Ilustración de la producción de esferas coloidales. © Dr. X.Yan
(Phys.org) - La entrega rápida y dirigida de medicamentos al foco de una enfermedad pronto podría facilitarse. Helmuth Möhwald y sus colegas del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces en Golm, Potsdam, han desarrollado una técnica sencilla para la producción de envases de medicamentos que se pueden canalizar a un objetivo seleccionado en el cuerpo. Los investigadores utilizan microesferas de carbonato de calcio porosas como plantillas para la producción de bolas huecas tridimensionales. Estos pueden absorber sustancias médicamente eficaces y permitir que las moléculas de señalización se adhieran a su superficie. con la ayuda de la cual las esferas pueden encontrar su camino hacia el tejido enfermo.
La quimioterapia es un arma exitosa en la lucha contra el cáncer; sin embargo, plantea un problema importante:las sustancias tóxicas no solo inhiben el crecimiento de las células tumorales, también dañan el tejido sano. Los médicos a menudo se enfrentan a esta situación en el uso de drogas. Las microesferas o nanoesferas que administran medicamentos a áreas específicas del cuerpo y solo las liberan allí podrían ayudar a superar este problema. El método desarrollado por los investigadores del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces permite producir tales esferas en una amplia gama de tamaños y dotarlas de diferentes funciones.
Los investigadores comienzan seleccionando las plantillas de carbonato de calcio en el tamaño que deberían tener sus envases de medicamentos al final del proceso. Estas partículas de CaCO3 se pueden producir en tamaños definidos con precisión que van desde unos pocos cientos de nanómetros hasta varios micrómetros. Luego, los científicos llenan los poros de las esferas de carbonato de calcio con nanopartículas y, si es requerido, con sustancias médicas. Por tanto, las nanopartículas pueden presentar diferentes características. Ellos pueden, por ejemplo, consisten en un material que se descompone por la luz o ciertas sustancias y, por lo tanto, actúan como abridores del vehículo del fármaco.
Luego, los investigadores con sede en Potsdam rodean las esferas llenas de CaCO3 con una red que consta de largas cadenas de proteínas; alternativamente, también pueden utilizar hilos de polímero para este propósito. El siguiente paso consiste en disolver la plantilla de CaCO3 con un ácido. Las nanopartículas luego se organizan en una esfera porosa que está encerrada en la red de proteínas. “Podemos combinar sustancias muy fácilmente para formar una unidad multifuncional y adaptar sus propiedades químicas y físicas a la función requerida, ”Dice Möhwald.
La red de proteínas no solo cubre la esfera hueca, también lo hace biocompatible y puede contener sustancias de señalización bioquímica que envían las esferas directamente a su objetivo en el cuerpo.
Los investigadores también utilizan otros métodos para la producción de micro y nanocontenedores que podrían ser adecuados para la administración de fármacos. Por ejemplo, hacen que las moléculas y nanopartículas se agrupen para formar tales estructuras utilizando un enfoque "de abajo hacia arriba". sin embargo, nuestro proceso es más fácil de controlar, más rápido de implementar y más rentable que las otras técnicas desarrolladas hasta ahora, ”Dice Helmuth Möhwald.
El investigador de Max Planck y sus colegas en Potsdam han logrado un paso importante al permitir que los medicamentos se administren de manera dirigida al foco de la enfermedad en el cuerpo. En opinión de Helmuth Möhwald, esto cumple con la tarea de la investigación básica en esta área:"Si la industria adoptará o no el método y lo desarrollará aún más hasta la madurez de la aplicación, sigue siendo una pregunta abierta".