Examinando por Materia "Chitosan"
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Publicación Acceso abierto Comparación de la cinética de liberación de la curcumina desde partículas nanométricas y micrométricas basadas en quitosano(Universidad EIA, 2025) Durango Durango, Juan Pablo; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: Los sistemas de liberación de principios activos, como micropartículas y nanopartículas, se destacan por ofrecer ventajas considerables en términos de eficacia, reducción de toxicidad y efectos secundarios, optimizando la administración y la absorción celular. Sin embargo, la influencia de propiedades fisicoquímicas como tamaño y forma en la liberación del principio activo es un punto clave para tener en cuenta. El proyecto se centra en mejorar la efectividad terapéutica de la curcumina, que enfrenta limitaciones debido a su baja solubilidad y rápida metabolización. La propuesta radica en emplear matrices poliméricas basadas en quitosano para encapsular la curcumina y permitir su liberación controlada. Esta estrategia busca superar las barreras actuales para su aplicación médica. El enfoque principal del proyecto consiste en comparar la cinética de liberación de la curcumina cuando se encapsula en micropartículas y nanopartículas basadas en quitosano. La falta de información específica sobre esta comparación es un vacío que esta investigación busca llenar. Al evaluar el efecto de la escala de la partícula en la liberación de curcumina, se espera generar resultados experimentales valiosos para la comunidad científica. Estos datos pueden tener un impacto significativo, ya que podrían ser fundamentales para optimizar no solo la administración de la curcumina, sino también otros compuestos bioactivos. Además, se prevé que los hallazgos contribuyan al diseño de sistemas de administración de fármacos más eficientes y adaptados a necesidades específicas, abriendo nuevas posibilidades en el campo de la medicina y la terapia farmacológica.Publicación Sólo datos Desarrollo de matrices de PVA y quitosano para el cultivo celular(Universidad EIA, 2013) AlmonacidSuárez, Almonacid Suárez; Londoño, Martha ElenaIn the project Development of a PVA-chitosan scaffold for cellular culturing was formulated to create a scaffold from polymers which have been described in the literature as good materials due to the quality of their properties and their application in the tissue engineering.Publicación Acceso abierto Dispositivo de liberación controlada de principio activo por vía transdermal(Universidad EIA, 2021) Bedoya Herrera, Valentina; Montoya Góez, Yesid; Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Agudelo Pérez, Natalia AndreaRESUMEN: El aumento en la población mundial y en parte la mejora de la calidad de vida en el último siglo en cuanto al campo farmacéutico se da debido en gran medida al desarrollo de medicamentos y los sistemas de liberación controlada de los mismos, esto ha beneficiado así una parte de la población que padece de enfermedades reumáticas, la cual se compone en gran parte de personas con edad avanzada. En el caso del Ibuprofeno, el cual es un fármaco con propiedades antiinflamatorias, que también es utilizado por su acción como antipirético y analgésico, es comúnmente administrado por vía oral y en menor medida por vía tópica, es decir, por medio de ungüentos; estos últimos con ciertos inconvenientes como adherencia a la ropa, incomodidad por causar sensación grasosa, entre otros. En este trabajo de grado se presentan los resultados del desarrollo de un dispositivo de liberación controlada de principio activo por vía transdermal, usando como fármaco modelo Ibuprofeno sódico. La documentación incluye la descripción de los procesos de extracción del Ibuprofeno a partir tabletas comerciales, protocolo de encapsulamiento, caracterización y diseño de concepto del sistema de liberación.Publicación Acceso abierto Efecto de la modificación con ácido fólico sobre la vectorización de nanopartículas de Quitosano-Peg(Universidad EIA, 2023) Romero Ruiz, Daniela Paola; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: el cáncer es una de las enfermedades con una alta tasa de mortalidad en el mundo. Por lo tanto, existen diferentes tratamientos, y la quimioterapia es uno de los tratamientos más empleados. Sin embargo, no es especifico, ya que ataca tanto a células sanas como a cancerígenas. Ante esto, la nanotecnología propone el campo de la nanomedicina, que es una ciencia que aplica los conocimientos de la nanotecnología en el campo de la salud. Como resultado de la investigación biomédica, las nanopartículas se han explorado en diversos campos de la medicina. Uno de ellos es la administración de principios activos, donde se busca que los fármacos sean más específicos y solo ataquen a células cancerígenas. Por lo tanto, es necesario diseñar adecuadamente las nanopartículas, teniendo en cuenta parámetros como la carga superficial, el tamaño, la forma, el PDI, el potencial ζ, ya que estos afectan la estabilidad coloidal de las nanopartículas, de circulación e internalización celular, así como su adhesión e ingreso a las membranas celulares. Existen diferentes biomateriales para la preparación de las nanopartículas. El quitosano es uno de los polímeros más empleados debido a sus propiedades excepcionales. Este polímero tiene grupos amina libres (-NH2), los cuales le confieren propiedades químicas destacables, como su carga positiva y su capacidad de modificación química (Gonçalves et al., 2014). Sin embargo, las nanopartículas de quitosano presentan una limitación cuando se administran por vías con un pH neutro, ya que estudios previos han demostrado que no son estables en estas condiciones. Por lo anterior, el objetivo de este proyecto fue preparar nanopartículas de quitosano (Q) modificado con polietilenglicol (PEG) y ácido fólico (AF) mediante dos métodos. En ambos métodos, se utilizó Q modificado con PEG (QPEG), y las variaciones consistieron en que, en el primer método, se modificó el Q con AF para obtener QAF y las partículas se prepararon a partir de una mezcla de ambos polímeros; en el segundo método, se prepararon las partículas con QPEG y se realizó una modificación superficial con AF. Después de preparar las partículas mediante ambos métodos, se evaluaron su tamaño, índice de polidispersidad y su potencial ζ. Además, se analizó la estabilidad en condiciones fisiológicas simuladas (con un pH de 7,4, una temperatura de 37 °C y una fuerza iónica de 167 mM) para evaluar el efecto del método de modificación en la estabilidad de las partículas. Los resultados mostraron que ambos métodos permiten obtener nanopartículas menores a 200 nm. En cuanto al potencial ζ, el método de conjugación empleado no afecta este parámetro, ya que los valores no cambian. Adicionalmente, el valor obtenido (alrededor de 16 mV) indicaron una estabilidad electrostática mínima, aunque se debe tener en cuenta que el PEG proporciona una estabilidad estérica adicional. En relación con la estabilidad en condiciones fisiológicas las nanopartículas obtenidas mediante el segundo método son estables coloidalmente en las condiciones simuladas de pH, fuerza iónica y temperatura.Ítem Acceso abierto Efecto del grado de sustitución sobre la formación y estabilidad de nanopartículas de quitosano-polietilenglicol(Universidad EIA, 2023) López Ruiz, Paola Vanessa; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: los materiales poliméricos están siendo ampliamente usados en el campo farmacéutico y biomédico para muchas aplicaciones, entre ellas, el desarrollo de sistemas de liberación controlada de principios activos. El quitosano es uno de estos polímeros de gran interés al ser un material con propiedades de biodegradabilidad, biocompatibilidad, alta carga positiva, actividad antimicrobiana, notable afinidad a las proteínas, entre otras; por lo que la preparación de nanopartículas mediante el método de gelación ionotrópica, utilizando tripolifosfato pentasódico, es el mejor método, ya que forma las nanopartícula de manera rápida, y además homogéneas. Sin embargo, estas nanopartículas son inestables en medio fisiológico (pH 7,2 a 7,4) y como alternativa, se potencia el uso del polietilenglicol (PEG) para modificar el quitosano y obtener nanopartículas más estables, pero según investigaciones recientes aun es incierto si su grado de sustitución si afecta a la estabilidad de dichas partículas. Con este fin, se exploró la posibilidad de mejorar la estabilidad de las nanopartículas de quitosano modificándolas con PEG cuando se usa un grado de sustitución mayor al 1 %. De acuerdo a la metodología planteada, primero se realiza la modificación del biopolímero de quitosano con PEG, para luego dar paso a la formación de las nanopartículas mediante gelación ionotrópica. Una vez obtenidas dichas nanopartículas se determina el efecto del grado de modificación sobre el tamaño y la carga superficial, esperando obtener nanopartículas Q-g-PEG con un tamaño inferior a 200 nm, además de estables en condiciones fisiológicas simuladas (con un pH de 7.4, una temperatura de 37 °C y una fuerza iónica de 163 mM), lo cual se determinó a través de un análisis de DLS y potencial ζ (Nanoplus, Micromeritics, EEUU). Finalmente, se obtuvo un protocolo de funcionalización para la formación de nanopartículas del copolímero Q-g-PEG, con grado de sustitución mayor al 1 % del cual se estableció que, al simular a condiciones fisiológicas, las nanopartículas no fueron estables debido al aumento en su tamaño y PDI.Publicación Acceso abierto Estabilidad de nanopartículas de quitosano y alginato para aplicaciones biomédicas(Universidad EIA, 2021) Solarte Silva, Yurani Katherine; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: En la investigación biomédica, las nanopartículas han sido exploradas ampliamente en diversos campos, sin embargo, una de sus aplicaciones más prometedoras es la administración dirigida de fármacos anticáncer. Por esto, es importante resolver los retos actualmente existentes en el diseño de sistemas nanoparticulados para este tipo de aplicación, tales como: tener un tamaño que permita la circulación e internalización celular, presentar una forma que favorezca el cruce de varias barreras biológicas y poseer una carga superficial que mejore el tiempo de circulación, la adhesión e ingreso a las membranas celulares. En cuanto a biomateriales para este tipo de aplicaciones biomédicas, se destacan las nanopartículas poliméricas, debido a su excelente biocompatibilidad y biodegradabilidad, principalmente, aquellas obtenidas a partir de polímeros naturales como quitosano y alginato. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo de grado era obtener nanopartículas de quitosano y alginato con un tamaño inferior a 200 nm y estables en condiciones fisiológicas simuladas (con un pH de 7,4, una temperatura de 37 °C y una fuerza iónica de163 mM). Para la ejecución de este proyecto, se prepararon nanopartículas a partir de entrecruzamiento iónico, se evaluó el efecto de la concentración de quitosano y alginato sobre la formación de las nanopartículas, y se evaluó el efecto de la relación molar sobre el tamaño de partícula y la carga superficial, mediante caracterizaciones por dispersión de luz (DLS) y potencial ζ. Por último, se determinó el efecto de la temperatura y el pH fisiológico sobre la estabilidad coloidal de las nanopartículas obtenidas. Los resultados mostraron la eficacia del entrecruzamiento iónico para la obtención de nanopartículas de quitosano-alginato con un tamaño de 180,1 nmy posible aplicación biomédica, al emplear concentraciones de quitosano y alginato de 0,1 mg/mL y 0,3 mg/mL, respectivamente, y una relación molar alginato:glucosamina de 0,00048:1. Sin embargo, las nanopartículas obtenidas a partir de estos dos polímeros, presentaron problemas de agregación al ser evaluadas en condiciones fisiológicas simuladas, aunque con los pesos moleculares evaluados no se identificaron procesos de precipitación de las nanopartículas, lo cual podría explorarse a futuro para la administración de agentes quimioterapéuticos por vía intravenosa.Publicación Acceso abierto Evaluación de la proliferación de células madre de pulpa dental en matrices de pva y quitosano(Universidad EIA, 2015) Rivas Yepes, Laura; Galvis Pareja, David AndrésLa ingeniería de tejidos plantea soluciones para reparar tejidos dañados. Una rama de esta, de creciente interés es la odontología regenerativa, cuyo reto es desarrollar matrices poliméricas que permitan procesos de adhesión, proliferación, migración y diferenciación de las células madre para su implementación en el campo de regeneración tisular. Este trabajo propone la fabricación de matrices de PVA-quitosano para evaluar de adhesión y proliferación en cultivo celular. Las matrices se fabricaron con una proporción 50:50 de PVA-Quitosano, por medio del método “salt-leaching” (uso de bicarbonato de amonio) y liofilización, buscando obtener condiciones adecuadas para el desarrollo célular in vitro. El tamaño de poro buscado estaba alrededor de los 200 μm. Se compararon las características entre matrices con la misma proporción sin usar agente porogénico, además de controles de 100% PVA y 100% quitosano, elaborados con las mismas características. Obteniendo un total de 6 tratamientos. Se realizaron las siguientes caracterizaciones: hinchamiento, pruebas mecánicas para evaluar resistencia a la compresión, microscopía electrónica de barrido (SEM), donde se observó microestructura y características de porosidad, espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para determinación de grupos funcionales y la evaluación biológica en la matriz por medio del ensayo de MTT (Bromuro de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol). La evaluación se realizó con células de ovario de hámster chino (CHO K1), porque esta línea celular posee una morfología fibroblastoide bastante parecida a la de las células madre de pulpa dental, es una línea estandarizada y reconocida; además de su fácil obtención. Finalmente se observó que las matrices 50/50 presentan poca porosidad, al igual que las de PVA, mientras que ambos tratamientos de las matrices con quitosano muestran un tamaño de poro alrededor de 200 μm. La resistencia a la compresión fue menor en las muestras con AP y en la matriz de quitosano sin AP. Además se obtuvo un porcentaje de hinchamiento mayor que sus controles sin AP. De manera cualitativa, por MTT, se logra observar adhesión celular en las matrices. Se sugiere aumentar el número de muestras, además de medir cualitativamente el MTT en cortes de la matriz.Publicación Acceso abierto Fabricación de matrices de Quitosano y Alginato para su aplicación en ingeniería de tejidos(Universidad EIA, 2016) Salazar Puerta, Ana Isabel; Londoño López, Martha ElenaActualmente se ha trabajado en la ingeniería de tejidos con andamios (Scaffolds) biodegradables, que tienen la capacidad de imitar fielmente a la matriz extracelular (MEC) y así crear un ambiente propicio para la adhesión y proliferación celular, estimulando así el crecimiento de tejido in vitro (Yildirimer, Thanh, & Seifalian, 2012). En este trabajo se propone la fabricación de matrices porosas a partir de quitosano y alginato, dos polímeros de origen natural, para la posterior evaluación de la adhesión y proliferación de Fibrolastos en ellas. Las matrices se fabricaron con una concentración de quitosano al 1,5% y al 1%, manteniendo la concentración del alginato al 1%; se utilizaron además 2 proporciones: 75/25 y 25/75 de quitosano-alginato. Como agente porogénico se utilizó bicarbonato de amonio y de sodio entrecruzadas físicamente por medio de liofilización. Se realizaron 5 tratamientos con la combinación de los parámetros anteriores, otros 5 tratamientos a las mismas concentraciones y proporciones pero sin agente porogénico y 3 controles de 100% quitosano a una concentración del 1,5%, 1% y alginato al 1%. Se realizaron técnicas de caracterización a las matrices como: pruebas de hinchamiento, Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para determinar las características microestructurales y porosidad, Espectrometría Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) para definir los grupos funcionales, Análisis de termogravimetría (TGA) y por último se realizó el cultivo de células de ovario de hámster chino (CHO) en las matrices y se caracterizó por medio de SEM nuevamente para evaluar su adhesión y proliferación. Finalmente se observó que las matrices que tenían una mayor proporción de quitosano presentaban un porcentaje de hinchamiento mayor, por lo cual su porosidad incrementó, tenía buena interconectividad y tamaño de poro adecuado. Además se pudo evidenciar la adhesión de células CHO en 4 de los 5 tratamientos planteados, presentando mejores resultados en las matrices con un alto contenido de quitosano.Publicación Acceso abierto Hidrogel inyectable con posible aplicación en el cáncer de mama(Universidad EIA, 2022) Giraldo Salazar, Juan Camilo; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaABSTRACT: Breast cancer is considered a public health problem, being the cause of countless deaths in the world, so multiple treatments have been developed to eliminate cancer cells; however, they have a limited immune response rate and side effects. In fact, breast cancer is a public health problem and is considered one of the main causes of cancer mortality in women in Colombia and in a large number of Latin American and Caribbean countries. For this reason, it is important to solve the challenges that currently persist in the treatment of cancer, in a less invasive, costly way, with reduced side effects and with a higher rate of immune response. In the case of biomaterials and nanotechnology for this type of biomedical applications, the use of polymeric nanoparticles has stood out thanks to their biodegradability and biocompatibility characteristics, where natural polymers such as agarose and chitosan stand out. In addition, injectable hydrogels have become an important issue in cancer therapy, since they provide high local drug concentration, minimal invasiveness, sustained release characteristics and low systemic toxicities. Therefore, the objective of the present exploratory work was to propose an injectable hydrogel with possible application for breast cancer therapy. For the development of the project, it was necessary to design a methodological plan to obtain an injectable hydrogel together with its characterization. For its execution, a list of needs, requirements and morphological matrix of the project was made, once the polymers were selected, a solubility analysis of chitosan and agarose was carried out, then, a synthesis of carboxymethyl chitosan was made and the agarose was oxidized, then the concentrations of 10 mg/mL and 20 mg/mL, and the proportions 1:1, 1:3, 3:1 and 3:5 of the mixture of oxidized agarose and carboxymethyl chitosan were evaluated. Finally, the gelation time, injectability, syringeability, mechanical properties and swelling rate were evaluated. These tests were evaluated under different temperature conditions. The results showed a good swelling rate and mechanical properties for the 20 mg/mL concentrations. In addition, injectivity tests indicated optimal values in hydrogel compressive strength, being suitable to be administered through a needle. It should be added that the proportions 1:3 and 3:1 of oxidized agarose and carboxymethyl chitosan were not considered for their characterization because from the beginning they did not present ideal characteristics to continue working in the formation of the hydrogel.Publicación Acceso abierto Protocol for the evaluation of chitosan nanoparticles in colorectal cancer cells(Universidad EIA, 2023) Avendaño Rodriguez, Jose Miguel; Flórez Ibáñez, María Paz; Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Toro, LenkaABSTRACT: Colorectal cancer is the third most frequent type of cancer in the world and in Colombia. According to the World Health Organization (WHO), in 2021 approximately 2 million people were reported with this condition, and, in Colombia, the figure rises to 2,000 new cases per year. Despite being a disease with high prevalence, the treatments that have been developed to combat it are not very effective, generating the need to explore new alternatives, such as nanotechnology that has allowed advances, however, the search for materials and techniques that allow an effective performance in the treatment of colorectal cancer continues. In this work the use of chitosan nanoparticles was proposed because they have advantages in stability, biodegradability, and biocompatibility, besides they can be crossed with other molecules to improve their properties. Therefore, the objective of this project was to establish a protocol to evaluate chitosan-based nanoparticles in a culture of colorectal cancer cells for their possible application as a treatment for this disease. To carry out the project, a methodology divided into two stages was proposed, the first stage consisted of obtaining and analyzing the stability of the nanoparticles, and the second stage consisted of evaluating the nanoparticles in two cell line cultures (Caco-2 cancer cell line and the NIH-3T3 mouse fibroblast cell line). The evaluation was performed at different concentrations of nanoparticles in a range between 0 - 100 µg/mL to establish the experimental conditions for the study of the effect of these nanoparticles on the cell lines mentioned, and thus contribute to the development of the project entitled "Chitosan - Fe (III) nanocomplexes modified with folic acid for targeted therapy in colon cancer" of the research group GIBEC of the EIA University. The results obtained showed that the ionotropic gelation method used to synthesize chitosan nanoparticles allows obtaining particles with an average size of 188.3 nm. However, when in contact with the protein-free cell culture medium, an increase in size was observed, reaching approximately 902.2 nm, with an average ζ-potential value of 10.79 mV. Furthermore, upon evaluating these nanoparticles in the cell cultures mentioned previously, it was possible to verify that they do not exert cytotoxicity on the cell lines studied, since in all the tests performed, the cell viability results were never lower than 70%.Publicación Acceso abierto Sistemas de nanotransporte de principios activos usados en terapias para el síndrome de Dravet basados en quitosano(Universidad EIA, 2023) Mejía Ciro, Karen; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: el síndrome de Dravet es una encefalopatía epiléptica de grado muy severo que se inicia en el primer año de vida, con crisis habitualmente desencadenadas por la fiebre, a las que sigue una epilepsia farmacorresistente. Una alternativa para el tratamiento de esta enfermedad ha sido la administración de valproato, el cual ha demostrado controlar las crisis febriles y epilépticas, aunque no tiene tanta eficiencia; lo cual, se debe a la dificultad del medicamento para atravesar la barrera hematoencefálica, por lo que la concentración requerida del principio activo no logra llegar las personas que padecen esta enfermedad. Lo anterior, abre la posibilidad de encapsular el valproato en nanopartículas para favorecer su liberación controlada y dirigirlas al lugar específico donde se requiere, potenciando así el efecto deseado. Para ello, se seleccionó el polímero quitosano, pues es biocompatible, biodegradable y bioactivo. Con base en lo anterior, se propuso un sistema para encapsular valproato, usado en terapias contra el síndrome de Dravet, en nanopartículas basadas en quitosano, como una primera aproximación que podría llegar a mejorar la efectividad del tratamiento. Para lograr lo anterior, se identificó el método de encapsulación de valproato en las nanopartículas. Se prepararon nanopartículas sin valproato a las cuales se les realizó un análisis de estabilidad en el tiempo a temperatura fisiológica (37 °C) y de almacenamiento (25 °C) por un período de 30 días. Posteriormente, a las nanopartículas con valproato se les midió la eficiencia de encapsulación y capacidad de carga, para evaluar su utilidad como sistema de nanotransporte. Se pudo obtener nanopartículas con un tamaño inferior a 200 nm y un PDI inferior a 0,3, por lo que tendrían un potencial uso para la liberación controlada valproato. Se concluyó que es posible la encapsulación de valproato en nanopartículas de quitosano, con un potencial uso en el tratamiento del síndrome de Dravet.
