p Biomateriais injetáveis ​​por seringa, dispositivos médicos e tecidos projetados têm atraído grande atenção como implantes minimamente invasivos para diagnóstico, terapia e medicina regenerativa. p Filmes ultrafinos poliméricos autônomos, comumente referidas como nanofolhas poliméricas, são uma das plataformas comumente usadas para dispositivos biomédicos injetáveis ​​com seringa devido à sua flexibilidade e conformabilidade.

p Essas nanofolhas têm menos de 1 micrômetro de espessura, que é mais fino do que um fio de cabelo (o cabelo tem geralmente cerca de 100 micrômetros de largura). Eles são uma plataforma promissora para a administração de medicamentos por meio de injeção de agulha.

p Apesar do desenvolvimento recente em tecnologias de nanofolhas usando ácido polilático (PLA) e ácido polilático-co-glicólico (PLGA), nanofolhas poliméricas ainda precisam superar vários desafios técnicos para servir como uma plataforma injetável eficaz:a saber, limitação no tamanho das nanofolhas injetáveis ​​por meio de agulhas médicas, robustez mecânica subótima (por exemplo, rasgando durante a injeção), e controle limitado sobre a recuperação de forma e controle de movimento após a injeção.

p Para superar essas limitações, pesquisadores do Centro de Fabricação e Design Digital (DManD) da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD) desenvolveram nanofolhas usando polímero de memória de forma à base de poliuretano (SMP) e nanopartículas magnéticas (MNP) para demonstrar recursos sem precedentes para lidar com nanofolhas. O SMP oferece duas características mecânicas exclusivas - uma grande mudança nos módulos de Young pela mudança na temperatura, e efeito de memória de forma (SME) para recuperar a forma memorizada.

p Além disso, os pesquisadores demonstraram que as nanofolhas SMP fabricadas podem ser tornadas magnéticas com MNP para realizar controle de movimento sem contato usando um campo magnético externo. Especificamente, os quatro recursos a seguir foram demonstrados usando a nanofolha de 710 nm de espessura com a temperatura de transição vítrea (Tg) de 25 ° C:injeção de seringa através de agulhas médicas, autoexpansibilidade após a ejeção, conformabilidade e removibilidade nas superfícies biológicas, e orientabilidade em um campo magnético externo. Esses recursos permitem aplicações práticas in vivo como uma plataforma de seringa injetável.

p Como uma vantagem adicional, a mudança do módulo pela temperatura oferece uma capacidade única de controlar a adesão e remoção da nanofolha MNP-SMP nas superfícies biológicas. Isso teria sido difícil de conseguir usando nanofolhas convencionais com um módulo constante e não foi demonstrado anteriormente.

p Visualizando a entrega injetável por seringa de drogas moleculares ou construções celulares em órgãos internos, os pesquisadores adicionaram às nanofolhas MNP-SMP uma camada adicional de PLGA, que é mais conhecido como um biomaterial usado para entrega de drogas, para estender a funcionalidade como portador de drogas moleculares e celulares. Isso pode ser feito sem comprometer os recursos demonstrados. SMP e MNP ofereceram os mesmos recursos para as nanofolhas contendo uma camada adicional de PLGA, sugerindo o vasto potencial das nanofolhas desenvolvidas para entrega de drogas e células.

p "As nanofolhas MNP-SMP podem ser posteriormente funcionalizadas carregando ou imprimindo medicamentos, células e circuitos elétricos na superfície, integrando tecnologias de impressão emergentes, como impressão a jato de tinta, Impressão 3-D e bioimpressão, "disse o Dr. Kento Yamagishi da SUTD, o autor principal do artigo.

p "As nanofolhas MNP-SMP contribuirão para o desenvolvimento de dispositivos médicos injetáveis ​​com seringa avançados como uma plataforma para fornecer drogas e células ao local específico ou lesão no corpo para diagnóstico e terapia minimamente invasivos, "acrescentou o Investigador Principal, Professor Assistente Michinao Hashimoto do SUTD.