Polymersoma

En biotecnología , los polimerosomas ^{[ 1 ]} son ​​una clase de vesículas artificiales , diminutas esferas huecas que encapsulan una solución. Los polimerosomas se fabrican utilizando copolímeros de bloque sintéticos anfifílicos para formar la membrana de la vesícula, y tienen radios que van desde 50 nm hasta 5 μm o más. ^{[ 2 ]} La mayoría de los polimerosomas descritos contienen una solución acuosa en su núcleo y son útiles para encapsular y proteger moléculas sensibles, como fármacos, enzimas, otras proteínas y péptidos, y fragmentos de ADN y ARN . La membrana del polimerosoma proporciona una barrera física que aísla el material encapsulado de materiales externos, como los que se encuentran en los sistemas biológicos.  

Los sintosomas son polímerosomas diseñados para contener canales ( proteínas transmembrana ) que permiten que ciertas sustancias químicas atraviesen la membrana, entrando o saliendo de la vesícula. Esto permite la recolección o modificación enzimática de estas sustancias. ^{[ 3 ]}

El término «polimerosoma» para las vesículas formadas por copolímeros de bloque se acuñó en 1999. ^{[ 1 ]} Los polimerosomas son similares a los liposomas , que son vesículas formadas por lípidos naturales . Si bien poseen muchas de las propiedades de los liposomas naturales, los polimerosomas presentan mayor estabilidad y menor permeabilidad. Además, el uso de polímeros sintéticos permite a los diseñadores manipular las características de la membrana y, por lo tanto, controlar la permeabilidad, las tasas de liberación, la estabilidad y otras propiedades del polimerosoma.

Se han utilizado varias morfologías diferentes del copolímero de bloques para crear el polimerosoma. Las más utilizadas son los copolímeros de dibloque o tribloque lineales. En estos casos, el copolímero de bloques tiene un bloque hidrofóbico ; el otro bloque o bloques son hidrofílicos . Otras morfologías utilizadas incluyen copolímeros de peine, ^{[ 4 ] [ 5 ]} donde el bloque principal es hidrofílico y las ramificaciones del peine son hidrofóbicas, y copolímeros de bloques dendronizados , ^{[ 6 ]} donde la porción dendrímica es hidrofílica.

En el caso de los copolímeros dibloque, peine y dendronizados, la membrana del polímerosoma presenta la misma morfología de bicapa que un liposoma, con los bloques hidrofóbicos de las dos capas enfrentados en el interior de la membrana. En el caso de los copolímeros tribloque, la membrana es una monocapa que imita una bicapa, donde el bloque central cumple la función de los dos bloques hidrofóbicos enfrentados de una bicapa. ^{[ 7 ]}

En general, se pueden preparar mediante los métodos utilizados en la preparación de liposomas: rehidratación de película, método de inyección directa o método de disolución.

Los polímerosomas que contienen enzimas activas y que proporcionan una forma de transportar selectivamente sustratos para su conversión por dichas enzimas se han descrito como nanorreactores. ^{[ 8 ]}

Los polimerosomas se han utilizado para crear sistemas de liberación controlada de fármacos . ^{[ 9 ]} De forma similar al recubrimiento de liposomas con polietilenglicol , los polimerosomas pueden volverse invisibles para el sistema inmunitario si el bloque hidrofílico está compuesto de polietilenglicol. ^{[ 10 ]} Su permeabilidad puede modularse mediante factores exógenos, por ejemplo, mediante la incorporación de moléculas sensibles a estímulos como interruptores fotosensibles , ^{[ 11 ]} o grupos sensibles al pH. ^{[ 12 ]} Por lo tanto, los polimerosomas son portadores útiles para la administración dirigida de fármacos . ^{[ 13 ]}

Para aplicaciones in vivo , los polímerosomas se limitan de facto al uso de polímeros aprobados por la FDA , ya que es poco probable que la mayoría de las empresas farmacéuticas desarrollen polímeros novedosos debido a los costos. Afortunadamente, existen varios polímeros de este tipo disponibles, con propiedades variables, entre las que se incluyen:

Bloques hidrofílicos

• Poli(etilenglicol) (PEG/PEO) ^{[ 9 ] [ 14 ]}
• Poli(2-metiloxazolina) ^{[ 7 ]}

Bloques hidrofóbicos

• Polidimetilsiloxano (PDMS) ^{[ 7 ]}
• Poli(caprolactona (PCL) ^{[ 9 ] [ 14 ]}
• Poli(lactida) (PLA) ^{[ 9 ] [ 14 ]}
• Poli(metacrilato de metilo) (PMMA) ^{[ 15 ]}

Si se entrecruzan suficientes moléculas del copolímero de bloques que componen un polímerosoma , este puede convertirse en un polvo transportable. ^{[ 2 ]}

Los polimerosomas pueden usarse para crear una célula artificial si se les añade hemoglobina y otros componentes. ^{[ 16 ] [ 17 ]} La primera célula artificial fue creada por Thomas Chang . ^{[ 18 ]}

• Célula (biología)
• Liposoma
• Polímero
• Copolímero
• célula artificial