Recubrimiento y transporte activo de liposomas

Laburpena

Las investigaciones relacionadas con el transporte y liberación controlada de principios activos se encuentran en constante evolución, debido a la creciente demanda social de alternativas a las terapias y sistemas que se han venido empleando en los últimos años. En este sentido, el empleo de sistemas coloidales se presenta como una opción prometedora debido a su versatilidad y biocompatibilidad. Sin embargo, el desarrollo de nuevas plataformas de encapsulación, cada vez más específicas y eficientes, requiere de un conocimiento profundo de los mecanismos que intervienen en la formación y transporte de estos sistemas. Englobada en este contexto, en esta tesis se estudia, desde un enfoque químico-físico, la formación de nuevas plataformas basadas en cápsulas coloidales micro y nanométricas y su transporte a través de fluidos viscosos. En esta tesis se explora la obtención de cápsulas nanométricas formadas mediante la adsorción alternada de polielectrolitos sobre liposomas plantilla. Así como el desarrollo de plataformas de encapsulación de micropartículas magnéticas, basadas en vesículas gigantes, que sirvan como agentes de transporte a bajo número de Reynolds. En la primera aproximación se han obtenido liposomas monodispersos para seguidamente formar nanocápsulas poliméricas mediante adsorción alternada de polímeros de carga opuesta. Así, se han estudiado las interacciones y mecanismos que gobiernan la formación de las multicapas en función de la carga del liposoma y la naturaleza de los polielectrolitos empleados. Asimismo, se ha evaluado la estabilidad de las cápsulas poliméricas aisladas una vez eliminado el liposoma plantilla. Además, se han llevado a cabo estudios de encapsulación de sondas fluorescentes con el objeto de evaluar, por un lado, la permeabilidad de las multicapas poliméricas a los protones del medio, y por otro el de estudiar la cinética de difusión del material encapsulado a través de las multicapas de la cápsula. En cuanto a la segunda aproximación, se han obtenido vesículas gigantes que contienen en el interior acuoso micropartículas esféricas o nanohilos superparamagnéticos. La presencia de estas partículas magnéticas, junto con la aplicación de campos magnéticos externos, permiten controlar de manera remota el movimiento de las esferas o nanohilos a través del medio viscoso. Así, se ha llevado a cabo un estudio detallado de la dinámica de rotación de las partículas en función de las condiciones del campo magnético aplicado, lo que ha permitido diseñar, caracterizar y optimizar diferentes mecanismos de transporte alternativos de cápsulas lipídicas a bajo número de Reynolds. A su vez, la presencia de las micropartículas ha permitido proponer una estrategia de liberación del material encapsulado, basado en el efecto hipertérmico producido por la aplicación de un haz láser pulsado de femtosegundos en el infrarrojo cercano sobre las micropartículas encapsuladas. Finalmente, la anisotropía de los nanohilos ha permitido caracterizar el transporte de las vesículas a través de canales o poros estrechos. Para ello, se han explorado estrategias para aumentar la flexibilidad la membrana lipídica mediante la inclusión de tensioactivos en su estructura.