Seleccionar el embalaje adecuado para llevar la valiosa carga del punto A al punto B puede ser una tarea abrumadora en la oficina de correos. Durante algún tiempo, Los científicos se han enfrentado a una serie de preguntas similares al envasar medicamentos para su administración en el torrente sanguíneo:¿Cuánto envasado los mantendrá seguros? ¿Es el material de embalaje adecuado? ¿Es demasiado grande? ¿Es demasiado pesado? Investigadores de la Universidad de Drexel han desarrollado un nuevo tipo de contenedor que parece encajar perfectamente para realizar la entrega.

La medicación intravenosa ha dado importantes pasos en los últimos años como una forma de dirigirse directamente a las dolencias donde ocurren dentro del cuerpo. Pero llevar el medicamento a través del torrente sanguíneo al lugar correcto y liberarlo en el momento adecuado no es una tarea fácil. El cuerpo está diseñado para detectar y eliminar objetos extraños, diseñar tan exitosamente un recipiente para la administración de medicamentos dirigida requiere ingeniería y astucia a partes iguales.

"Los vasos de suministro se han diseñado tradicionalmente para evitar el reconocimiento por parte del sistema inmunológico al imitar materiales naturales en el cuerpo, como células o liposomas, "dijo Christopher Li, Doctor., profesor de ciencias de los materiales en la Facultad de Ingeniería de Drexel. "Pero el problema con los portadores artificiales reportados anteriormente es que no siempre son lo suficientemente duraderos como para llegar a los confines del cuerpo".

Li y Hao Cheng, Doctor., un profesor asistente de la Facultad de Ingeniería dirigió un grupo de investigadores que han estado desarrollando una carcasa de cristal de polímero para la administración de medicamentos por vía intravenosa. Su trabajo, que fue publicado recientemente en la revista Comunicaciones de la naturaleza muestra cómo estos "cristalesomas, "diseñado para ser lo suficientemente resistente durante mucho tiempo, viajes intravenosos, puede durar más que los envases de nanopartículas artificiales actuales, lo que significa que los médicos pueden usarlo para tratar directamente enfermedades en el cuerpo, exactamente con la cantidad adecuada de medicación.

"Los cristalesomas imitan estructuralmente los liposomas y polimerosomas clásicos utilizados para la administración de fármacos, Sin embargo, mecánicamente son más robustos gracias a su caparazón de cristal único, "Dijo Li.

En experimentos de circulación sanguínea y biodistribución, Los cristalesomas poliméricos de Li tienen una vida media de 24 horas y pueden durar más de 96 horas en el torrente sanguíneo, cifras que superan con creces la medicación inyectable actual.

"Los cristalesomas están bien sellados para que la medicación no se libere hasta que llegue a los sitios de destino. Por lo tanto, la medicación se puede administrar en dosis más altas, como se desee, a las aflicciones en el cuerpo, sin causar efectos secundarios graves asociados con la liberación temprana del medicamento, "Dijo Li." Y una administración intravenosa más directa significa que es probable que los tratamientos sean más efectivos ".

El grupo de Li combinó su trabajo único en el cultivo de esferas de cristal y nanocepillos autoensamblados para producir esta cápsula especial que es lo suficientemente gruesa como para encerrar de manera segura el medicamento. y también cuenta con una serie de hebras de polímero que pueden protegerse de las proteínas que señalan los cuerpos extraños para su eliminación.

El método para crear los cristalesomas, que el laboratorio de materiales blandos de Li desarrolló inicialmente en 2016, parece algo así como combinar aceite y agua para crear perlas líquidas suspendidas. En esta aplicación, las perlas encapsulan dos tipos de hebras de polímero que, cuando se enfría, condensar en el sólido, cristales esféricos en forma de cáscara de huevo, protegiendo la carga similar a una yema en el interior.

Mientras que un conjunto de polímeros, llamado ácido poli L-lactida o PLLA, se juntan para formar la carcasa corrugada de la esfera, la otra variedad, polietilenglicol o PEG, llamando la atención como bigotes en su superficie. Se sabe que los polímeros PEG evitan que las proteínas se adhieran a superficies sólidas, por lo que la distribución uniforme de estos polímeros en el exterior del cristalino evita que las proteínas del sistema inmunológico lo señalen como un invasor corporal.

"Tomados en conjunto, estas características dan al cristalino su poder de permanencia superior en el torrente sanguíneo, "dijo Cheng, cuyo grupo de investigación se especializa en la ingeniería de moléculas para la administración de fármacos por vía intravenosa.

El descubrimiento proporciona una estrategia para producir nanomateriales de larga circulación, lo que podría conducir a una nueva clase de portadores de nanopartículas de polímero para la administración de fármacos y la terapia génica, según los investigadores.

"El ingenioso, curvo, Las nanocápsulas de cristal de polímero reportadas aquí permanecen robustas mientras circulan en la sangre, una característica potencialmente importante para administrar medicamentos y terapias genéticas, "dijo Andrew Lovinger, el oficial del programa de investigación de materiales que supervisó la financiación del trabajo de la Fundación Nacional de Ciencias. "NSF se enorgullece de haber respaldado esta importante investigación, que integra las misiones de la agencia para promover el progreso de la ciencia y contribuir al avance de la salud de la nación ".