<p>Biomedical Applications of Multifunctional Polymeric Nanocarriers: A Review of Current Literature</p>

Abstract

Polymeric nanomaterials have become a prominent area of research in the field of drug delivery. Their application in nanomedicine can improve bioavailability, pharmacokinetics, and, therefore, the effectiveness of various therapeutics or contrast agents. There are many studies for developing new polymeric nanocarriers; however, their clinical application is somewhat limited. In this review, we present new complex and multifunctional polymeric nanocarriers as promising and innovative diagnostic or therapeutic systems. Their multifunctionality, resulting from the unique chemical and biological properties of the polymers used, ensures better delivery, and a controlled, sequential release of many different therapeutics to the diseased tissue. We present a brief introduction of the classical formulation techniques and describe examples of multifunctional nanocarriers, whose biological assessment has been carried out at least in vitro. Most of them, however, also underwent evaluation in vivo on animal models. Selected polymeric nanocarriers were grouped depending on their medical application: anti-cancer drug nanocarriers, nanomaterials delivering compounds for cancer immunotherapy or regenerative medicine, components of vaccines nanomaterials used for topical application, and lifestyle diseases, ie, diabetes.

Biopolímeros: Aplicaciones de andamios en medicina regenerativa

“…La aparición de enfermedades catastróficas de origen genético, infeccioso, lesiones o daños permanentes en órganos y tejidos por accidentes de gran magnitud, fallas a nivel cardiovascular o problemas de conexión neuronal pueden producir la alteración de las células de un tejido generando una posible destrucción o disminución del rendimiento de un órgano, mermando la calidad de vida de una persona lo que ha dado paso al desarrollo de la medicina regenerativa (Karabasz, Bzowska, & Szczepanowicz, 2020). Los principales obstáculos de la medicina moderna se basan en el restablecimiento y regeneración de la función normal de un órgano o tejido; los cuales pueden ser cubiertos mediante tres técnicas específicas; terapia celular, ingeniería tisular y la regeneración tisular (Rosa, 2013;Morrison, 2014;Ochoa, Nieto & Aguilera, 2015).…”

“…Andamios esféricos: son estructuras esféricas de tamaño uniforme con un diámetro a 1000 nm que proporcionan una alta estabilidad física, homogéneos por su forma pueden ser utilizadas como vehículo para la deposición de proteínas específicas o fármacos que ayudan en el funcionamiento celular (Karabasz, Bzowska, & Szczepanowicz, 2020). Consiste de 2 partes el núcleo y la cáscara en donde el fármaco puede ligarse a la parte central o unirse en la superficie para una deposición guiada en las células diana objetivo; el núcleo puede ser de carácter sólido, líquido o gaseoso dependiendo de su aplicabilidad, mientras que la cubierta es desarrollada mediante polímeros; gracias a su estructura se puede colocar uno o varios fármacos dependiendo de la cantidad de compartimentos generados en el núcleo y su cubierta puede ser permeable o semipermeable siendo el grosor y porosidad los encargados de la velocidad de liberación del fármaco .…”

“…Zhou, Yang, Wang & Cheng (2021) mencionan que sus inicios recaen en 1960 mediante el incrustamiento de micropartículas sobre diversos tipos de sustratos capaces de generar una corriente eléctrica gracias a las proteínas o moléculas orgánicas producidas sobre los sustratos, su mayor impulso recae en el estudio de polielectrolitos en 1990 por parte de Sukhoukovr. Gracias a su fácil segregación y procedimiento permite una multifincionalidad al modificar un polielectrolito mediante la agregación de polímeros, nanopartículas orgánicas o incluso nanotubos de carbono (Karabasz, Bzowska, & Szczepanowicz, 2020). Su avance durante los últimos años ha permitido la creación de sistemas de administración de fármacos multifuncionales por sus condiciones, en donde se puede desarrollar una incorporación de la proteína objetivo a un direccionamiento de anticuerpos presentes sobre la célula objetivo manteniendo un ambiente controlado, otra aplicación recae en el uso de nanopartículas magnéticas que interactúan sobre un campo magnético externo generado por un nanoportador productor de cargas eléctricas, este tipo de atracción ha permitido la investigación celular en la reparación de tejidos, administración de fármacos, imágenes de resonancia magnética (Liu, et al, 2021;Gomha, et al, 2021).…”

“…Nanoprecipitación: Parte del principio de disolución de un nanoportador que es un andamio capaz de llevar un fármaco o una molécula orgánica a una célula diana (Karabasz, Bzowska, & Szczepanowicz, 2020). Para su construcción existen fases orgánicas y acuosas que al añadir una sustancia activadora, como un polímero genera un desplazamiento del disolvente, se realiza por el método gota a gota o diálisis (Tao, Chow, & Zheng, 2019).…”

Gram Scale Synthesis of Dual-Responsive Dendritic Polyglycerol Sulfate as Drug Delivery System

“…The development of novel drug delivery systems (DDS) for application in chemo-therapy has been widely studied. A major drawback of established chemotherapeutic agents such as Doxorubicin (DOX) is their poor solubility in water and unspecific toxicity due to lack of targeting [ 1 ]. One method to overcome these drawbacks is the use of polymeric DDS for the encapsulation and targeted release of the drug at the cancer site.…”