Fibras médicas avanzadas para suturas quirúrgicas, apósitos para heridas e implantes textiles con capacidades especiales

Dirigir directamente un medicamento a una herida o sitio de inflamación tiene beneficios significativos: asegura que el ingrediente activo sea eficaz de inmediato y evita efectos secundarios en otras partes del cuerpo. Sin embargo, los métodos tradicionales de administración local, como los ungüentos y las inyecciones, tienen dificultades para proporcionar una dosificación precisa y sostenida. Los investigadores ahora son pioneros en una solución que utiliza fibras médicas que encapsulan un núcleo líquido cargado con agentes terapéuticos. Estas fibras innovadoras se están desarrollando en productos médicos como suturas quirúrgicas, apósitos para heridas e implantes textiles capaces de administrar medicamentos como analgésicos, antibióticos o insulina con dosis exactas durante períodos prolongados. Esto también respalda la medicina personalizada al permitir dosis de medicamentos específicas para cada paciente.

El equipo de investigación de Empa (St. Gallen, Suiza) se ha centrado en utilizar policaprolactona (PCL), un polímero biocompatible y biodegradable, para la funda de la fibra. Este material retiene con éxito y libera gradualmente sustancias terapéuticas. Los investigadores utilizaron una planta piloto especial para producir fibras PCL con un núcleo líquido continuo mediante hilado por fusión, logrando fibras estables y flexibles que podrían usarse industrialmente. La mecánica de liberación de estas fibras se probó inicialmente utilizando marcadores fluorescentes antes de pasar a medicamentos reales.

La tasa de liberación de estos medicamentos está influenciada por el tamaño molecular: las moléculas pequeñas como el ibuprofeno permean a través de la cubierta de la fibra, mientras que las moléculas más grandes salen por los extremos de la fibra. Esta liberación se puede controlar ajustando el grosor de la cubierta y su estructura cristalina. El proceso de producción varía según la sensibilidad al calor del fármaco; para los fármacos termoestables, los ingredientes activos se integran directamente en el núcleo de las fibras durante el hilado por fusión, mientras que para los sensibles, inicialmente se utiliza un sustituto para llenar el núcleo líquido que luego es reemplazado por el fármaco real.

Estas fibras de núcleo líquido, que varían entre 50 a 200 micrómetros de diámetro, pueden ser tejidas en textiles o insertadas directamente en el cuerpo para liberar medicamentos como la insulina con el tiempo. Notablemente, estas fibras pueden ser recargadas una vez agotadas. Las aplicaciones potenciales de estas fibras son amplias y van desde el alivio del dolor y los medicamentos antiinflamatorios hasta los antibióticos y los medicamentos para el estilo de vida. La siguiente fase de desarrollo se centrará en mejorar las suturas quirúrgicas con propiedades antimicrobianas para prevenir infecciones durante las operaciones mediante la incorporación de antibióticos directamente en el material de sutura.

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