{"id":6160,"date":"2024-06-03T08:03:51","date_gmt":"2024-06-03T08:03:51","guid":{"rendered":"http:\/\/fluidnatek.com\/?p=6160"},"modified":"2024-06-03T09:15:58","modified_gmt":"2024-06-03T09:15:58","slug":"hilos-electrospun-cargados-de-farmacos-de-aplicacion-como-suturas-quirurgicas-antimicrobianas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fluidnatek.com\/es\/hilos-electrospun-cargados-de-farmacos-de-aplicacion-como-suturas-quirurgicas-antimicrobianas\/","title":{"rendered":"HILOS ELECTROSPUN CARGADOS DE F\u00c1RMACOS DE APLICACI\u00d3N COMO SUTURAS QUIR\u00daRGICAS ANTIMICROBIANAS"},"content":{"rendered":"<p>El objetivo del trabajo de investigaci\u00f3n que expone esta application note es desarrollar un hilo de sutura compuesto por fibras obtenidas mediante electrospinning (surgical suture yarns made of electrospun fibers) y entrelazadas mediante un electrospun fiber-yarn collector, a las que se les ha a\u00f1adido ciprofloxacina como agente antimicrobiano para evitar las infecciones quir\u00fargicas (<em>surgical site infections<\/em>). Dicho de otro modo, la tecnolog\u00eda de electrospinning se posiciona como una alternativa con alto potencial para el desarrollo de surgical sutures construidas a partir de nanofibras (electrospun nanofibers en este caso). El pol\u00edmero escogido para el hilo ha sido el PHBV, del cual se han probado 3 variantes con distintos contenidos de unidades 3HV. Se ha llevado a cabo una caracterizaci\u00f3n completa de los diferentes hilos de sutura (es decir, de las distintas electrospun yarns obtenidas), tanto desde el punto de vista mec\u00e1nico como de su eficacia antimicrobiana, mostrando unas prometedoras propiedades mec\u00e1nicas y un alto efecto antimicrobiano.<\/p>\n\t<div id=\"gap-1900807020\" class=\"gap-element clearfix\" style=\"display:block; height:auto;\">\n\t\t\n<style>\n#gap-1900807020 {\n  padding-top: 30px;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h3>Introducci\u00f3n<\/h3>\n<p>Las suturas son un procedimiento quir\u00fargico rutinario para cerrar heridas y unir tejidos. Este tipo de intervenciones, debido a sus caracter\u00edsticas intr\u00ednsecas, son susceptibles a la aparici\u00f3n de pat\u00f3genos en lo que se denomina infecciones del sitio quir\u00fargico (<em>surgical site infections<\/em>, SSI). Las SSI son causantes de un gran n\u00famero de complicaciones m\u00e9dicas, as\u00ed como de un incremento en la morbilidad, la mortalidad y los costes sanitarios asociados. A lo largo del tiempo, se han desarrollado un gran n\u00famero de hilos de sutura dependiendo de las caracter\u00edsticas del tejido a suturar. Sin embargo, y pese a los grandes inconvenientes que suponen las SSI, poco se ha avanzado en mejorar el efecto terap\u00e9utico de los hilos de sutura para evitar las SSI. Generalmente, la incorporaci\u00f3n de sustancias antimicrobianas se ha llevado a cabo usando t\u00e9cnicas como el hilado caliente (<em>melt spinning<\/em>), el recubrimiento por inmersi\u00f3n (<em>dip coating<\/em>) o el remojo (<em>soaking<\/em>), entre otros. Aunque estas t\u00e9cnicas se han mostrado efectivas hasta cierto punto, ninguna de ellas logra encapsular apropiadamente la sustancia de inter\u00e9s, por lo que no se controla adecuadamente su perfil de liberaci\u00f3n ni su estabilidad a lo largo del tiempo. Y ah\u00ed es donde la t\u00e9cnica de electrospinning puede aportar un valor adicional en el desarrollo de drug-loaded electrospun yarns.<\/p>\n<p>En este sentido, la t\u00e9cnica que ha demostrado ser capaz de incorporar f\u00e1rmacos de manera efectiva es el electrospinning. El electrospinning permite obtener nano y microestructuras a las que se les puede incorporar f\u00e1rmacos dentro de su matriz polim\u00e9rica en un solo paso, de manera que mejora sustancialmente su proceso de liberaci\u00f3n. Adem\u00e1s, otra gran ventaja del uso del electrospinning para esta aplicaci\u00f3n es que para la obtenci\u00f3n de las nanofibras no es necesario emplear altas temperaturas, lo que permite encapsular compuestos como prote\u00ednas, factores de crecimientos p\u00e9ptidos, ADN u otras sustancias que no ser\u00eda posible encapsular con otras t\u00e9cnicas como el hilado caliente (<em>melt spinning<\/em>).<\/p>\n<p>En esta contribuci\u00f3n cient\u00edfica, miembros del departamento de R&amp;D de Bioinicia desarrollan un hilo de sutura compuesto por nanofibras obtenidas mediante electrospinning y entrelazadas mediante un dispositivo llamado electrospun fiber-yarn collection module, un accesorio desarrollado por Fluidnatek (siendo Bioinicia Fluidnatek una filial del Grupo Bioinicia), a las que se les ha a\u00f1adido ciprofloxacina como agente antimicrobiano.<\/p>\n<div class=\"row\"  id=\"row-803585916\">\n\n\t<div id=\"col-11513518\" class=\"col medium-6 small-12 large-6\"  >\n\t\t\t\t<div class=\"col-inner\"  >\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_1869764238\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner dark\" >\n\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1020\" height=\"680\" src=\"https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-1024x683.jpg\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-1024x683.jpg 1024w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-300x200.jpg 300w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-768x512.jpg 768w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-1536x1024.jpg 1536w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/FLUIDNATEK-FOTOS-FIBER-YARN-COLLECTOR-SYSTEM-9-2048x1365.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1020px) 100vw, 1020px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_1869764238 {\n  width: 98%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\n\n\t<div id=\"col-1154575166\" class=\"col medium-6 small-12 large-6\"  >\n\t\t\t\t<div class=\"col-inner\"  >\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_2138973454\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner dark\" >\n\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1020\" height=\"745\" src=\"https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-1024x748.jpg\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-1024x748.jpg 1024w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-300x219.jpg 300w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-768x561.jpg 768w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-1536x1122.jpg 1536w, https:\/\/fluidnatek.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/LE-500-Chamber-with-Fiber-yarn-installed-2048x1496.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1020px) 100vw, 1020px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_2138973454 {\n  width: 90%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\n<\/div>\n\t<div id=\"gap-2128956812\" class=\"gap-element clearfix\" style=\"display:block; height:auto;\">\n\t\t\n<style>\n#gap-2128956812 {\n  padding-top: 30px;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h3>Materiales y m\u00e9todos<\/h3>\n<p>Existen diferentes biopol\u00edmeros empleados en aplicaciones biom\u00e9dicas. Desde el PLLA, considerado el <em>gold standard<\/em>, pasando por el PEG, PLGA, PDS, PLA o PHA. Todos ellos son pol\u00edmeros que pueden procesarse mediante electrospinning. Dentro de la familia de los PHAs, que es un pol\u00edmero biodegradable y altamente biocompatible, se ha investigado mucho sobre el PHB y, dentro de \u00e9ste, en su copol\u00edmero PHBV (poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate). El PHB posee una alta cristalinidad y organizaci\u00f3n macromolecular, lo que da lugar a un material r\u00edgido y quebradizo que carece de fuerza mec\u00e1nica. Por su parte, el co-poli\u00e9ster PHBV muestra propiedades t\u00e9rmicas y mec\u00e1nicas mejoradas, que var\u00edan dependiendo del contenido de unidades 3HV presentes en el poli\u00e9ster.<\/p>\n<p>Por su parte, en este trabajo se ha empleado el clorhidrato de ciprofloxacina (CPX) como sustancia antimicrobiana para encapsular en las electrospun nanofibers. El CPX es un antibi\u00f3tico que pertenece a la familia de las fluoroquinolonas, de conocida eficacia contra bacterias del tipo Gram-positivo y Gram-negativo.<\/p>\n<p>En este estudio, se han desarrollado 3 tipos de hilos de sutura basados en el pol\u00edmero PHBV con diferentes contenidos en unidades 3HV, en concreto, 2%, 10% y 20% molar. En todos los casos, el PHBV se ha disuelto al 8% wt en TFE (2,2,2-trifluoretanol). El CPX se ha a\u00f1adido al 20% wt en la relaci\u00f3n con la cantidad de pol\u00edmero.<\/p>\n<p>El equipo de electrospinning empleado para procesar las disoluciones ha sido un Fluidnatek LE-500, una planta-piloto de producci\u00f3n high-throughput, que puede asimismo implementar el electrospun fiber-yarn collector module en su configuraci\u00f3n. La disoluci\u00f3n, contenida en una jeringa, es empujada por una bomba hasta que emerge por la punta de la aguja. El alto campo el\u00e9ctrico presente entre la punta de la aguja y el colector elonga la disoluci\u00f3n por acci\u00f3n del campo el\u00e9ctrico hasta formar un jet. Este aumento en la superficie de contacto entre la disoluci\u00f3n y el medio provoca la evaporaci\u00f3n del disolvente y la creaci\u00f3n de nanofibras. En esto consiste b\u00e1sicamente la t\u00e9cnica de electrospinning. Para generar los hilos de sutura, se ha empleado un accesorio denominado fiber yarn collector module desarrollado por Fluidnatek. Este accesorio consta de un <em>funnel<\/em> rotatorio sobre el que se dirigen las nanofibras generadas mediante electrospinning. Al aproximarse al <em>funnel<\/em>, las nanofibras se entrelazan siguiendo la direcci\u00f3n de rotaci\u00f3n del <em>funnel<\/em>, hasta que finalmente conforman un hilo que es recogido de manera continua por un carrete giratorio. Para asegurar la consistencia y la reproducibilidad en la fabricaci\u00f3n de todos los hilos de sutura desarrollados, se ha empleado un ECU (<em>Environmental Control Unit<\/em>) que permite establecer valores concretos de temperatura y humedad relativa, en este caso, 30\u00b0C y 30% RH, respectivamente. La Environmental Control Unit tambi\u00e9n ha sido desarrollada por Fluidnatek, dise\u00f1ada espec\u00edficamente para sus equipos de electrospinning y para un proceso evaporativo tan particular como es el electrospinning (y el electrospraying).<\/p>\n<p>Las propiedades mec\u00e1nicas y antimicrobianas de los diferentes hilos de sutura (drug-loaded yarns made of electrospun fibers) obtenidos han sido evaluadas mediante la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes SEM (<em>scanning electron microscopy<\/em>), espectroscop\u00eda infrarroja por transformada de Fourier, dispersi\u00f3n gran angular de rayos X, calorimetr\u00eda de barrido diferencial y control de liberaci\u00f3n de f\u00e1rmacos <em>in vitro<\/em>.<\/p>\n\t<div id=\"gap-1965695234\" class=\"gap-element clearfix\" style=\"display:block; height:auto;\">\n\t\t\n<style>\n#gap-1965695234 {\n  padding-top: 30px;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h3>Resultados y conclusi\u00f3n<\/h3>\n<p>Los 3 hilos de sutura generados mediante electrospinning a partir de PHBV con diferentes concentraciones de unidades de 3HV y cargados con CPX muestran una morfolog\u00eda cil\u00edndrica con un di\u00e1metro total de entre 300 y 500 \u00b5m, compuestos a su vez por fibras individuales obtenidas mediante el proceso de electrospinning, cada una de esas fibras a su vez con un di\u00e1metro medio de entre 1 y 3 \u00b5m. La CPX aparece en estado amorfo dentro de los hilos y la cristalinidad del pol\u00edmero se reduce a medida que aumenta el contenido de unidades 3HV, lo que a su vez se relaciona con el perfil de liberaci\u00f3n del f\u00e1rmaco. La presencia de CPX en los hilos ha demostrado una alta actividad antibacteriana para dos pat\u00f3genos t\u00edpicos, uno Gram-positivo y el otro Gram-negativo, por lo que estos hilos de sutura podr\u00edan resultar adecuados en procedimientos quir\u00fargicos para evitar las SSI.<\/p>\n<p>Pese a las prometedoras propiedades mec\u00e1nicas y el alto efecto antimicrobiano, la elasticidad de los hilos de sutura generados por ahora no llega a alcanzar a la de los hilos de sutura tradicionales, por lo que este par\u00e1metro deber\u00eda mejorarse en el futuro para que este tipo de hilo pudiese ser una alternativa a los que se emplean actualmente. Pero lo que est\u00e1 claro es que el electrospinning se posiciona como una seria alternativa para producir continuous fiber yarns, y en el caso concreto que aplica a esta application note para producir drug-loaded electrospun fiber yarns con fines m\u00e9dicos.<\/p>\n\t<div id=\"gap-690110464\" class=\"gap-element clearfix\" style=\"display:block; height:auto;\">\n\t\t\n<style>\n#gap-690110464 {\n  padding-top: 30px;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n<h3>Referencias<\/h3>\n<p>Pharmaceutics 2024, 16(2), 220<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.3390\/pharmaceutics16020220\">https:\/\/doi.org\/10.3390\/pharmaceutics16020220<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El objetivo del trabajo de investigaci\u00f3n que expone esta application note es desarrollar un hilo de sutura compuesto por fibras obtenidas mediante electrospinning (surgical suture yarns made of electrospun fibers) y entrelazadas mediante un electrospun fiber-yarn collector, a las que se les ha a\u00f1adido ciprofloxacina como agente antimicrobiano para evitar las infecciones quir\u00fargicas (surgical site [&#8230;]\n","protected":false},"author":8,"featured_media":6151,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[35],"tags":[74,48],"class_list":["post-6160","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biomedical-es","tag-biomedical-es","tag-electrospinning-es"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.3 - 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