Los biomateriales inyectables con jeringa, los dispositivos médicos y los tejidos diseñados han atraído gran atención como implantes mínimamente invasivos para el diagnóstico, la terapia y la medicina regenerativa.
Las películas ultrafinas poliméricas independientes, comúnmente denominadas nanohojas poliméricas, son una de las plataformas comúnmente utilizadas para dispositivos biomédicos inyectables con jeringa debido a su flexibilidad y adaptabilidad.
Estas nanoshojas tienen menos de 1 micrómetro de grosor, que es más delgado que un mechón de cabello que generalmente tiene unos 100 micrómetros de ancho. Son una plataforma prometedora para la administración de medicamentos a través de inyección con aguja.
A pesar del reciente desarrollo en las tecnologías de nanopartículas que usan ácido poliláctico PLA y ácido poliláctico-co-glicólico PLGA, las nanopartículas poliméricas aún no han superado varios desafíos técnicos para servir como una plataforma inyectable eficaz: a saber, 1 limitación en eltamaño de las nanohojas inyectables a través de agujas médicas, 2 robustez mecánica subóptima p. ej., rasgadura durante la inyección y 3 control limitado sobre la recuperación de la forma y el control del movimiento después de la inyección.
Para superar estas limitaciones, los investigadores del Centro de Fabricación y Diseño Digital DManD en la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur SUTD desarrollaron nanohojas utilizando polímero de memoria de forma SMP a base de poliuretano y nanopartículas magnéticas MNP para demostrarcapacidades para manejar nanosheets. SMP ofrece dos características mecánicas únicas: un gran cambio en los módulos de Young por el cambio de temperatura y el efecto de memoria de forma SME para recuperar la forma memorizada.
Además, los investigadores demostraron que las nanohojas SMP fabricadas pueden volverse magnéticas con MNP para realizar el control de movimiento sin contacto usando un campo magnético externo. Específicamente, las siguientes cuatro capacidades se demostraron usando la nanocapa de 710 nm de espesor con el vidriotemperatura de transición Tg de 25 grados Celsuis: 1 inyección de jeringa a través de las agujas médicas, 2 autoexpandibilidad después de la expulsión, 3 conformabilidad y remoción en las superficies biológicas, y 4 capacidad de guía en un imán externoEstas capacidades permiten aplicaciones prácticas in vivo como una plataforma inyectable con jeringa.
Como una ventaja adicional, el cambio del módulo por la temperatura ofrece una capacidad única para controlar la adhesión y la eliminación de la nano lámina MNP-SMP en las superficies biológicas. Esto habría sido difícil de lograr usando nanohojas convencionales que tienen un módulo constante yno ha sido demostrado previamente.
Al prever el suministro inyectable con jeringa de fármacos moleculares o construcciones celulares en los órganos internos, los investigadores agregaron las nanohojas MNP-SMP con una capa adicional de PLGA, que se conoce mejor como un biomaterial utilizado para el suministro de fármacos, para ampliar la funcionalidad comoun portador de fármacos moleculares y celulares. Esto puede hacerse sin comprometer las capacidades demostradas. SMP y MNP ofrecieron las mismas capacidades a las nanohojas que contienen una capa adicional de PLGA, lo que sugiere el vasto potencial de las nanohojas desarrolladas para el suministro de drogas y células.
"Las nanohojas MNP-SMP se pueden funcionalizar aún más cargando o imprimiendo medicamentos, células y circuitos eléctricos en la superficie integrando tecnologías de impresión emergentes como la impresión de inyección de tinta, la impresión 3D y la bioimpresión", dijo el Dr. Kento Yamagishi de SUTD, el líderautor del artículo
"Las nanohojas MNP-SMP contribuirán al desarrollo de dispositivos médicos avanzados inyectables con jeringa como una plataforma para administrar medicamentos y células al sitio específico o lesión en el cuerpo para un diagnóstico y terapia mínimamente invasivos", agregó el investigador principal, asistenteProfesor Michinao Hashimoto de SUTD.
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Materiales proporcionados por Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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