo riesgo biológico.
• Un desafío clave con las MNs es la irritación de la piel, lo que requiere formulaciones mejoradas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar DMNs calmantes y de liberación sostenida novedosas para mitigar la irritación de la piel durante la administración de fármacos.
• Optimizar la formulación de DMN utilizando materiales biocompatibles con propiedades inherentes de reparación de la piel.
• Evaluar las propiedades mecánicas, la penetración en la piel, el comportamiento de disolución y la eficacia de reparación de la piel de las DMNs fabricadas.

Principales métodos:

• Fabricación de DMNs utilizando hialuronato de sodio (HA-Na), hidroxietilcelulosa (HEC) y γ-ácido de poliglutámico (γ-PGA).
• Optimización de la formulación de DMN mediante experimentos ortogonales, evaluando la morfología y la resistencia mecánica.
• Caracterización de DMNs óptimas para penetración en la piel (piel de cerdo y simulada), resistencia a la compresión y disolución in vitro/in vivo.
• Evaluación de la función de reparación de la piel a través de experimentos in vivo en ratones, monitorizando el eritema y el edema.

Principales resultados:

• Formulación óptima de DMN identificada como 13% HA-Na, 7% HEC y 5% γ-PGA, fabricada a 30°C durante 3 horas.
• Las DMNs fabricadas exhibieron integridad estructural, puntas afiladas, matrices uniformes y resistencia mecánica de hasta 20 N.
• Se logró una penetración cutánea exitosa con una fuerza de 2 N en modelos de piel de cerdo y simulada.
• La disolución in vivo en piel de ratón se completó en 1 hora, demostrando potencial de liberación sostenida.
• Las DMNs con 5% γ-PGA no mostraron eritema ni edema en ratones, y los orificios desaparecieron en 5 minutos, lo que indica una rápida reparación de la piel.

Conclusiones:

• Las DMNs desarrolladas poseen propiedades calmantes, de liberación sostenida y de reparación de la piel.
• Estas DMNs optimizadas muestran potencial para reducir la irritación de la piel en aplicaciones de administración de fármacos.
• La investigación futura debería centrarse en la carga de fármacos y el rendimiento de la liberación transdérmica para la administración práctica de fármacos.