Técnicas de preparación de nanopartículas poliméricas y parámetros de control de tamaño
Fabricar conjuntos macromoleculares a mesoescala que contengan componentes dispares con un orden molecular específico para cada uno de los componentes a nanoescala y un ensamblaje específico de los componentes a mesoescala es todo un reto. En esta Perspectiva, exploramos el autoensamblaje de nanopartículas poliméricas como una ruta viable para obtener materiales mesoestructurados sintonizables. Describimos el estado del arte de los métodos disponibles para la obtención de nanopartículas poliméricas esféricas y no esféricas, así como los retos que conlleva. Discutimos los ensamblajes ordenados y desordenados previstos de las nanopartículas y los retos para obtener estos ensamblajes en las nanopartículas poliméricas. También comentamos las ricas y futuras oportunidades en el floreciente campo de los ensamblajes de nanopartículas poliméricas.
Volumen de la revista: 48; Número de la revista: 18; Información relacionada: PHaSE colabora con la Universidad de Massachusetts, Amherst (líder) y Lowell; el Laboratorio Nacional de Oak Ridge; la Universidad Estatal de Pensilvania; el Instituto Politécnico Renssalaer; la Universidad de Pittsburgh; ID de la revista: ISSN 0024-9297
Nanopartículas poliméricas para la administración de fármacos
ResumenEn los últimos años, el desarrollo de nanopartículas se ha extendido a una amplia gama de aplicaciones clínicas. Las nanopartículas se han desarrollado para superar las limitaciones de la terapéutica libre y sortear las barreras biológicas -sistémicas, microambientales y celulares- que son heterogéneas entre las poblaciones de pacientes y las enfermedades. La superación de esta heterogeneidad de los pacientes también se ha logrado mediante la terapéutica de precisión, en la que las intervenciones personalizadas han mejorado la eficacia terapéutica. Sin embargo, el desarrollo de las nanopartículas sigue centrándose en la optimización de las plataformas de administración con una solución única. A medida que las nanopartículas lipídicas, poliméricas e inorgánicas se diseñan de forma cada vez más específica, pueden empezar a optimizarse para la administración de fármacos de forma más personalizada, entrando en la era de la medicina de precisión. En esta revisión, analizamos los diseños avanzados de nanopartículas utilizados en aplicaciones tanto no personalizadas como de precisión que podrían aplicarse para mejorar las terapias de precisión. Nos centramos en los avances en el diseño de nanopartículas que superan las barreras heterogéneas para la administración, argumentando que el diseño inteligente de nanopartículas puede mejorar la eficacia en las aplicaciones generales de administración, al tiempo que permite diseños personalizados para las aplicaciones de precisión, mejorando así, en última instancia, el resultado general del paciente.
Síntesis de nanopartículas de arriba abajo
El uso de polímeros procedentes de recursos naturales puede aportar muchas ventajas a los nuevos sistemas de nanopartículas poliméricas. Dichos polímeros tienen una serie de propiedades beneficiosas, como la biodegradabilidad y la biocompatibilidad, y están disponibles a gran escala y a bajo coste. A medida que disminuye la cantidad de combustibles fósiles, su aplicación se vuelve más interesante, aunque la caracterización es en muchos casos más difícil debido a la complejidad estructural, ya sea por la amplia distribución de sus pesos moleculares (polisacáridos, poliésteres, lignina) o por su compleja estructura (proteínas, lignina). Esta revisión resume diferentes fuentes y métodos para la preparación de sistemas de nanopartículas basados en biopolímeros para diversas aplicaciones.
Los poliésteres como la polilactida (PLA) (Figura 2) o los copolímeros de poli(lactida-co-glicolida) (Figura 3) son materiales biocompatibles y biodegradables que ya se utilizan como plásticos básicos (Gupta y Kumar, 2007; Madhavan Nampoothiri et al., 2010; Kfoury et al., 2013; Raquez et al., 2013) y también se utilizan ampliamente en aplicaciones biomédicas como la administración de fármacos o en la ingeniería de tejidos.
Síntesis sencilla de nanopartículas de plata
Las nanopartículas poliméricas se preparan a partir de polímeros biocompatibles y biodegradables cuyo tamaño oscila entre 10 y 1000 nm. Según su método de preparación, se forman nanoesferas o nanocápsulas. Las nanoesferas son sistemas de matrices mientras que las nanocápsulas son los sistemas en los que el fármaco se incorpora en el núcleo del sistema y se rodea de una membrana polimérica única. Las nanopartículas poliméricas se han desarrollado con el fin de administrar fármacos de forma controlada y selectiva con efectos secundarios reducidos. Este artículo revisa los métodos de preparación de las nanopartículas poliméricas y los métodos de síntesis de los polímeros biodegradables utilizados para el desarrollo de las nanopartículas poliméricas. Además, se analiza la aplicación de las nanopartículas poliméricas en el desarrollo de sistemas de administración de fármacos.
Los métodos más importantes para la preparación de nanopartículas poliméricas a partir de polímeros preformados son la evaporación de emulsiones y disolventes, la doble emulsión y la evaporación, la difusión de emulsiones, el desplazamiento de disolventes, la salazón y la diálisis.