Revista de Nanomedicina y Descubrimiento Bioterapéutico
Acceso abierto

abstracto

Bio-inspired Nanotechnologies as Drug Delivery System

Ahmad U

Los desarrollos tecnológicos en el cuidado de la salud han estado en el centro de atención durante la última década. El auge de las plataformas terapéuticas nano ha visto avances recientes en la lucha contra enfermedades mortales como el cáncer. Ya se han realizado muchas investigaciones sobre sistemas de nanotecnología como liposomas, nanoemulsiones, dendrímeros y micelas, y recientemente los nanotubos de carbono y los puntos cuánticos se han centrado en sus capacidades terapéuticas y de diagnóstico. La mayoría de estos sistemas se utilizan para mejorar los perfiles de solubilidad y biodisponibilidad de ciertos fármacos junto con las capacidades de selección en cierta medida. Sin embargo, las preocupaciones toxicológicas y ambientales del nanomaterial utilizado en estos sistemas han despertado la alarma entre los investigadores y, por lo tanto, los han obligado a encontrar nuevas vías para la entrega demedicamentos a los sitios de destino. Durante esta década ha habido un fuerte aumento en los sistemas de administración de fármacos bioinspirados y biomiméticos. Las plataformas bioinspiradas imitan los componentes naturales dentro del cuerpo haciéndolos más seguros y efectivos en la administración de medicamentos.

Desde su introducción hace décadas, la nanotecnología ha brindado soluciones prometedoras en la industria de la salud. La nanotecnología ha sido ampliamente utilizada tanto con fines diagnósticos como terapéuticos. Plataformas como liposomas, dendrímeros, nanoemulsiones, micelas y nanotubos de carbono se han utilizado con eficacia para el tratamiento del cáncer. Estos sistemas también ofrecen la ventaja de minimizar los inconvenientes asociados con los medicamentos.como solubilidad, estabilidad y biodisponibilidad. La nanotecnología ha tocado todos los ámbitos de la vida, incluida la industria alimentaria y cosmética. El éxito es ampliamente aceptado por la comunidad científica que ofrece nuevas aplicaciones día a día. Sin embargo, algunos investigadores han expresado una preocupación genuina relacionada con la toxicidad de los nanomateriales dentro del cuerpo. Dado que las nanopartículas tienen un tamaño extremadamente pequeño, alcanzan las profundidades de los tejidos y las células. Los investigadores tienen preocupación con respecto a su eliminación.del cuerpo Algunas investigaciones revelan que los nanomateriales inorgánicos se depositan profundamente en los tejidos y causan efectos secundarios graves en el cuerpo humano. El uso de sustancias orgánicas y biodegradables en la formulación Nano ha minimizado este problema hasta cierto punto. Sin embargo, un enfoque completamente seguro y confiable es una necesidad para la administración exitosa de medicamentos. Aquí es donde los sistemas de entrega bioinspirados muestran su importancia. Se ha observado que imitar la forma natural de transportar sustancias y células dentro del cuerpo podría ayudar a mejorar la actividad farmacológica y reducir los efectos secundarios inevitables asociados con las drogas.

El sistema avanzado de administración de medicamentos se comporta como una supercomputadora. Ofrece componentes de 'hardware' y 'software' que controlan el manejo y la administración del fármaco y regulan la liberación local o sistémica y también detectan el microambiente por el que tiene que pasar el fármaco en su ruta hacia el sitio de acción. Sistemas de administración de fármacos bioinspiradosestán diseñados de forma familiar para las moléculas biológicas que se transportan continuamente dentro del cuerpo. La biomimética se ha definido recientemente como un campo emergente de la ciencia que incluye el estudio de cómo la naturaleza diseña, procesa y ensambla/desensambla bloques de construcción moleculares para fabricar materiales blandos de alto rendimiento y compuestos de polímeros minerales, y luego aplica estos diseños y procesos para diseñar nuevos moléculas y materiales con propiedades únicas. Las moléculas biológicas como los eritrocitos, las bacterias fantasma y las células madre y dendríticas modificadas genéticamente han sido ampliamente utilizadas y aceptadas con fines de administración de fármacos. Sus propiedades únicas los hacen adecuados para investigaciones in vivo. Por ejemplo, los eritrocitos resellados han sido ampliamente explotados para la entrega de nanopartículas. drogaspodría incorporarse dentro del núcleo de los glóbulos rojos o adherirse a la superficie para la administración exitosa de medicamentos. Las bacterias utilizan filamentos de fimbrias y flagelos para adherirse a la mucosa humana. Esta propiedad única de las bacterias podría explotarse en la administración de fármacos mucoadhesivos de nanopartículas. Se han extraído inspiraciones similares de los sujetadores de velcro tipo velcro, adhesivos inspirados en Gecko (basados ​​en geometría) y proteínas adhesivas de mejillón para la administración exitosa de medicamentos.

Los medicamentos administrados a través de mecanismos bioinspirados tienden a permanecer dentro del cuerpo humano durante más tiempo y desarrollan estrategias únicas para evadir el sistema inmunitario del huésped. Las bacterias que se utilizan para el desarrollo de sistemas de administración bioinspirados no son patógenas y generalmente se consideran seguras (GRAS). Algunos de ellos incluyen Lactococcus lactis que se utiliza para la producción de proteínas y Streptococcus gordonii tienen la capacidad de colonizar la superficie de la mucosa en la cavidad oral, nasal y vaginal. Además de producir citocinas y enzimas, las bacterias patógenas atenuadas también se han utilizado para atacar tumores. De manera similar, los investigadores desarrollaron una máquina Nano denominada "microbots", que son básicamente bacterias que se han utilizado para cargar nanopartículas para su entrega exitosa en los sitios deseados.