Síntesis, caracterización y aplicación de apósitos nano-estructurados cargados con compuestos antimicrobianos de origen natural
- Autores: Enrique Gámez Herrera
- Directores de la Tesis: Manuel Arruebo Gordo (dir. tes.), Silvia Irusta Alderete (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Química y del Medio Ambiente por la Universidad de Zaragoza
- Materias:
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- Resumen
El principal objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo de apósitos poliméricos cargados de compuestos antimicrobianos desde los que se pueda regular la liberación de los mismos para su potencial uso en el tratamiento de heridas tópicas infectadas. Así pues, se modifican tanto los materiales usados (poliméricos e inorgánicos) como la presentación de los mismos (nanofibras, micro y nanopartículas) para lograr un control cinético de la liberación. El objetivo de controlar la liberación se basa en el poder proporcionar el apósito más adecuado para cada momento y tipo de infección tópica, adecuándolo a la cantidad de bacterias presentes en la zona a tratar.
En todos los casos, los compuestos empleados son de origen natural, con propiedades bactericidas como propiedad principal, pero también con propiedades antiinflamatorias, con el objetivo de obtener unos apósitos que reduzcan el riesgo de infección en heridas y aceleren el proceso de cicatrización de las mismas. Estos objetivos quedan plasmados en los diferentes capítulos, resumidos a continuación:
• El Capítulo I es una introducción general en la cual se describen los distintos tipos de infecciones que pueden afectar al organismo, clasificadas en función de diversos parámetros, centrándose en el tratamiento de heridas con distintos tipos de apósitos comerciales. Además, se expone un resumen de los distintos nanomateriales empleados en tratamientos antimicrobianos con apósitos, así como diversas técnicas de síntesis de estos nanomateriales.
• El Capítulo II se centra en la optimización de la síntesis de nanofibras de policaprolactona (PCL) cargadas con distintos compuestos de origen natural mediante electrospinning, analizando el perfil de liberación de los compuestos, así como sus propiedades bactericidas, tanto en ensayos in-vitro como en ensayos in-vivo.
Los compuestos ensayados (carvacrol, escualeno, timol y tirosol, así como combinaciones de ellos) se consiguieron cargar con una alta eficiencia de encapsulación con una velocidad alta de liberación. A pesar de la lenta liberación, los materiales sintetizados demostraron su eficacia frente a dos bacterias distintas (E. coli y S. aureus) en distintos ensayos in-vitro, así como frente a S. aureus en un modelo de herida infectada en ratón.
• El Capítulo III presenta la síntesis mediante electrospraying de micropartículas de PLGA cargadas con timol, para su posterior incorporación en apósitos basados en nanofibras de PCL fabricados mediante electrospinning.
En este caso, además de una alta carga de timol en las partículas se consiguió ralentizar su liberación al medio en comparación con las membranas de PCL cargadas con el mismo compuesto. Así mismo, se comprobó la eficacia de las membranas decoradas con micropartículas cargadas con timol frente a la bacteria S. aureus, tanto en ensayos in-vitro como en ensayos in-vivo frente a un modelo de herida infectada en ratón.
• El Capítulo IV describe la síntesis de nanopartículas inorgánicas de sílice mesoporosa (Santa Barbara Amorphous type material, SBA-15) cargadas con timol, así como la optimización de su incorporación en nanofibras de PCL para poder emplearlas en apósitos con propiedades farmacológicas. Una vez incorporadas, se comprueba el perfil de liberación del timol al medio. En comparación con los materiales sintetizados anteriormente, esta liberación es más sostenida en el tiempo, con lo que se consiguieron sintetizar tres materiales distintos que modifican el perfil de liberación de un mismo compuesto. Así mismo, se comprobó la capacidad bactericida de los materiales sintetizados frente a la bacteria S. aureus.
• El Capítulo V contiene las conclusiones finales del trabajo previamente descrito.
