Sistema de entrega de fármacos sensible a ultrasonido basado en mecanismos catalíticos piezoeléctricos
Autores: Cui, Kaixi; Li, Tianzheng; Ma, Yifei; Zhang, Chuanjin; Zhang, Ke; Qi, Chao; Cai, Kaiyong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema de entrega de fármacos sensible a ultrasonido basado en mecanismos catalíticos piezoeléctricos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Ultrasonido
Nanomateriales
Entrega de fármacos
Piezocatalisis
Sistema de hidrogel
Generación de ROS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los nanomateriales sensibles a ultrasonido representan un enfoque prometedor para lograr la entrega de medicamentos no invasiva y localizada dentro de los microentornos tumorales. En este estudio, desarrollamos un sistema de hidrogel asistido por piezocatalisis que integra la generación de especies reactivas de oxígeno (ERO) con la liberación de medicamentos sensible a estímulos. La plataforma combina nanopartículas de titanato de bario piezoeléctrico (BTO) con una matriz de hidrogel sensible a ERO, formando un sistema terapéutico de doble función activado por ultrasonido. Al irradiar con ultrasonido, las nanopartículas de BTO generan ERO, predominantemente radicales hidroxilo (OH) y oxígeno singlete (O), a través del efecto piezoeléctrico, lo que desencadena la degradación del hidrogel y facilita la liberación controlada de agentes terapéuticos encapsulados. La composición y la cinética de la generación de ERO se evaluaron utilizando ensayos de captura de radicales y técnicas de sonda de fluorescencia, mientras que el comportamiento de liberación de medicamentos se validó en entornos oxidativos simulados y campos acústicos. Las caracterizaciones estructurales y composicionales (TEM, XRD y XPS) confirmaron la calidad y estabilidad de las nanopartículas, y la citocompatibilidad se evaluó utilizando fibroblastos 3T3. Esta estrategia sinérgica, que combina la generación de ERO piezocatalítica con la desintegración del hidrogel, demuestra un enfoque viable para diseñar nanoplataformas sensibles en sistemas de entrega de medicamentos mediada por ultrasonido.
Descripción
Los nanomateriales sensibles a ultrasonido representan un enfoque prometedor para lograr la entrega de medicamentos no invasiva y localizada dentro de los microentornos tumorales. En este estudio, desarrollamos un sistema de hidrogel asistido por piezocatalisis que integra la generación de especies reactivas de oxígeno (ERO) con la liberación de medicamentos sensible a estímulos. La plataforma combina nanopartículas de titanato de bario piezoeléctrico (BTO) con una matriz de hidrogel sensible a ERO, formando un sistema terapéutico de doble función activado por ultrasonido. Al irradiar con ultrasonido, las nanopartículas de BTO generan ERO, predominantemente radicales hidroxilo (OH) y oxígeno singlete (O), a través del efecto piezoeléctrico, lo que desencadena la degradación del hidrogel y facilita la liberación controlada de agentes terapéuticos encapsulados. La composición y la cinética de la generación de ERO se evaluaron utilizando ensayos de captura de radicales y técnicas de sonda de fluorescencia, mientras que el comportamiento de liberación de medicamentos se validó en entornos oxidativos simulados y campos acústicos. Las caracterizaciones estructurales y composicionales (TEM, XRD y XPS) confirmaron la calidad y estabilidad de las nanopartículas, y la citocompatibilidad se evaluó utilizando fibroblastos 3T3. Esta estrategia sinérgica, que combina la generación de ERO piezocatalítica con la desintegración del hidrogel, demuestra un enfoque viable para diseñar nanoplataformas sensibles en sistemas de entrega de medicamentos mediada por ultrasonido.