Diseño de un Sistema Experimental para la Evaluación de la Pérdida de Fármaco en Balones Recubiertos de Fármaco Debido al Lavado Durante el Seguimiento
Autores: Zantzas, Dimitrios; Bianchi, Elena; Berti, Francesca; Akrami-Hasan-Kohal, Mohammad; Sharkawi, Tahmer; Pennati, Giancarlo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño de un Sistema Experimental para la Evaluación de la Pérdida de Fármaco en Balones Recubiertos de Fármaco Debido al Lavado Durante el Seguimiento
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Balones recubiertos de fármacos
Pérdida de fármaco
Configuración in vitro
Interacción de recubrimiento con el flujo sanguíneo
Dinámica de fluidos computacional
Tensiones de corte en la pared
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los balones recubiertos de fármacos (DCBs) están diseñados para entregar un fármaco antiproliferativo al vaso estenótico para combatir la reestenosis después de un tratamiento de angioplastia. Sin embargo, puede ocurrir una pérdida significativa de fármaco durante la navegación del dispositivo hacia el sitio de la lesión, lo que reduce la eficiencia de entrega y aumenta la pérdida de fármaco fuera del objetivo. En este marco, este estudio tuvo como objetivo diseñar un nuevo sistema in vitro para estimar la pérdida de fármaco debido a la interacción entre el flujo sanguíneo y el recubrimiento durante el seguimiento. El sistema consiste en una cámara milifluídica, capaz de albergar pequeños parches planos recubiertos de fármaco representativos de los DCBs, conectada en la entrada a una bomba de jeringa capaz de proporcionar un flujo ad hoc y, en la salida, a un vial que recoge el fluido de prueba con el posible fármaco eliminado de la muestra. A diferencia de otros estudios, el dispositivo presentado aquí evalúa de manera única la pérdida de fármaco relacionada con el flujo de muestras de DCB de menor escala, lo que lo convierte en una herramienta de evaluación precisa, fácil de usar y eficiente. Para definir condiciones de contorno adecuadas para estas pruebas de lavado, se desarrollaron modelos de dinámica de fluidos computacional (CFD) de un DCB en un vaso idealizado para estimar las tensiones de corte en la pared (s) experimentadas in vivo por el dispositivo al ser insertado en las arterias de la pierna. A partir de estas simulaciones, se identificaron diferentes s objetivo como de interés para ser replicados en el sistema in vitro. Se siguió un enfoque analítico-CFD combinado para diseñar el sistema de prueba y establecer las tasas de flujo que se deben imponer para generar la s deseada. Finalmente, se realizó un estudio de prueba de concepto probando ocho muestras planas recubiertas y analizando el contenido de fármaco mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los resultados indicaron diferentes cantidades de pérdida de fármaco de acuerdo con las diferentes s impuestas y confirmaron la idoneidad del sistema diseñado para evaluar la resistencia al lavado de diferentes recubrimientos de fármacos para balones de angioplastia.
Descripción
Los balones recubiertos de fármacos (DCBs) están diseñados para entregar un fármaco antiproliferativo al vaso estenótico para combatir la reestenosis después de un tratamiento de angioplastia. Sin embargo, puede ocurrir una pérdida significativa de fármaco durante la navegación del dispositivo hacia el sitio de la lesión, lo que reduce la eficiencia de entrega y aumenta la pérdida de fármaco fuera del objetivo. En este marco, este estudio tuvo como objetivo diseñar un nuevo sistema in vitro para estimar la pérdida de fármaco debido a la interacción entre el flujo sanguíneo y el recubrimiento durante el seguimiento. El sistema consiste en una cámara milifluídica, capaz de albergar pequeños parches planos recubiertos de fármaco representativos de los DCBs, conectada en la entrada a una bomba de jeringa capaz de proporcionar un flujo ad hoc y, en la salida, a un vial que recoge el fluido de prueba con el posible fármaco eliminado de la muestra. A diferencia de otros estudios, el dispositivo presentado aquí evalúa de manera única la pérdida de fármaco relacionada con el flujo de muestras de DCB de menor escala, lo que lo convierte en una herramienta de evaluación precisa, fácil de usar y eficiente. Para definir condiciones de contorno adecuadas para estas pruebas de lavado, se desarrollaron modelos de dinámica de fluidos computacional (CFD) de un DCB en un vaso idealizado para estimar las tensiones de corte en la pared (s) experimentadas in vivo por el dispositivo al ser insertado en las arterias de la pierna. A partir de estas simulaciones, se identificaron diferentes s objetivo como de interés para ser replicados en el sistema in vitro. Se siguió un enfoque analítico-CFD combinado para diseñar el sistema de prueba y establecer las tasas de flujo que se deben imponer para generar la s deseada. Finalmente, se realizó un estudio de prueba de concepto probando ocho muestras planas recubiertas y analizando el contenido de fármaco mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los resultados indicaron diferentes cantidades de pérdida de fármaco de acuerdo con las diferentes s impuestas y confirmaron la idoneidad del sistema diseñado para evaluar la resistencia al lavado de diferentes recubrimientos de fármacos para balones de angioplastia.