Impresión 3D de alta precisión de implantes cocleares microporosos para la entrega local personalizada de fármacos
Autores: Isaakidou, Aikaterini; Apachitei, Iulian; Fratila-Apachitei, Lidy Elena; Zadpoor, Amir Abbas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Impresión 3D de alta precisión de implantes cocleares microporosos para la entrega local personalizada de fármacos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Pérdida auditiva
Sistema de entrega de medicamentos
Implantes cocleares
Técnica 2PP
Estructuras microporosas
Tratamiento personalizado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La pérdida auditiva es un trastorno multifactorial altamente prevalente que afecta al 20% de la población mundial. Los tratamientos actuales que utilizan la administración sistémica de medicamentos son terapéuticamente ineficaces debido a la anatomía de la cóclea y a la barrera sangre-laberinto existente. Los sistemas de entrega local de medicamentos pueden asegurar concentraciones terapéuticas de medicamentos localmente mientras previenen efectos adversos causados por altas dosis de medicamentos administrados sistémicamente. Aquí, nuestro objetivo fue diseñar, fabricar y caracterizar un sistema de entrega local de medicamentos para la cóclea humana. El diseño fue relevante para el tamaño del oído humano, incluyó dos formas diferentes e incorporó dos estructuras microporosas diferentes que actúan como reservorios para la carga y liberación de medicamentos. Los cuatro diseños de implantes cocleares se imprimieron utilizando la técnica de polimerización por dos fotones (2PP) y el fotopolímero IP-Q. El proceso 2PP optimizado permitió la fabricación de los implantes cocleares con gran reproducibilidad y fidelidad de forma. Se imprimieron con éxito implantes rectangulares y cilíndricos con puntas cilíndricas y cónicas, respectivamente. Sus dimensiones externas eran de 0.6 x 0.6 x 2.4 mm (L x A x H). Incorporaron redes internas porosas que se imprimieron con alta precisión, obteniendo tamaños de poro de 17.88 +/- 0.95 m y 58.15 +/- 1.62 m para los valores diseñados de 20 m y 60 m, respectivamente. La rugosidad promedio de la superficie fue de 1.67 +/- 0.24 m, y el ángulo de contacto con el agua fue de 72.3 +/- 3.0 grados. Se identificó un alto grado de polimerización (~90%) del IP-Q después de la impresión, y el material impreso fue cito-compatible con macrófagos murinos. Los implantes cocleares diseñados e impresos en 3D en este estudio, que presentan tamaños relevantes para el oído humano y microporosidad interna ajustable, representan un enfoque novedoso para el tratamiento personalizado de la pérdida auditiva a través de la entrega local de medicamentos.
Descripción
La pérdida auditiva es un trastorno multifactorial altamente prevalente que afecta al 20% de la población mundial. Los tratamientos actuales que utilizan la administración sistémica de medicamentos son terapéuticamente ineficaces debido a la anatomía de la cóclea y a la barrera sangre-laberinto existente. Los sistemas de entrega local de medicamentos pueden asegurar concentraciones terapéuticas de medicamentos localmente mientras previenen efectos adversos causados por altas dosis de medicamentos administrados sistémicamente. Aquí, nuestro objetivo fue diseñar, fabricar y caracterizar un sistema de entrega local de medicamentos para la cóclea humana. El diseño fue relevante para el tamaño del oído humano, incluyó dos formas diferentes e incorporó dos estructuras microporosas diferentes que actúan como reservorios para la carga y liberación de medicamentos. Los cuatro diseños de implantes cocleares se imprimieron utilizando la técnica de polimerización por dos fotones (2PP) y el fotopolímero IP-Q. El proceso 2PP optimizado permitió la fabricación de los implantes cocleares con gran reproducibilidad y fidelidad de forma. Se imprimieron con éxito implantes rectangulares y cilíndricos con puntas cilíndricas y cónicas, respectivamente. Sus dimensiones externas eran de 0.6 x 0.6 x 2.4 mm (L x A x H). Incorporaron redes internas porosas que se imprimieron con alta precisión, obteniendo tamaños de poro de 17.88 +/- 0.95 m y 58.15 +/- 1.62 m para los valores diseñados de 20 m y 60 m, respectivamente. La rugosidad promedio de la superficie fue de 1.67 +/- 0.24 m, y el ángulo de contacto con el agua fue de 72.3 +/- 3.0 grados. Se identificó un alto grado de polimerización (~90%) del IP-Q después de la impresión, y el material impreso fue cito-compatible con macrófagos murinos. Los implantes cocleares diseñados e impresos en 3D en este estudio, que presentan tamaños relevantes para el oído humano y microporosidad interna ajustable, representan un enfoque novedoso para el tratamiento personalizado de la pérdida auditiva a través de la entrega local de medicamentos.