Microagujas mediante impresión 4D para mejorar la vacunación

Desde su aparición en el siglo XIX las agujas han evolucionando hasta convertirse en una pieza de alta tecnología. Sin embargo a nadie le gusta recibir una inyección o hacerse una analítica por el pinchazo que conllevan.

Más de un tripanofóbico se alegrará de saber que existen opciones para realizar inyecciones de forma menos, o nada dolorosa. Una de las técnicas en vías de investigación, son las inyecciones en jet, que aunque ya se usaron en el pasado vuelven a tener perspectivas de futuro, por ejemplo en el tratamiento de la diabetes.

Ahora, con las técnicas de impresión 3D se crean nuevas posibilidades también para reducir las molestias asociadas a los pinchazos. Los parches de microagujas son dispositivos complejos que pueden ser creados mediante varios métodos y diferentes materiales. Desde metales hasta silicona o azúcar, las posibilidades son enormes y sus métodos de fabricación son igualmente diversos⁽¹⁾.

Las ventajas principales de estos parches son una mejor administración del producto (medicamento o vacuna), con la posibilidad de hacer liberaciones prolongadas; y sobre todo una aplicación indolora. Ciertos estudios muestran una mejor respuesta del sistema inmunológico a las vacunas aplicadas por parches de microagujas, ya que la vacuna entra en contacto directamente con los glóbulos blancos presentes en las capas superficiales de la piel.

Una de las opciones interesantes son los parches de microagujas biodegradables. Con este sistema se aplica un parche cuyas microagujas contienen el medicamento o la vacuna que queremos administras, pudiendo hacer microagujas de diferentes tamaños en el parche. De este modo mientras el organismo degrada las microagujas el medicamento se libera de forma continua. Las microagujas de diferentes tamaños garantizan que este proceso dure más tiempo al presentar diferentes velocidades de degradación.

Un reciente artículo utilizaba la impresión 4D, donde la cuarta dimensión es el tiempo, dado que los objetos impresos mediante esta técnica están programados para modificar su estructura con el paso del tiempo, cambiando de forma y otorgándoles nuevas funcionalidades. Mediante la impresión 4D se lograba paliar una de las limitaciones principales de las microagujas, su capacidad para mantenerse adheridas a la piel.

El estudio, dirigido por Howon Lee, en la Rutgers University, ha permitido crear un parche de microagujas que inmediatamente después de su inyección despliegan unos espolones en forma de ganchos que interaccionan con el tejido impidiendo que el parche se despegue, aumentando así 18 veces la fuerza de adhesión respecto a un parche de microagujas convencional⁽²⁾.

En cuanto a las vacunas, los parches de microagujas pueden tener un futuro brillante ya que permiten desarrollar vacunas más baratas y sin necesidad de preservar la cadena de frío. Además otros tratamientos como la quimioterapia de algunos tumores de la piel o la insulina para los diabéticos son buenos candidatos para servirse de estas microagujas.

referencias
1. - 4D Printing of a Bioinspired Microneedle Array with Backward‐Facing Barbs for Enhanced Tissue Adhesion. Daehoon Han, Riddish S. Morde, Stefano Mariani, Antonino A. La Mattina, Emanuele Vignali, Chen Yang, Giuseppe Barillaro, Howon Leedoi. doi.org/10.1002/adfm.201909197
2. - Microneedles: A smart approach and increasing potential for transdermal drug delivery system. Tejashree Waghule, Gautam Singhvi, Sunil Kumar Dubey, Murali Monohar Pandey, Gaurav Gupta, Mahaveer Singh, Kamal Dua. doi.org/10.1016/j.biopha.2018.10.078