Matrices de microagujas de disolución rápida para la administración intradérmica de ácido hialurónico a partir de impresión 3D y micromoldeo.

Resumen

Las microagujas (MA) son una tecnología emergente que consiste en múltiples proyecciones microscópicas menores a 1000 μm de altura, formadas por polímeros biocompatibles colocadas en un solo lado de una base o parche de soporte. Se caracteriza por ser una técnica mínimamente invasiva para diversos procedimientos como la terapéutica, la monitorización de enfermedades y el diagnóstico. Tras la aplicación en la piel, las MA penetran la capa epidérmica y de acuerdo a su longitud actúan en los diferentes estratos de la piel. De esta forma, estos sistemas permiten ampliar las posibilidades de administración a una gama más amplia de fármacos y macromoléculas bioterapéuticas. Se desarrollaron 5 diseños de microagujas con diferentes geometrías y relación dimensional. Se imprimieron con tecnología de impresión 3D LCD y se compararon los parámetros de entrada y salida dimensionales con el fin de evaluar la resolución y fidelidad de los mismos. Posteriormente, se seleccionó un diseño basado en estos parámetros calidad y se prepararon matrices de MA formadas por Acido Hialurónico (AH) 10% p/v con la incorporación de glicerina en diferentes proporciones (1, 2 y 3 % p/v) en la base de soporte. Estos sistemas fueron obtenidos mediante micromoldeo asistido por “anillos” a partir de matrices diseñadas y fabricadas por impresión 3D FDM. Se evaluó la influencia de la materialización de la base/soporte en la resistencia a la deformación de las MA, con el objetivo de obtener una mayor adaptabilidad y manipulación del parche sobre la piel. Los sistemas se caracterizaron mecánicamente a través de ensayos de compresión (10,20 y 32 N), de tracción y a su vez, morfológicamente a partir de imágenes tomadas antes y después de los ensayos mencionados a través de un microscopio óptico y analizadas con el software ImageJ. Y finalmente, para evaluar la penetrabilidad en piel se realizaron ensayos ex-vivo de inserción en piel de rata, como así también, se midió la velocidad de disolución de las mismas, en un medio que imite las condiciones fisiológicas. Se obtuvieron matrices de MA compuestos por 100 microproyecciones de alturas entre 300 y 700 μm con distancias de 1 mm entre ellas. En los ensayos de compresión y tracción se observó que al incrementar la concentración de glicerina el sistema disminuye su módulo de elasticidad, lo que provocó una menor deformación a bajas tensiones, con respecto a sus dimensiones iniciales. En correlación con estos resultados, los ensayos ex-vivo arrojaron que el poder de penetrabilidad del sistema disminuye conforme al aumento de concentración de glicerina en su base, observando al 3% p/v que la efectividad fue 17% mientras que los matrices s/glicerina presentaron una mayor efectividad en la penetración del 57%. Por último, en ensayos in-vitro de disolución con respaldo s/glicerina, se logró corroborar que las MA de AH poseen una velocidad promedio de 6 min, logrando actuar de manera rápida en la zona deseada.