Examinando por Materia "Hidrogel inyectable"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Hidrogeles inyectables con curcumina con potencial aplicación en el tratamiento de cáncer de mama
    (Universidad EIA, 2025) Córdoba Gualmatán, Eduard Alexander; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia Elena
    RESUMEN: El cáncer de mama sigue siendo una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Aunque existen diversos tratamientos para las pacientes que padecen esta enfermedad, los efectos secundarios asociados afectan negativamente su calidad de vida. Por ello, desarrollar nuevas terapias contra el cáncer sigue siendo un desafío en el ámbito de la salud. Una de las estrategias más prometedoras en los últimos años son los sistemas híbridos, que combinan las propiedades únicas de hidrogeles inyectables y nanopartículas, permitiendo tratamientos locales prolongados usando compuestos anticancerígenos como la curcumina. En este estudio, se evaluó un sistema híbrido compuesto por nanopartículas de PLA-b-PEG cargadas con curcumina y un hidrogel inyectable de carboximetil quitosano–agarosa oxidada. Las modificaciones químicas de los polímeros base se realizaron exitosamente mediante oxidación y carboximetilación, confirmadas por FTIR y 1H RMN. El hidrogel obtenido mostró propiedades físicas y mecánicas ideales para aplicaciones biomédicas, como una estructura de gel estable a temperatura fisiológica (37 ºC), lo que garantiza que no se desplazará hacia tejidos cercanos tras su implantación. Además, demostró facilidad de inyección con agujas calibre 21 G, requiriendo fuerzas inferiores a 30 N, lo que asegura una administración rápida y cómoda. También, presentó alta flexibilidad, resistencia a la compresión y un módulo de rigidez similar al tejido mamario, lo que sugiere una adecuada compatibilidad biomecánica. Su capacidad de hinchamiento alcanzó hasta un 3.000 % sin alterar su geometría ni tamaño, además de mantener una alta estabilidad en PBS, mostrando poca degradación en medios acuosos. Además, la formación de enlaces dinámicos tipo imina proporcionó propiedades de autorreparación en 48 h, una propiedad favorable para materiales implantables. Asimismo, la incorporación de curcumina y nanopartículas no alteró significativamente las propiedades estructurales ni funcionales del hidrogel. Por otra parte, las nanopartículas de PLA-b-PEG, sintetizadas mediante nanoprecipitación, alcanzaron tamaños promedio de 70,30 ± 2,86 nm, un PDI de 0,192 ± 0,037 y una carga superficial de -19,81 ± 1,58 mV, características que garantizan estabilidad coloidal y biocompatibilidad. Además, lograron una eficiencia de encapsulación del 62,13 %, mejorando notablemente la solubilidad de la curcumina en medios acuosos. En condiciones de pH fisiológico (7,4) y tumoral (6,5), el sistema híbrido mantuvo comportamientos de hinchamiento y degradación similares a los del hidrogel sin curcumina, demostrando estabilidad frente a variaciones de pH. En cuanto a la liberación de curcumina, las nanopartículas fueron las más eficaces, alcanzando un 51,4 % en 96 h. En comparación, el hidrogel y el sistema híbrido presentaron liberaciones más lentas y controladas, con valores máximos de 9,96 % y 5,84 %, respectivamente. Estas diferencias reflejan la influencia de barreras físicas adicionales en el hidrogel y el sistema híbrido, que prolongan la liberación. Los mecanismos de liberación variaron entre sistemas: las nanopartículas y el sistema híbrido se ajustaron al modelo de Higuchi, predominando la difusión, mientras que el hidrogel siguió un modelo de Peppas, indicando difusión fickiana y posible erosión de la matriz. Todos los sistemas protegieron eficazmente la curcumina de la degradación, demostrando que son plataformas prometedoras para terapias contra el cáncer de mama.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema híbrido de hidrogel inyectable con nanopartículas como plataforma para la liberación de curcumina
    (2024-09) Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Córdoba, E.; Agudelo Pérez, Natalia Andrea
    En esta investigación se desarrolló un sistema híbrido basado en un hidrogel inyectable de carboximetil quitosano (CMQ) y agarosa oxidada (AO) en el que se inmovilizan nanopartículas de PLA-b-PEG cargadas con curcumina. Se evaluaron varias proporciones de AO:CMQ (60:40, 50:50 y 40:60) para obtener los hidrogeles y se observó que estos adquieren una consistencia de gel estable a temperatura fisiológica (37 ºC); además, se dejaron inyectar a través de una aguja calibre 21 G con fuerzas inferiores a 30 N. Asimismo, las propiedades mecánicas demostraron que los hidrogeles tienen una alta resistencia a la compresión y valores de módulo de Young similares a los de algunos tejidos humanos (5–20 kPa). Además, los hidrogeles presentaron un comportamiento termosensible, dada la presencia de la AO en la mezcla. Los hidrogeles presentaron porcentajes de hinchamiento de hasta 3090 ± 343 %, gracias a la alta hidrofilicidad de los polímeros y a la estructura porosa que se observó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). También, gracias al entrecruzamiento químico mediante enlaces imina, los hidrogeles mostraron la capacidad de autorreparación y tuvieron bajas tasas de degradación, siendo la máxima de 21,04 ± 2,59 %, sin variaciones grandes en el tamaño y manteniendo su geometría. Por otra parte, se obtuvieron nanopartículas de PLA-b-PEG con un tamaño de 74,4 ± 2,3 nm e índice de polidispersidad (PDI) de 0,195 ± 0,027; estas demostraron ser estables en el tiempo y a altas temperaturas, sin sufrir alteraciones relevantes en su tamaño o PDI. Además, se logró encapsular curcumina con una eficiencia del 62,4 ± 2,0 % y capacidad de carga de 2,09 ± 0,13 %. Finalmente, al mezclar ambos sistemas, no se observaron cambios importantes en las propiedades del hidrogel, por lo que se concluye que este sistema híbrido tiene el potencial para ser usado en aplicaciones biomédicas.