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Descifrando la biocompatibilidad del PLGA: ¿Por qué es tan amigable con el cuerpo humano?
En el contexto del rápido avance de la tecnología médica moderna, el PLGA (copolímero de ácido poliláctico y ácido poliglioxálico) ha atraído cada vez más atención. Como biomaterial aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), el PLGA se usa ampliamente en dispositivos médicos y sistemas de administración de medicamentos debido a su buena biocompatibilidad y biodegradabilidad.
El PLGA compuesto de ácido poliláctico y ácido polioxálico tiene una excelente biocompatibilidad, principalmente porque sus productos de degradación finales son inofensivos para el cuerpo humano.
El PLGA se forma mediante copolimerización con apertura de anillo de dímeros cíclicos de ácido láctico y ácido oxálico. La flexibilidad de este proceso de síntesis permite convertir el PLGA en diferentes copolímeros aleatorios o en bloque, dándole propiedades adicionales. Dependiendo de la proporción de monómero utilizada, por ejemplo PLGA 75:25, el copolímero contiene un 75% de ácido láctico y un 25% de ácido oxálico. Esta formulación precisa permite optimizar las propiedades del PLGA en diferentes aplicaciones.
Una vez que el PLGA se introduce en el cuerpo humano, se degradará gradualmente y eventualmente se convertirá en ácido láctico y ácido oxálico, que son productos normales de diversos procesos metabólicos en el cuerpo humano. El ácido láctico y el ácido oxálico se metabolizan en dióxido de carbono y agua en el ciclo del ácido tricarboxílico y se excretan a través de la respiración celular y los sistemas digestivos. Este método de degradación reduce el riesgo de acumulación en el cuerpo y mejora aún más la biocompatibilidad del PLGA.
La biocompatibilidad del PLGA proviene no sólo de la inocuidad de sus productos de degradación, sino también de su proceso de degradación en el organismo.
Sin embargo, vale la pena señalar que la degradación del PLGA reducirá el valor del pH del ambiente circundante, lo que puede causar un efecto autocatalítico del ambiente ácido local en algunos casos, afectando aún más la respuesta inmune. Aunque esta reacción suele ser controlable, en algunas aplicaciones de polímeros de alta concentración aún puede ocurrir una cierta reacción inmune, que debe considerarse cuidadosamente en la aplicación.
Biodegradabilidad del PLGA
La biodegradabilidad del PLGA allana el camino para su amplia aplicación en el campo médico. Los materiales de PLGA pueden sufrir una degradación volumétrica de todo el polímero, especialmente en una proporción de ácido láctico y ácido oxálico de 75:25, y las microesferas formadas pueden degradarse uniformemente. Esto significa que todo el polímero se degrada de manera homogénea con la ayuda de la humedad, una característica que es particularmente importante en la liberación de fármacos y en el control de la liberación in vivo.
Otra aplicación de PLGA es en medicamentos inyectables como Lupron Depot, que puede sostener la liberación de medicamentos para tratamientos a largo plazo. En este proceso, el PLGA se mezcla con un solvente orgánico miscible en agua. Cuando ingresa al cuerpo, se solidifica porque es insoluble en agua, liberando gradualmente el fármaco requerido para lograr un efecto de liberación sostenida.
Aplicaciones prácticas de PLGA
Los ejemplos de aplicaciones PLGA específicas incluyen:
- Membrana de barrera sintética de Powerbone: Se trata de una membrana sintética absorbible utilizada como reemplazo de implantes dentales que proporciona buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas.
- Lupron Depot: Este es un dispositivo de administración de medicamentos para el tratamiento del cáncer de próstata. PLGA desempeña un papel clave en él, liberando continuamente medicamentos en el cuerpo a través de micropartículas.
- Administración protectora: por ejemplo, el PLGA se usa como un concentrado de antibióticos para prevenir infecciones bacterianas después de una cirugía cerebral, una de las cuales es la vancomicina.
Con todo, la biocompatibilidad, la biodegradabilidad y las diversas propiedades del PLGA en aplicaciones prácticas lo convierten en un material indispensable en el campo biomédico actual. Sin embargo, esto también nos hizo pensar: en la continua innovación de las tecnologías médicas, ¿cómo podemos utilizar plenamente el potencial de PLGA para mejorar nuestra salud y calidad de vida?
