Diseño de un sistema de liberación de fármacos a base de PHA

Los micro y nano dispositivos liberadores de fármacos (DDS, por sus siglas en inglés) han ganado atención en la última década debido a la posibilidad que brindan para permitir nuevas vías de administración, así como otras propiedades novedosas como la liberación controlada y prolongada, liberación localizada, bioactividad entre otras. Los polihidroxialcanoatos (PHAs), que son una familia de poliésteres producidos por diferentes organismos, han sido estudiados ampliamente en años recientes debido a sus interesantes propiedades como: termoplasticidad, biocompatibilidad y biodegradabilidad. Estas propiedades los vuelven materiales prometedores para aplicaciones médicas y biomédicas tales como la fabricación de: materiales quirúrgicos, entramados para ingeniería de tejidos, varillas liberadoras, fibras y perlas, así como dispositivos de liberación controlada. El siguiente trabajo de tesis presenta el diseño, fabricación y caracterización de microesferas a base de PHA como DDS. Además, los resultados de diversos ensayos de liberación en ambientes abióticos y bióticos. A lo largo del trabajo se muestran: las diferentes técnicas de caracterización empleadas, los experimentos diseñados en ambientes simulados y en cultivo celular y la discusión de los resultados, en donde se encontró evidencia de biocompatibilidad y liberación controlada. Como resultado de los experimentos se obtuvo la cinética de liberación en medios abióticos, evaluándose el comportamiento de dos substancias (curcumina y riboflavina) empleados como fármaco modelo. También se estudió el comportamiento de liberación de uno de los fármacos modelo (curcumina) en cultivo celular. Se generó un modelado matemático de la liberación por difusión de curcumina, desde el DDS hacia un fluido biológico simulado. Los resultados de este modelo se compararon con los resultados experimentales, mostrando una mejor aproximación en comparación con los modelos analíticos previamente reportados. Posteriormente, los ensayos de liberación de curcumina en cultivo celular mostraron evidencia de un retardo en el efecto del fármaco liberado en las células, lo cual se puede traducir en un efecto retardado y un primer paso hacia una liberación controlada. Finalmente, se realizaron ensayos de liberación de un biomarcador celular, para visualizar por primera vez de forma directa la liberación por difusión que los fármacos modelo, incorporados a las microesferas de PHA, podrían seguir hacia las células. Aunque para su aplicación final en la industria farmacéutica se requiere de estudios adicionales, los resultados presentados en este trabajo muestran el potencial que tienen este tipo de DDSs para ser aplicados en el desarrollo de nuevas terapias, las cuales serán más eficientes y tendrán ventajas sobre los métodos convencionales que actualmente se utilizan.