Un SMP novedoso responde directamente a la actividad enzimática

Un estudio nuevo muestra cómo un polímero nuevo de memoria de forma (SMP, por sus siglas en inglés) que responde a la exposición a enzimas pronto se podría usar para tratar heridas abiertas, infecciones y cáncer.

Desarrollado por investigadores en la Universidad de Syracuse (NY, EUA) y la Universidad de Bucknell (Lewisburg, PA, EUA), el nuevo SMP incluye un componente de fijación de forma, poli (ε-caprolactona) (PCL), que es vulnerable a la degradación enzimática, y un componente de memoria de forma, Pellethano, que es enzimáticamente estable. A medida que el componente de PCL que fija la forma sufre una degradación catalizada enzimáticamente, el SMP puede volver a su forma programada original. No requiere un disparador adicional, como un cambio de temperatura, y por lo tanto podría responder a la actividad celular.

Los investigadores también analizaron las propiedades del material, el rendimiento de la memoria de forma y la citocompatibilidad de la respuesta de memoria de forma catalizada enzimáticamente. Los resultados demuestran la recuperación enzimática, como contracción de las muestras de tracción, y esa recuperación de la forma se logra mediante la degradación de la fase de fijación de la forma de la PCL. Además, tanto los materiales que componen el SMP como el proceso de recuperación de la forma enzimática son citocompatibles. El estudio que describe el SMP se publicó el 15 de enero de 2019 en la revista Acta Biomaterialia.

“Anticipamos que los materiales que desarrollamos podrían tener una amplia aplicación en la atención médica. Por ejemplo, nuestros SMP se podrían usar en medicamentos que solo se activan cuando las células u órganos objetivo están en el estado fisiológico deseado, en andamios que guían la regeneración de tejidos en respuesta al comportamiento del propio tejido en regeneración, y en biosensores que toman decisiones para guiar el tratamiento de los pacientes de manera más efectiva”, dijo el autor principal, el profesor James Henderson, PhD, de la Universidad de Syracuse. “Estamos muy entusiasmados de haber logrado estos primeros SMP que responden a las enzimas”.

“La sensibilidad enzimática del material le permite responder directamente al comportamiento celular. Por ejemplo, podría colocarlo sobre una herida y, a medida que el tejido lo remodelara y degradara, el SMP cerraría lentamente la herida”, dijo la autora principal, la candidata doctoral en ingeniería biomédica en la Universidad de Syracuse, Shelby Buffington, MSc. “Se podría adaptar para desempeñar un papel en el tratamiento de las infecciones y el cáncer mediante el ajuste de la química del material”.

Los SMP incluyen espumas, andamios, mallas y otros sustratos poliméricos que tienen la capacidad de regresar de un estado deformado (forma temporal) a su forma original (permanente) inducida por un estímulo externo, como un cambio de temperatura, un campo eléctrico o magnético, la luz o una solución química. Al igual que los polímeros en general, los SMP también cubren una amplia gama de propiedades desde estables a biodegradables, desde suaves a duros y desde elásticas a rígidas, dependiendo de las unidades estructurales que constituyen el SMP.

Enlace relacionado:
Universidad de Syracuse
Universidad de Bucknell