Este documento revisa diferentes técnicas para reticulación de biomateriales basados en biopolímeros para mejorar sus propiedades mecánicas y estabilidad en ambientes acuosos para aplicaciones biomédicas. Describe varios métodos de reticulación como el uso de agentes químicos como glutaraldehído y ácidos carboxílicos, y físicos como radiación UV. También analiza la reticulación de diferentes estructuras como películas, esponjas e hidrogeles fabricados a partir de biopolímeros como colá

2. Crosslinking / Reticulamiento / Entrecruzamiento

3. 0 Hay al menos 4 factores que determinan las propiedades
de un polímero:
0 El grado de polimerización.
0 El Grado de cristalinidad.
0 El grado de reticulación o entrecruzamiento.
0 El grado de rigidez que poseen intrínsecamente las cadenas
poliméricas.
Propiedades de los polímeros
J. C. A. Garritz, «De los átomos a las moléculas,» de QUÍMICA, México, PEARSON, Prentice Hall, 1998, pp. 509-510.

4. Introducción
Proteínas
Polisacáridos
Biopolímeros sintéticos
Biomateriales
Propiedades mecánicas
&
estabilidad en ambientes
acuosos
Carecen
Aplicaciones
biomédicas

5. 0 Glutaraldehído.
0 Reticular
condiciones
Húmedas/secas
Poli
(Ácidos
carboxílicos)
Propiedades
de tracción
Estabilidad en
condiciones
acuosas
Promover la
unión celular
Promover la
proliferación

6. Biomateriales derivados de biopolímeros
Biopolímeros
• Celulosa
• Almidón
• Colágeno
• Seda
• Quitosano
• Poli (Ácido láctico)
• Películas
• Fibras
• Hidrogeles,
• Estructuras 2D y 3D
• Micro y nanopartículas
Características ventajosas:
• Citocompatibilidad
• Capacidad de degradar en el cuerpo
sin liberar sustancias nocivas.
Aplicaciones :
• in vitro
• in vivo

7. 0 Figura 1. Esquema de las formas más comunes de los andamios utilizados para la
ingeniería de tejidos / liberación controlada de fármacos. Se muestra la relativa
facilidad con la que las células pueden penetrar en los andamios; las nanopartículas
se representan como el interior de las células.

8. 0 Aunque varios tipos de biopolímeros se han utilizado
para la fabricación de biomateriales, proteínas tales
como :
0 Albúmina
0 Colágeno
0 Seda
Son preferibles para aplicaciones médicas debido a su alta
biocompatibilidad.
Las proteínas contienen grupos funcionales abundantes que facilitan
la carga y liberación de fármacos, genes, y nutracéuticos.

9. Reticulación ha sido el método más común
para superar las limitaciones de los
biomateriales
Ventajas
Incrementan peso molecular
Propiedades mecánicas superiores
Mejor estabilidad
Desventajas
< Degradabilidad
< Disponibilidad de grupos funcionales
Cambia la reología
Aumento de la citotoxicidad

10. 0 Figura 2. Representación esquemática de los tres métodos de reticulación.
(A) Química entrecruzamiento con el reticulante incorporado a al vínculo.
(B) Química entrecruzamiento con el reticulante no integradas en el vínculo.
(C) reticulación física. De reticulación (D) enzimática.

11. 0 Tabla 1. Evaluación de los reticulantes, métodos de
reticulación, y biomateriales que han sido citotoxicamente
desarrollados, las propiedades mecánicas y la estabilidad
acuosa para aplicaciones biomédicas

12. Recuadro 1. El glutaraldehído
El glutaraldehído ha sido ampliamente utilizado para reticular biopolímeros para
aplicaciones médicas. Sin embargo, se han publicado resultados contradictorios sobre
la citotoxicidad de biomateriales reticulados con glutaraldehído. Además, el
glutaraldehído es difícil de manejar durante la reticulación debido a su olor acre y
baja presión de vapor.
La mayoría de los publicaciones sobre reticulación con glutaraldehído se han llevado
base estudios In vitro, mientras que es necesario para la comprensión significativa de
la citotoxicidad y el potencial de los materiales reticulados con glutaraldehído en
aplicaciones médicas una evaluación In vivo de los materiales reticulados.
[ ]
OHC(CH2)3CHO
[8%]
OHC(CH2)3CHO

13. Recuadro 2. Los ácidos carboxílicos
Poli (ácidos carboxílicos) puede reaccionar con grupos hidroxilo y amina, y por lo tanto se pueden
reticular polisacáridos y proteínas.
Las proteínas reticuladas con ácidos carboxílicos han demostrado ser biocompatible y para
proporcionar las mejoras deseadas en las propiedades de ambas proteínas y los biomateriales
basados ​​en carbohidratos.
Convencionalmente, el ácido carboxílico reticulado (con al menos tres grupos carboxílicos) se
consideró que sólo se produce a alta temperatura (150-175°C) y en presencia de catalizadores.
Estudios recientes han demostrado que los ácidos carboxílicos incluso con dos grupos carboxílicos
pueden ser biopolímeros reticulados en condiciones húmedas y secas y sin la necesidad de un
catalizador potencialmente citotóxico.
Estudios In vitro han demostrado que las fibras, películas, electrospun y estructuras de fases
separadas pueden ser reticuladas con ácido cítrico.
La investigación adicional utilizando enfoques In vivo debe llevarse a cabo para probar la
biocompatibilidad y la idoneidad de los biomateriales reticulados con ácidos carboxílicos para
aplicaciones médicas

14. En esta revisión…
0 Particular énfasis se ha puesto en biomateriales basados en proteínas, ya que
tienen una mejor biocompatibilidad que los biomateriales basados en
polímeros sintéticos, pero son menos estables en medios acuosos y por lo tanto,
necesitan reticularse.
Aplicaciones médicas
Técnicas para
reticular mat.
biopoliméricos
Productos
químicos

16. Películas
0 Las películas son probablemente la estructura biomaterial más fácil de
fabricar y, por lo tanto, la mayoría de polímeros naturales y sintéticos se
han realizado en películas para ingeniería de tejidos, de liberación
controlada, y otras aplicaciones médicas.
0 Las películas hechas a partir de una mayoría de los biopolímeros
incluyendo el colágeno, una de las proteínas más ampliamente
utilizados para aplicaciones médicas, tienen relativamente pobres
propiedades mecánicas y son inestables y se disuelven rápidamente
en agua o soluciones acuosas.
El requisito principal de la reticulación es mejorar la capacidad de las
las propiedades mecánicas y la resistencia a la degradación.

17. 0 EDC / NHS: [N-etil-N0- (3- (dimetilamino) propil) carbodiimida / N-hidroxisuccinimida]
Reticulación
de colágeno
• EDC / NHS
• Cloruros de ácido
Resultado
• Aumento de la resistencia de atracción hasta de un 57%
• Aumento en el módulo de casi 17 veces
• El grado de aumento podría ser controlado mediante la variación
de las condiciones de reticulación
Pero…
• Aunque la mejora satisfactoria en las propiedades mecánicas y la
estabilidad acuosa se obtuvo después de la reticulación, la
citotoxicidad potencial de los materiales reticulados no se investigó

18. 0 Para evitar los cambios indeseables y efectos secundarios posibles de
reticulantes químicos, también se han utilizado acercamientos físicos de
reticulación de películas de colágeno.
La combinación de la glucosa y la reticulación UV proporcionan un efecto
sinérgico, y la mejora de las propiedades mecánicas y la disminución de la
degradación enzimática.
Esperaban que los radicales
libres formados por UV Mejorar
Formaran
reactivos
Moléculas
lineales de
glucosa
Glucosa
Reticuladas
Radiación
UV
La reticulación
Películas de colágeno

19. 0 Del mismo modo, reticulantes naturales tales como
proantocianidina (PA) aumentaron la resistencia térmica y
resistencia a la degradación enzimática de las películas de colágeno
después de la reticulación, sin afectar a su citocompatibilidad.
Varias semanas después de la implantación subcutánea, las
membranas reticuladas-PA mostraron considerablemente mayor
penetración de fibroblastos sin ninguna desintegración de tejido.
0 Además de PA, otros reticulantes naturales (genipina,
(proantocianidinas), delmosine) están disponibles, pero sólo pocos
estudios se han realizado sobre la comprensión de la eficiencia y la
citotoxicidad de estos reticulantes naturales para la reticulación de
biomateriales.

21. Las esponjas son
estructuras
porosas 3D que se
han usado como
andamios para el
cultivo de los
osteoblastos para
la formación de
hueso, la
ingeniería de
tejidos de diente y
varias otras
aplicaciones.
Debido a su
estructura porosa,
esponjas tienen
propiedades
mecánicas pobres
y pobre
estabilidad en
ambientes acuosos
y por lo tanto
necesitan ser
reticulado.
Esponjas de
colágeno
reticulado con EDC
/ NHS con la
adición de lisina,
ácido glutámico,
glicina o
difenilfosforilazida
(DPPA) habían
mejorado la
estabilidad térmica
y una menor tasa
de
biodegradación.
La reticulación de
UV /
glutaraldehído fue
capaz de
proporcionar una
buena estabilidad
a esponjas de
colágeno, y
promovió la unión
celular.
Lin Z, Solomon KL, Zhang X, Pavlos NJ, Abel T, Willers C, Dai K, Xu J, Zheng Q, Zheng M. In vitro Evaluation of Natural Marine Sponge Collagen as a Scaffold for
Bone Tissue Engineering. Int J Biol Sci 2011; 7(7):968-977. doi:10.7150/ijbs.7.968. Available from http://www.ijbs.com/v07p0968.htm

22. Polímeros
individuales
Vs
Mezcla de
polímeros
Se desarrollaron andamios porosos mezclados con colágeno / quitosano
y se trataron con glutaraldehído para mejorar sus propiedades mecánicas
y la estabilidad
Una estructura 3D interconectada de los andamios se mantuvo después
de la reticulación, pero el tamaño del poro aumentó de 100 mM a > 200
mM y se formó una estructura similar a una lámina debido a la fusión de
los poros más pequeños en los poros más grandes
Se observó un fenómeno similar cuando los andamios de colágeno /
quitosano se reticularon con genipina, un agente de reticulación natural
La reducción de la hinchazón y la disminución de la degradación
enzimática se observaron sin afectar a la viabilidad celular

23. 0 Desarrollo de Sistemas de reticulación híbrida fueron capaces de conservar la estructura
nativa de colágeno, y la inclusión de PCL proporcionando la capacidad de controlar la
degradación y propiedades mecánicas; También se le hizo esto a las esponjas para el
desarrollo de apósitos para heridas y membranas periodontales.
0 Biocompatibilidad de esponjas reticuladas:
0 La aplicación de esponjas hechas de biopolímeros también puede ser limitada, a diferencia
de las estructuras porosas hechas de cerámica, debido a sus propiedades mecánicas y
estabilidad.
Reticuladas Generar
UV EDC/NHS
Composición
terciaria de
colágeno
PCL
HA
Membranas
densas
similares a
esponjas
Mezcla de …
In vivo
¿?
In vitro

25. Capacidad
de retener
grandes
cantidades
de H20
Hidrogeles
Ingeniería
de Tejidos
Se utilizan
Fármacos
Péptidos
Proteínas
Administración

26. Reticulación
en
hidrogeles
Evita la
disolución
Útil: apps In
vitro e in
vivo
¿Qué reticularon? Reticulado con
aldehídos
Observaciones
Gelatina (Hidrogeles) Dialdehído dextrano Modulo de
almacenamiento mayor
Geles de colágeno Glutaraldehído
combinación con ácido
carboxílico (ácido
málico) y un dendrímero
(EDC)
La reticulación
disminuye la
degradación enzimática
y promovió la adhesión
y el crecimiento de las
células L929

27. 0 Además del enfoque convencional de la reticulación con agentes de reticulación
químicos, geles de colágeno destinado a la liberación controlada de BSA se han
reticulado con la enzima transglutaminasa. Se confirmo la reticulación de los
grupos amina en el colágeno por transglutaminasa, y la temperatura de
desnaturalización del hidrogel aumentó de 38°C a 66°C que conduce a la
reducción de estallido inicial y la liberación sostenida de BSA después de la
reticulación.
Combinación
de agentes
de
reticulación
Hidrogeles de
colágeno
reticulados
con
dendrímeros
como EDC
Resistencia
similar a la
degradación de
colagenasa vs
glutardehído
Mayor
resistencia ala
degradación
Propiedades :
Ingeniería de
tejidos

28. 0 Para mejorar aún más las propiedades, el colágeno se ha mezclado con
otros biopolímeros para desarrollar geles con mejor estabilidad y
propiedades mecánicas.
¿Qué reticularon? Reticulado con… Observaciones
Colágeno con gelatina Hidrogeles reticulados con
varias [glutaraldehído]
Incrementaron las propiedades
viscoelásticas del gel y el módulo de
rotura sin causar toxicidad para las
células de fibroblastos de ratón.
Hidrogeles de
chitosan/colágeno
Glioxal y quitosano/ BSA,
hidrogel reticulado con
genipina
Mejoró las propiedades mecánicas y
la inflamación dependiente del pH, y
fueron citocompatibles.
Hidrogeles funcionales a
base de dextrano
Epiclorhidrina y oxicloruro de
fósforo
Tuvo una baja toxicidad y buena
degradabilidad enzimática, pero no se
llevaron a cabo cultivo de células o
estudios de toxicidad.

29. 0 Utilizando un enfoque único de doble reticulación (butanodiol
diglicidil éter como agente de reticulación) y photopatterning,
el ácido hialurónico se hizo en hidrogeles con hinchazón
anisotrópica.
0 Los hidrogeles se hincharon varias veces su peso, pero fueron
capaces de mantener su morfología. Tales hidrogeles de alto
hinchamiento fueron sugeridas para ser útil para oftálmica,
cicatrización de heridas, y otras aplicaciones médicas.
0 Del mismo modo, hinchazón (hasta 720 %) de los hidrogeles
preparados a partir de celulosa podría ser controlada
mediante la variación de las condiciones usadas para la
reticulación con 1,2,3,4-butanotetracarboxílico dianhídrido de
ácido, un ácido carboxílico con de cuatro carboxilo grupos.

30. 0 Hidrogeles de alginato reticulados iónicamente usando iones de Ca2+ habían
reducido la hinchazón, y fueron capaces de mantener sus propiedades
mecánicas y la estabilidad dimensional de hasta por 8 semanas en un medio
de Ca2 + ; la hinchazón era dependiente de la densidad de reticulación inicial,
la concentración de alginato, y la composición química.
Estudio Doble reticulación : Preparación aminada & HA oxidado
reticulado con genipina
¿Qué hicieron? Los hidrogeles reticulados fueron utilizados in vitro e in vivo donde
el polímero que contenía la reticulación fue inyectado en ratones
¿Qué
obtuvieron?
Modulo de compresion superior, perdida de masa inferior y una
microestrutura compacta despues de la doble reticulación sin
disminuir la biocompatibilidad
Objetivo Pretenden ser útiles como hidrogeles biodegradables e inyectables
en ingeniería de tejido

31. 0 Aunque se han llevado a cabo estudios In vivo con el fin de entender el
potencial de los hidrogeles reticulados para aplicaciones médicas.
En la mayoría de los estudios sobre los
hidrogeles…
Sabemos que la inflamación depende del pH de los hidrogeles
La información es escasa sobre la capacidad que tienen para cargar
& liberar fármacos, apoyar la unión & crecimiento celular y para
resistir la degradación en condiciones fisiológicas

33. *Depende del biopolímero usado
0 Además de películas, hidrogeles y esponjas, fibras con diámetros que
van desde unos pocos hasta varios cientos de micrómetros, también se
han desarrollado para aplicaciones médicas, en su mayoría como
suturas y andamios para ingeniería de tejidos.
0 Un enfoque simple de fibras en desarrollo es disolver los polímeros y
extruir los polímeros en forma de fibras utilizando un extrusor o en una
jeringa y la aguja.
0 Del mismo modo, los biopolímeros termoplásticos pueden fundirse y
extruirse utilizando un orificio o tobera de hilatura.
Fibras micro
diámetro
Hilado de
fibra
(Tradicional)
Húmedo
Por fusión

34. 0 Un estudio comparativo sobre tratamientos físicos (tratamiento UV
después de la deshidratación severa) y reticulación química (EDC)
en las discusiones de colágeno auto ensamblados mostró que los
tratamientos físicos aumentaron propiedades mecánicas pero
disminuyó la migración celular, mientras que los hilos de
carbodiimida entrecruzados tuvieron un menor incremento en la
fuerza, pero mejoraron la adhesión celular.
Aumento casi
50 veces la
resistencia a la
humedad
Mineralizaron:
Cloruro de
calcio &
fosfato de
potasio
Reticularon
usando EDC o
sulfo/NHS
Disolvió y
convirtió en
fibras usando
un tampón.
Colágeno tipo I.
Tendones de
cola de rata

35. 0 Además del colágeno, también se han hecho fibras de proteínas
vegetales como gluten de trigo y de soja para su uso en ingeniería de
tejido, andamios para administración de fármacos.
0 Estas fibras tienen buenas propiedades mecánicas en condiciones secas,
pero pobre estabilidad en condiciones acuosas, y por lo tanto han sido
reticulado usando ácidos carboxílicos y otros agentes de reticulación .
0 Cuando los conductos fibrosos para la liberación de factores de
crecimiento nervioso (NGFs) hechas de gelatina se reticularon con
genipina, la tasa de entrega de NGF podría ser controlado variando la
cantidad de agente de reticulación utilizado, sin comprometer la
biocompatibilidad. Los conductos reticulados se considera ideal para la
regeneración de nervios.

37. FIBRAS
VSRegulares Ultrafinas

38. 0 Electrospinning (electrohilado) es uno de los métodos
más comunes para producir fibras ultrafinas.
0 Fibras electrohiladas desarrolladas a partir de
biopolímeros se asemejan a la red fibrosa ultrafina en
matrices extracelulares (ECM)

39. 0 Se ha demostrado que las estructuras interconectadas en
andamios electrohilados pueden promover la fijación y
proliferación de células.
0 Sin embargo, las fibras electrohiladas de biopolímeros,
especialmente proteínas, tienen escasa estabilidad del agua,
sobre todo debido a su fina estructura y alta área de
superficie.
0 Por lo tanto, la reticulación de fibras electrohiladas requieren
de técnicas y enfoques de reticulación especiales.
Un nuevo método de reticulación in situ de fibras de colágeno
electrohiladas(diámetros de 0.42 +- 0.11 mm) fue desarrollado
usando EDC / NHS como agente de reticulación sin la necesidad de
post-reticulación.

40. 0 Muestras reticuladas mantuvieron su morfología, incluso después
de estar en el agua, y las propiedades mecánicas de las fibras
electrohiladas fueron similares a las del tejido nativo.
0 Debido a las dificultades de la utilización de soluciones acuosas para
la reticulación de fibras electrohiladas, andamios de colágeno
electrohilados han sido reticulado por exposición a vapor de
glutaraldehído saturado.
…pero se han dado resultados contradictorios sobre la citotoxicidad de
fibras de glutaraldehído reticulado.
Andamios
reticulados
Mayor resistencia
a la tracción Disminuyeron su
porosidad

41. 0 Para superar la limitación de la citotoxicidad asociada con glutaraldehído, se ha utilizado
acido cítrico como un reticulante biocompatible para fibras de colágeno electrohiladas.
Sin embargo, un extensor de reticulación era necesario para reticular las fibras de
colágeno electrohiladas con ácido cítrico debido a la limitada disponibilidad de los
grupos funcionales libres.
0 La adición de glicerol (como un extensor de reticulación con gran número de grupos
hidroxilo) ayudó a la formación de enlaces cruzados, y mejoró la resistencia y la
estabilidad de las fibras electrohiladas.
0 Similarmente las fibras electrohiladas a base de colágeno, matrices electrohiladas
hechas de zeína tienen propiedades de tracción relativamente débiles y también se
disuelven rápidamente cuando se sumerge en soluciones acuosas.
0 La reticulación electrohiladas de matrices de zeína con ácido cítrico de diversas
concentraciones proporciona matrices que conservaron su morfología incluso
después de 15 días de incubación en PBS a 37.8°C.
0 Además, las muestras de zeína reticuladas con ácido cítrico tuvieron una mayor tasa de
fijación y proliferación de fibroblastos que se hicieron andamios electrohilados de PLA.

42. 0 Polisacáridos también se han utilizado para producir estructuras
electrospun y se reticularon para mejorar su resistencia y estabilidad.
0 Fibras de quitosano electrohiladas (143-334 nm) reticulados con fosfato
de glicerol (GP), tripolifosfato (TPP), y ácido tánico (TA) eran insolubles
incluso en 1 M de ácido acético después de la inmersión durante 72 h,
pero su citocompatibilidad no fue evaluada.
0 En contraste con los métodos usuales para la reticulación de fibras
después del electrohilado, la posibilidad de la reticulación in situ de
pullan (pululan)/ dextrano mezclado con metafosfato de trisódico (STMP)
también se ha demostrado.
0 La reticulación disminuye la hinchazón y también promovió la viabilidad de
los fibroblastos dérmicos humanos; También se observó la formación de
fibras de estrés de actina, lo que sugiere posibles aplicaciones de las fibras
reticuladas en la ingeniería de tejidos. Sin embargo, la reticulación in situ no
es factible con la mayoría de agentes de reticulación o polímeros, y también
puede dar lugar a cambios indeseables en las propiedades del material y
disminución electrohilada.

43. 0 Además de electrohilado, la separación de fases es otro método de
fabricación de estructuras fibrosas ultrafinas de biopolímeros .
0 A diferencia de la estructura de capa por capa de materiales
electrohiladas, estructuras de fases separadas han orientado al azar las
fibras, y esto está más cerca de la estructura 3D de ECMs (extracellular
matrix) que son estructuras producidas por electrohilado.
0 Sin embargo, el mantenimiento de la estructura 3D de fibras de fases
separadas, sobre todo en condiciones acuosas, es un reto. La gelatina se
hizo en fibras de fases separadas ultrafinas mediante separación de
fases inducida térmicamente, y los andamios se entrecruzaron con EDC
/ NHS.
0 En otro enfoque, se utilizó un método de separación de fases de
concentración ultra-baja para producir fibras ultrafinas 3D de gelatina
que eran reticulados con ácido cítrico. Se observó una mejor
compatibilidad y la infiltración celular en las fibras de gelatina
reticuladas producidas por la separación de fases en comparación con
electrohilado.

45. 0 Micro y nanopartículas desarrolladas a partir de biopolímeros son
preferibles para metales y polímeros sintéticos y se han utilizado para la
liberación in vivo de medicamentos y otros productos farmacéuticos.
0 Varios investigadores han demostrado que las nanopartículas hechas de
biopolímeros pueden cargar grandes cantidades de medicamentos, se
acumulan en tumores y otros órganos específicos, y proporcionan una
entrega eficiente de las cargas útiles.
0 La baja estabilidad, la aglomeración y por consiguiente el aumento
de tamaño de la partícula, y la degradación rápida en comparación con
metales y nanopartículas a base de polímeros sintéticos son algunas de
las principales limitaciones de nanopartículas biopoliméricas.
0 Modificaciones físicas y químicas considerables, incluyendo la
reticulación se han hecho para mejorar el rendimiento de las
nanopartículas poliméricas .

46. 0 Nanopartículas de quitosano (<100 nm) reticuladas con
glutaraldehído exhiben un mayor tamaño de partícula con
niveles crecientes de reticulación.
0 Por vía intravenosa las partículas son inyectadas donde se
encuentran en varios órganos de ratones, y también en cierta
medida en la médula ósea.
0 El uso de la reticulación iónica (aniones sulfato o
tripolifosfato), y la selección acida o condiciones neutras
durante la liberación, es posible controlar la liberación de
fármacos a partir de las nanopartículas de quitosano a un
ritmo sostenido y en el nivel deseado.
0 A diferencia de la reticulación de glutaraldehído, la viabilidad
de los fibroblastos no se vio afectada debido a la reticulación
iónica de las nanopartículas .

47. 0 Micropartículas de pululano carboximetílicos no reticuladas
eran inestables y se desintegraron, mientras nanoparticulas
de siloxano [3- (glicidoxipropil) trimetoxisilano (TMS)]
reticuladas se mantuvieron estables; tanto como 1 g de
fármaco por g de partículas se pudo cargar y la liberación
retardada se podría lograr mediante la variación de las
condiciones de liberación.
0 Las nanopartículas (30-140 nm) hechas a partir de ácido
hialurónico (HA) y reticulado con 2,20 (etileno-dioxi) bis
(etilamina) podría hincharse en medios acuosos, pero tenía
una viscosidad significativamente baja - una característica
preferible en aplicaciones de productos farmacéuticos.
0 Degradación controlable de microesferas de almidón (3 a 540
mm) se logró mediante la modulación de metafosfato de
sodio y epiclorhidrina condiciones de reticulación.

48. 0 Las partículas podrían ser reticuladas a temperatura ambiente, y la
liberación de las drogas podría ser controlada por diferentes
entrecruzamientos y las condiciones de liberación.
0 Del mismo modo, las micropartículas reticuladas de zinc-alginato
son destinadas a la liberación controlada de BSA con Zn2+ y la
morfología de las nanopartículas cambia, y la liberación de BSA esta
regida por la reticulación y condiciones utilizadas para liberarlas.
0 Del mismo modo, la reticulación micropartículas de alginato-
poloxámero en medio acuoso utilizando ZnSO4 aumentó el tamaño
de las micropartículas de 10-15 mm, mientras que no hubo cambio
en los diámetros cuando la reticulación se llevó a cabo usando CaCl2
en medios etanólicos debido a la insolubilidad de alginato en etanol
y la menor alcalinidad de etanol.
0 Por lo tanto, la reticulación se podría utilizar para obtener partículas
con el tamaño deseado para liberar por la mucosa fármacos de
proteínas, incluyendo la entrega profunda en los pulmones.

49. 0 La reticulación de nano y micropartículas a base de proteínas
(Recuadro 3) es más difícil para el quitosano o almidón porque las
proteínas son inherentemente inestables y son más susceptibles a la
degradación.
0 En lugar de utilizar agentes químicos reticulantes, las microesferas
de colágeno estaban reticuladas fotoquímicamente, y la cantidad de
fotosensibilizador se utilizó para controlar el grado de liberación de
BSA.
0 Fotoquímicamente se utilizaron microesferas de colágeno
entrecruzado para encapsular BSA; se observó que la reticulación
fotoquímica disminuyó la ráfaga inicial, pero no afectó la
bioactividad de la proteína.
0 Las microesferas de colágeno y de gelatina reticuladas con
carbodiimida con reticulaciones de longitud cero entre los grupos
carboxilo y amina en el colágeno, tenía una correlación inversa
entre la concentración de carbodiimida y la degradación enzimática.

50. Recuadro 3. Nanopartículas de proteínas
Nanopartículas a base de proteínas son los preferidos para la liberación controlada y otras
aplicaciones médicas en vista de su biocompatibilidad y su capacidad para ser retenida en el sitio
(tumores).
Sin embargo, nanopartículas de proteínas son inestables en ambientes fisiológicos. Estudios in vivo
han demostrado que las nanopartículas de proteínas se acumulan principalmente en los riñones,
mientras que es difícil para entregarlos a otros órganos.
El aumento de la estabilidad de las partículas a través de reticulación y funcionalización usando
diferentes productos químicos y moléculas biológicas es necesaria para la prestación eficiente de las
nanopartículas y, posteriormente, las cargas útiles a la ubicación deseada.
Más importante aún, es necesario contar con un mejor conocimiento del comportamiento de las
nanopartículas en vivo y los requisitos para aplicaciones específicas. Debido a que es algo
complicado y difícil de llevar a cabo experimentos in vivo, sería beneficioso para realizar estudios de
modelado y simulación, y utilizar los resultados como base para el trabajo experimental.

51. 0 Las tasas deseadas de la degradación para la aplicación específica en órganos de
las perlas de gelatina podrían alcanzarse mediante el control de las condiciones
de reticulación.
0 Las micropartículas a partir de proteínas de sorgo (kafirinas) reticulados con
glutaraldehído tuvieron mayor unión de BMP-2 como resultado aumento el
tamaño, aunque se espera que el aumento de tamaño para disminuir el área de
superficie.
0 Aunque los estudios sobre el desarrollo y la reticulación nanopartículas
biopoliméricos abordan el comportamiento inherente de nanopartículas, la
relevancia de los datos reportados para aplicaciones biomédicas es limitado.
0 La mayoría de los investigadores utilizan métodos in vitro para analizar el
potencial de las nanopartículas para la carga y la liberación de diversos
productos farmacéuticos en condiciones in vitro.
0 Sin embargo, el estudio del comportamiento de las nanopartículas,
especialmente con respecto a su aglomeración en la sangre, el tiempo de
circulación, las respuestas inmunitarias, y la estabilidad en condiciones
fisiológicas, será necesario obtener una comprensión significativa de la
idoneidad de las nanopartículas para aplicaciones médicas.

53. A pesar de numerosos estudios, es difícil identificar un agente de reticulación ideal que
puede proporcionar la mejora deseada a los materiales biopoliméricos destinados a
aplicaciones médicas. Aunque algunos agentes de reticulación proporcionan la mejora
deseada en las propiedades mecánicas y la estabilidad en ambientes acuosos, se han
observado efectos adversos en la unión celular y la proliferación.
Variaciones considerables en las propiedades de los biopolímeros, los diferentes tipos de
estructuras utilizadas para la reticulación, y la diversidad de las aplicaciones estudiadas
hacen que sea poco práctico para comparar los resultados de diferentes estudios.
A pesar de las limitaciones conocidas, el glutaraldehído todavía parece ser el agente de
reticulación más práctico. Sin embargo, estudios recientes revelan que los biomateriales
reticulados con ácidos carboxílicos muestran tener un potencial para proporcionar la
mejora requerida en propiedades y también para promover el apego y la proliferación de
las células.
Será necesario realizar más investigaciones para obtener pruebas
concluyentes sobre la idoneidad de los ácidos carboxílicos en
reticulación de biopolímeros para aplicaciones médicas. En lugar de los
estudios independientes realizados hasta el momento, una evaluación
completa de reticulación de diversos biopolímeros y diferentes
estructuras debe llevarse a cabo in vitro e in vivo para identificar un
agente de reticulación universal para materiales biopoliméricos
destinados a aplicaciones médicas.