¿Son los recubrimientos de nanopartículas la respuesta a la próxima generación de stents?

Desde la primera aplicación de stents para tratar las oclusiones coronarias, se han producido varios avances tecnológicos, como la introducción de aleaciones de magnesio bioabsorbibles, para mejorar los resultados clínicos. La tecnología de stents cardiovasculares relacionada con el diseño, los materiales, los revestimientos y muchas otras características relacionadas está en constante evolución.

​​​​​​

​​​​​​estancia: Nanodiamantes fluorescentes funcionales para la administración simultánea de fármacos y detección cuantitativa en células HeLa. Haber de imagen: Foto de Phonlamai/Shutterstock.com

Los científicos probaron recientemente una aleación a base de magnesio (Mg) (WE43) con dexametasona, llena de nanopartículas poliméricas, como material de soporte. Los resultados de este estudio están disponibles como evidencia previa en ingeniería médica y física revista.

La evolución de la tecnología de stent

El desarrollo de stents rellenos de fármaco (DES) es un logro importante en la tecnología de stents, que ha reducido significativamente la reestenosis del 20-30 % (stent de metal desnudo) al 3-20 % (stent relleno de fármaco). La tecnología DES consiste en recubrir el andamiaje de apoyo con un fármaco que contiene polímeros permanentes. Desde su primer descubrimiento, DES ha sufrido muchas modificaciones, incluida la aplicación de productos biofarmacéuticos en lugar de compuestos sintéticos, diferentes diseños de stent, diferentes recubrimientos poliméricos y estrategias diferenciales de aislamiento de fármacos. Sin embargo, los riesgos de trombosis y reestenosis todavía están asociados con la aplicación de DES.

Para reducir los efectos secundarios después de la aplicación del stent, los materiales permanentes del armazón del stent se reemplazaron con materiales bioabsorbibles. Dado que estas sustancias eliminan con éxito el riesgo de desarrollar trombosis, no hay necesidad de una terapia antiplaquetaria prolongada. En comparación con los materiales poliméricos bioabsorbibles, el uso de metales y aleaciones de metales para desarrollar el andamio de apoyo exhibe extraordinarias propiedades mecánicas y la opacidad óptica requerida para los rayos X.

READ  Mira esta imagen de la Tierra y la Luna tomada desde la órbita de Marte por HiRISE de la NASA

El magnesio y sus aleaciones se han propuesto como materiales prometedores para andamios de puntales metálicos debido a su biocompatibilidad y propiedades mecánicas. Sin embargo, debido a la alta actividad electroquímica, las aleaciones a base de Mg y Mg están sujetas a una rápida corrosión. Este defecto limita la producción de stents de magnesio que contienen fármacos. Curiosamente, la implementación de varios recubrimientos basados ​​en óxido de grafeno o micro/nanopartículas ha mejorado el rendimiento de los stents basados ​​en Mg.

La dexametasona (Dexa) es un agente terapéutico que posee propiedades antiinflamatorias e inhibe la proliferación de células del músculo liso (SMC). La aplicación de la tecnología Dexa en DES ha mostrado resultados clínicos satisfactorios.

Evaluación de aleación de Mg WE43 recubierta con nanopartículas cargadas con Dexa como material de soporte

Los científicos evaluaron recientemente WE43 (encapsulado con nanopartículas cargadas con Dexa) como un nuevo material de soporte mediante un método de electropulverización. La superficie recubierta con nanopartículas se analizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), que reveló que las nanopartículas tenían forma redonda y que el tamaño de la mayoría de las nanopartículas era inferior a 200 nm. El análisis SEM también demostró la naturaleza homogénea y la distribución de las nanopartículas. El tamaño, la morfología y la dispersión de las nanopartículas juegan un papel importante en el perfil de liberación del fármaco y la captación celular.

Varios estudios han indicado que las nanopartículas con un tamaño de 100 a 200 nanómetros pueden penetrar la capa interna de las paredes de los vasos sanguíneos y administrar agentes terapéuticos. Por lo tanto, debido al tamaño de las nanopartículas cargadas con Dexa recientemente desarrolladas y encapsuladas en el stent WE43, se espera que alcancen el sitio objetivo al penetrar en los vasos internos de las arterias coronarias y permitir la administración efectiva de fármacos.

READ  La primera imagen enfocada del telescopio espacial James Webb | Tiempos de Camberra

La evaluación de las propiedades superficiales del material reveló que la rugosidad de la superficie del revestimiento de nanopartículas era de unos 700 nm, lo que contribuía a mejorar la hidrofobicidad de la superficie. Para analizar la propiedad de liberación del fármaco, los investigadores compararon la propiedad de liberación de dos conjuntos de muestras, es decir, WE43 y acero inoxidable. El lanzamiento del perfil mostró que el 25% de Dexa se lanzó dentro de las primeras cinco horas. Curiosamente, los científicos observaron un patrón similar de liberación del fármaco, en ambos grupos, durante 120 horas, y se eliminó alrededor del 60 % de Dexa.

Se observó un aumento repentino en la liberación del fármaco en WE43, en comparación con el acero inoxidable, debido al inicio del proceso de hidrólisis. La descomposición resultó en el desprendimiento de las nanopartículas mejoradas de la superficie, lo que resultó en una mayor elución de Dexa. Por lo general, para prevenir la restenosis, se requiere una liberación continua de medicamentos durante tres semanas para evitar la proliferación y migración de SMC.

El ensayo MTT se realizó para analizar el efecto inhibitorio de tres grupos, es decir, superficie cubierta con nanopartículas (SNP), superficie cubierta con nanopartículas cargadas de fármaco (SDLN) y solución Dexa sobre la proliferación celular en SMC. Después de 24 h, la viabilidad celular disminuyó significativamente en todos los grupos, es decir, SLDN (60,7 %), SNP (91,8 %) y solución Dexa (93,3 %). Sin embargo, después de 72 h, el efecto inhibitorio de SLDN y SNP aumentó significativamente y la solución Dexa permaneció estable. Una de las principales razones de la disminución de la viabilidad celular fue el aumento de la concentración del ion magnesio. La concentración de magnesio iónico también puede haber contribuido a la ausencia de endotelio vascular umbilical humano (HUVEC) en la superficie de metal desnudo, que se evaluó mediante análisis SEM.

READ  La sonda a Marte de la NASA enfrenta otro obstáculo: guijarros

una visión futura

En conjunto, las nanopartículas cargadas con Dexa recubiertas en una placa WE43 se pueden usar como soportes bioabsorbibles para fármacos debido a su capacidad persistente de liberación de fármacos. Además, se observó inhibición de la proliferación de SMC sin afectar la proliferación de células endoteliales. en el laboratorio experiencias culturales. Este resultado apoya el aumento de su aplicabilidad como material de stent mejorado.

referencia

Lakalayeh, AG et al. (2022) Evaluación del recubrimiento de nanopartículas llenas de fármaco sobre una aleación de magnesio para el desarrollo de la próxima generación de stents cardiovasculares bioabsorbibles. ingeniería médica y física. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350453322001266

Descargo de responsabilidad: Las opiniones expresadas aquí son las del autor expresadas a título personal y no representan necesariamente las opiniones de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork es el propietario y operador de este sitio web. Este aviso legal forma parte de los términos y condiciones de uso de este sitio web.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.