José Luis Dávila

RESUMO Os hidrogéis, redes poliméricas reticuladas capazes de absorver e reter uma grande quantidade de água devido à sua natureza hidrofílica, chamam a atenção para aplicações na Engenharia Tecidual. Ainda, esses materiais oferecem o potencial de projetar arcabouços partindo do seu comportamento pseudoplástico, o que é fundamental para impressão tridimensional (3D) baseada em extrusão. A adição de Laponita, um nanosilicato bidimensional em forma de disco, permite modificar o comportamento reológico de alguns géis, criando uma condição otimizada. Neste estudo, foi realizada a caracterização reológica do hidrogel compósito PEG-Laponita-alginato (PL-Alg) e de seu gel precursor PEG-Laponita (PL), visando futuramente a bioimpressão 3D. Inicialmente, foi avaliado o comportamento reológico de diferentes concentrações de Laponita no compósito PL. Verificou-se que a viscosidade da solução de PEG aumentou drasticamente como uma função da adição de Laponita, de modo que se observou um comportamento reológico não-Newtoniano fortemente pseudoplástico. O efeito dos diferentes teores de Laponita também pode ser notado para o compósito (PL-Alg), mantendo-se fixa a concentração de PEG e alginato, sendo este último adicionado com o intuito de ser um segundo precursor de rede para reticular o hidrogel de PEG-Laponita. Ainda, todos os compósitos apresentaram uma recuperação parcial da viscosidade em função do tempo, após a aplicação de cisalhamento, parâmetro a ser considerado no desenvolvimento de biotintas. Os arcabouços de PL-Alg foram impressos contendo até 10 camadas e colocados em uma solução de CaCl2 para a reticulação das cadeias do alginato. Posteriormente, testes in vitro foram realizados, mostrando que a dissolução da rede do hidrogel compósito foi mais crítica para a amostra com 5% de Laponita. Em conclusão, para trabalhos futuros deverá ser considerada a maneira mais apropriada de reticulação da cadeia de PEG, para melhorar as propriedades mecânicas e a resistência à degradação, viabilizando a utilização do sistema PEG-Laponita-alginato para aplicações em bioimpressão 3D.

Artemether (ART) and lumefantrine (LUM) are the gold standard antimalarial drugs used for the treatment of malaria in children and pregnant women. Typically, ART and LUM are delivered orally in the form of a combined tablet, however, the appropriateness of this route of administration for these drugs is questionable due to the poor absorption and therefore bioavailability observed unless administered alongside lipid-rich foods. Transdermal drug delivery in the form of a patch-type system has been identified as a viable alternative to the conventional tablet-based therapy. A novel, surfactant-based ART-LUM formulation (S3AL), developed for transdermal delivery, may eliminate the shortcomings associated with oral delivery; namely poor drug absorption which is caused by the inherently low solubility of ART and LUM. Moreover, by successfully delivering these antimalarials transdermally, first-pass metabolism will be avoided leading to enhanced drug bioavailability in both cases. The S3AL formulation contained ART and LUM at equal concentrations (2.5% w/w of each) as well as Procetyl® AWS (30% w/w), oleic acid (10% w/w), 1-methyl-2-pyrrolidone (10% w/w), and water (45% w/w). The addition of LUM to the formulation changed the system from a striae structure to a dark field structure when visualized by a polarized light microscope. Additionally, this system possessed higher viscosity and superior skin bioadhesion, as evidenced by mechanical characterization, when compared to a similar formulation containing ART alone. S3AL was also proven to be biocompatible to human keratinocyte cells. Finally,in vitrostudies demonstrated the propensity of S3AL for successful delivery via the transdermal route, with 2279 ± 295 µg cm^-2of ART and 94 ± 13 µg cm^-2of LUM having permeated across dermatomed porcine skin after 24 h, highlighting its potential as a new candidate for the treatment of malaria.