El diseño y desarrollo de sistemas poliméricos capaces de cargar fármacos específicos y de regular el momento y la cinética a la que debe producirse su liberación, constituye una de las líneas de investigación más prometedoras para hacer frente a las necesidades terapéuticas que plantea el tratamiento de un gran número de enfermedades. Estos sistemas avanzados de administración de medicamentos son útiles tanto para las nuevas entidades químicas de estructura compleja como para fármacos convencionales (pequeñas moléculas). La modificación de polímeros hidrofóbicos mediante el uso de radiación ionizante, agregando grupos funcionales específicos (amidas, aminas, ácidos carboxílicos, etc.) puede resultar una aproximación útil para conseguir estos objetivos. Debido al gran potencial de aplicación de los injertos binarios de un monómero con respuesta a la temperatura y otro sensible al pH, un monómero hemocompatible con otro sistema que responda a la temperatura; se llevarán a cabo estudios fisicoquímicos (cinética de injerto, estudio de respuesta a la temperatura y pH, hinchamiento, calorimetría, análisis térmico) dirigidos a hacer una primera valoración de las posibilidades que encierran en el ámbito de la biomedicina y en especial en el de la liberación controlada de fármacos. Se modificará la superficie de materiales poliméricos hidrofóbicos (PE, PP, PU, etc.), utilizados habitualmente como componentes de implantes y catéteres, funcionalizándolos con injertos dotados de ciertos grupos de interés (N-H, N-H+3, C=O, etc.) para mejorar su aplicabilidad como biomateriales. Se desarrollarán nuevos materiales que mantenga o incluso mejoren las prestaciones que los hacen útiles como componentes de dispositivos biomédicos, y cuenten además con capacidad para actuar como sistemas de liberación de medicamentos. Se sintetizarán redes poliméricas interpenetrantes (IPNs) utilizando radiación gamma para obtener materiales con respuesta a la temperatura y el pH, y que incluyan como copolímero de injerto N-(3-aminopropil) metacrilamida con el fin de obtener superficies hemocompatibles. Actualmente se trabaja en la formación del injerto con este monómero en películas de PP. A continuación, se llevarán a cabo estudios de incorporación y cesión de fármacos utilizando materiales a los que previamente se hayan injertado ciclodextrinas. La capacidad de las ciclodextrinas unidas para formar complejos de inclusión con moléculas hidrofóbicas se evaluará mediante estudios de absorción de compuestos aromáticos en medio acuoso. Se pretende obtener nuevos materiales poliméricos, capaces de incorporar y liberar de manera controlada fármacos, aplicando la copolimerización de injerto por radiación. Por su parte, el material de soporte experimentará mejoras importantes en sus propiedades químicas, ya que la red polimérica podrá contribuir a incrementar la biocompatibilidad del material soporte y dotarlo de nuevas funcionalidades, por ejemplo, reduciendo su coeficiente de fricción, el cual dependerá del espesor, fuerza y la morfología, para facilitar la inserción en el organismo de dispositivos biomédicos e incrementando la capacidad para inmovilizar fármacos o moléculas bioactivas para su posterior liberación controlada en el medio biológico. Todo ello debe contribuir a que se abran nuevas posibilidades de aplicación para los copolímeros de injerto. Para cumplir con los objetivos se realizará la carga y cesión de fármacos en injertos de diferentes matrices poliméricas (teflón, silicona, kapton, etc.) y sensibles a pH y/o temperatura. Como fármacos se ensayarán principalmente antimicrobianos como la vancomicina, el norfloxacino o el ciprofloxacino, o antifúngicos como el miconazol, de amplio espectro y que pueden resultar útiles para prevenir la formación de biofilm y el desarrollo de infecciones asociadas al uso de catéteres e implantes. Se evaluará la hemocompatibilidad mediante la cuantificación de la hemólisis producida por le material en sangre animal bajo condiciones fisiológicas (controlando pH y fuerza iónica).

Contribuciones en innovación tecnológica_x000D_ Los materiales sintetizados forman parte de una nueva generación de polímeros que tienen la capacidad de adsorber medicamentos y liberarlos de manera controlada en rangos muy amplios de tiempo (orden de días). Este tipo de materiales se han creado con el propósito de diseñar dispositivos biomédicos (stents, catéteres, válvulas cardiacas, tubos de transporte de plasma sanguíneo, marcapasos, implantes, entre otros) fabricados con estos materiales. Además, nuestros estudios de biocompatibilidad permitirán elucidar las interacciones que ocurren entre un material insertado en el cuerpo de forma artificial, y la respuesta de los fluidos, tejidos y órganos que lo conforman (plasma sanguíneo y macrófagos). A su vez que se reducirán los riesgos de contraer una infección por la operación de estos dispositivos (formación de biofilm bacteriano) y evitar posibles reacciones secundarias (procesos inflamatorios). Esta línea de investigación que pretende disminuir los riesgos adyacentes del uso de dispositivos médicos reducirá en gran medida los costos e lo que se refiere a los cuidados de la salud._x000D_ _x000D_ Contribuciones académicas_x000D_ Se tiene una clara formación de recursos humanos a nivel licenciatura y posgrado por lo que los puntos tratados en los objetivos nos llevarán a la exitosa titulación de:_x000D_ -Tres estudiantes de doctorado en un lapso no mayor a 3 años a partir del inicio de sus estudios. Dos estudiantes ya han empezado con su trabajo de doctorado y uno esta por incorporarse al inicio del apoyo de esta propuesta._x000D_ -Un estudiante de maestría en un lapso no mayor a 2 años a partir del inicio de sus estudios. Se incorporará mas adelante para el desarrollo del proyecto._x000D_ -Dos estudiantes de Licenciatura, los cuales se incorporará mas adelante para apoyar al proyecto._x000D_ Al término del proyecto, se publicaran al menos 9 artículos científicos en revistas de arbitraje internacional con un alto factor de impacto. Cada año se publicaran o enviaran 4 artículos a revistas internacionales especializadas en el tema. _x000D_