Este artículo selecciona 6 estudios originales publicados entre 2017 y 2024, realizados por equipos de China, Grecia, Noruega e Israel, entre otros lugares, y presenta una revisión narrativa orientada a aplicaciones prácticas. La bibliografía abarca materiales y evaluaciones in vitro, experimentos en animales y un ensayo aleatorizado en humanos realizado en la zona donante de piel; no constituye una comparación exhaustiva de todas las tecnologías de apósitos.
01¿Qué problemas deben resolver los vendajes para heridas?
Las necesidades varían según el tipo de herida. La cobertura de quemaduras se centra en restablecer la barrera y evaluar el estado de la piel; los estudios sobre heridas diabéticas suelen examinar simultáneamente la inflamación, la angiogénesis y la reepitelización; en las áreas donantes de piel, es necesario observar la irritación, el dolor, la cicatrización y las cicatrices tras la cobertura. Determinar el escenario de uso antes de elegir el material evita extrapolar directamente los resultados de un modelo animal a todos los tipos de heridas.2,3,4,6
| Escenarios de estudio | Funciones que puede asumir la capa fibrosa | Aspectos que deben considerarse simultáneamente |
|---|---|---|
| Quemaduras y heridas superficiales | Cobertura, retención de agua y compuestos con polímeros naturales | Intercambio de humedad, reacciones locales y recuperación de la piel 3 |
| Heridas relacionadas con la diabetes | Carga de fármacos, liberación responsiva y soporte de capas funcionales | Inflamación, reepitelización, vascularización y reconstrucción tisular 4 |
| Cobertura del área donante de piel | Formación de una capa de cobertura fibrosa temporal que se ajusta adecuadamente | Estimulación, dolor, tiempo de cicatrización y cicatrices posteriores 6 |
Para los desarrolladores de apósitos, «hilizar una capa de fibras finas» es solo el punto de partida. Que la membrana sea fácil de retirar, que conserve su integridad al entrar en contacto con líquidos y que necesite o no una capa absorbente o un soporte externo determinan su lugar dentro del apósito completo. Las membranas independientes, las esponjas fibrosas y las membranas compuestas con hidrogel descritas en la literatura corresponden, en la práctica, a diferentes cuestiones de diseño estructural del producto.1,4,5
02Cómo se combinan las membranas fibrosas con macromoléculas naturales y componentes activos
En el electrohilado se emplean habitualmente polímeros electrohilables para formar la estructura, a la que se añaden componentes como gelatina, fibroína y polisacáridos de algas marinas para modificar la interfaz. Las macromoléculas naturales pueden participar en las interacciones celulares, pero también alterar el estado de la solución, el comportamiento al contacto con líquidos y la resistencia. Por ello, la proporción de los materiales debe estudiarse junto con el electrohilado, el posprocesamiento y el uso en estado húmedo; no es posible inferir el comportamiento del producto final basándose únicamente en el hecho de que sea «natural».1,2,3,5
Membranas planas, esponjas tridimensionales y capas compuestas
Las membranas fibrosas planas facilitan la cobertura y la selección de formulaciones; al organizar las fibras en una esponja, es posible estudiar un entorno tridimensional más abierto; al añadir hidrogel sobre las fibras, se pueden separar el soporte y la función localizada. La elección de una u otra morfología depende de si se desea que las células permanezcan en la superficie, penetren en el interior del material o que la capa fibrosa asuma principalmente la cobertura.1,4
03Estudio de macromoléculas naturales: desde la cobertura cutánea hasta el entorno de reparación localizada
Estudio de cobertura de quemaduras con Ulvan y gelatina
En el año 2022, Terezaki y otros investigadores elaboraron parches electrohilados con polisacáridos de Ulva ulvan y componentes como gelatina marina, y compararon distintas combinaciones en un modelo de quemaduras de segundo grado en ratones sin pelo. Además del área de la herida, el estudio midió la pérdida transepidérmica de agua, el estado de hidratación y los cambios histológicos; algunas proporciones mostraron una mejor reducción temprana de la contracción y de la inflamación.3
El valor de este estudio radica en relacionar la «cobertura con materiales» con la restauración de la barrera cutánea, al tiempo que compara formulaciones. Apoya la continuación de la investigación sobre las formas de combinar macromoléculas marinas, pero los resultados están limitados por las proporciones y el modelo, por lo que no se puede concluir a partir de ellos que cualquier fibra de ulvan o de gelatina produzca el mismo efecto.3
Combinación de esponjas fibrosas con factores de crecimiento endógenos
En el año 2017, Li y otros investigadores compusieron esponjas de hidrogel electrohiladas con un polisacárido EUP3 capaz de unirse a PDGF-BB y con gelatina, con el fin de explorar la acumulación localizada de factores de crecimiento endógenos en la herida y su liberación durante la degradación del material. El estudio combinó ensayos in vitro con la observación de defectos cutáneos de espesor completo en ratones e informó de mejoras relacionadas con la angiogénesis y la reparación tisular.1
Esto propone un enfoque material distinto de la adición directa de factores de crecimiento exógenos: regular el entorno mediante la interacción del material con las biomoléculas locales. Al desarrollar muestras similares, se deben verificar por separado la capacidad de unión, el comportamiento de liberación y el resultado final de la reparación; los ensayos de adsorción no pueden sustituir los estudios en animales o en humanos.1
04Cómo participan las fibras cargadas de fármacos en la investigación sobre la inflamación y las heridas crónicas
PLGA, sericina y artemisinina
Peng y otros, en el año 2021, estudiaron membranas de electrohilado de sericina con artemisinina PLGA/, evaluando la liberación, la biocompatibilidad celular y los indicadores relacionados con la inflamación, además de observar la reparación en un modelo de heridas de espesor completo en ratas. Los resultados sugieren que este sistema compuesto puede influir en el proceso inflamatorio, y la relevancia del estudio radica en vincular la liberación del fármaco con la respuesta tisular.2
División de funciones entre las fibras responsivas y los hidrogeles conductores
Cao et al. (2022) imprimieron tiras de hidrogel conductor sobre membranas de fibra de poliuretano cargadas con doxiciclina y sensibles al entorno de especies reactivas de oxígeno. Los ensayos in vitro evaluaron la liberación y el comportamiento celular, mientras que los ensayos en ratas diabéticas observaron adicionalmente la inflamación, el colágeno, la vascularización y la reepitelización. La estructura combinada mostró efectos reparadores en este modelo, lo que indica que las capas electrohiladas y las capas impresas pueden asumir funciones diferenciadas de forma conjunta.4
Ambos trabajos se encuentran en la fase de validación animal. Inspiraron a los investigadores a seleccionar las funciones según los problemas biológicos específicos, en lugar de acumular continuamente principios activos. Cuantas más capas compuestas se añadan, más necesario será establecer grupos de componentes individuales y combinados para distinguir el origen de los cambios observados.2,4
05Fases acuosas y electrohilado sin aguja: implicaciones para el escalado de la preparación
Schulte-Werning et al. (2024) compararon diversos sistemas poliméricos en fase acuosa y seleccionaron una combinación de pectina y fibra de PEO para encapsular liposomas que contenían cloranfenicol, empleando además electrohilado lineal sin aguja. El estudio examinó la formación de fibras, las propiedades mecánicas, el estado de los liposomas, la liberación in vitro, la actividad antibacteriana y la biocompatibilidad celular; la incorporación de liposomas modificó el proceso de liberación en comparación con la carga directa.5
La implicación para la transferencia de la investigación al desarrollo de la preparación es considerar simultáneamente los disolventes y los métodos de formación de película disponibles al estudiar las funciones activas. Este artículo demuestra la viabilidad a nivel de materiales e in vitro; «adecuado para discutir el escalado» no debe interpretarse como que ya se ha completado la validación de la producción del producto. Los sistemas hidrosolubles también deben seguir evaluando el envasado a prueba de humedad, la integridad al entrar en contacto con líquidos y la consistencia entre lotes.5
06¿Qué cuestiones han respondido ya los estudios en humanos?
Haik et al. (2022) publicaron un estudio prospectivo, multicéntrico, aleatorizado y de etiqueta abierta que comparó el recubrimiento in situ mediante electrohilado con el recubrimiento convencional en áreas donantes de piel. Los dos grupos incluyeron 21 y 20 casos, respectivamente, y evaluaron la irritación cutánea, la reepitelización, el dolor y los eventos adversos, además de prolongar el seguimiento para observar resultados como las cicatrices.6
El informe del estudio señaló que el grupo de electrohilado presentó una puntuación de irritación cutánea más baja el primer día posoperatorio, aunque la diferencia no se mantuvo posteriormente; el tiempo medio de reepitelización fue similar en ambos grupos y tampoco se observaron diferencias significativas en otros muchos desenlaces. Este trabajo proporcionó datos de viabilidad y de control en humanos para un escenario específico de áreas donantes de piel, al tiempo que advierte que el valor de la evaluación no debe centrarse únicamente en una «curación más rápida». Tampoco valida las formulaciones con fármacos o para heridas diabéticas mencionadas anteriormente, ni puede generalizarse a todas las heridas.6
07De los esquemas de la literatura a muestras de apósitos reproducibles
Definir la función de la capa de fibra dentro del apósito completo
Al describir una muestra, se puede comenzar indicando el tipo de herida, si la membrana está en contacto directo con la herida, si está combinada con un sustrato absorbente, cuánto tiempo debe permanecer y cómo debe retirarse. A continuación, se deben especificar el área, el grosor o la densidad superficial de la membrana, sus propiedades mecánicas y su morfología tras absorber líquido, de modo que el suministro de líquido, la recolección y la configuración por capas tengan objetivos comparables.
Combinar los ensayos funcionales con las condiciones de uso reales
Además de la morfología de las fibras, se pueden comparar, según el uso previsto, la absorción y el transporte de líquidos, la resistencia en estado húmedo, las curvas de liberación, la unión interlaminar y el comportamiento durante la retirada. En las muestras que contienen fármacos, liposomas o componentes proteicos, también es necesario verificar el estado de los principios activos tras la preparación y el almacenamiento. La biocompatibilidad del material, los residuos y los efectos de la esterilización deben validarse para cada sistema específico y no pueden sustituirse por los parámetros del equipo.2,3,4,5
Tras ampliar el área, volver a comprobar la uniformidad
En el paso de muestras pequeñas a superficies mayores, deben correlacionarse el lote del material, el estado de la solución, el suministro de la misma, la temperatura, la humedad, la velocidad de recolección y el posprocesamiento con los resultados de la inspección. Especialmente en estructuras con carga farmacológica o estratificadas, deben tomarse muestras en varios puntos para confirmar las variaciones en el contenido, la densidad superficial y la unión interlaminar.
Al leer las formulaciones de la bibliografía, también debe anotarse la base utilizada para expresar las dosis en los artículos: si se calculan en función de la concentración de la solución, la masa del polímero o la masa de toda la membrana, ya que ello influye en la interpretación de la carga; asimismo, el porcentaje de liberación debe asociarse al tiempo de muestreo y al medio empleado. Para una misma formulación, se pueden fijar inicialmente el área y la masa de la muestra y, a continuación, comparar la liberación y el comportamiento en estado húmedo de las distintas estructuras. Este enfoque facilita la identificación de los factores que realmente afectan a la muestra.2,4,5
La evaluación en la fase de I+D también debe aproximarse progresivamente a las condiciones reales de uso. En las membranas que requieren recorte, puede observarse si se desprenden fibras o se estratifican tras el corte; en las que deben adaptarse a superficies curvas, puede comprobarse su flexión e integridad en estado húmedo; si está previsto su uso junto con una capa absorbente, el transporte de líquidos debe ensayarse en la estructura laminada completa. Estos son ítems de inspección de la muestra derivados del uso previsto y no pueden sustituirse directamente por los resultados de artículos sobre membranas monocapa.
08Problemas habituales en el desarrollo de apósitos para heridas
¿Son siempre necesarios los fármacos antibacterianos en los apósitos de nanofibras?
No necesariamente. Estudios previos se han centrado, respectivamente, en la cobertura temporal, la interfaz con macromoléculas naturales, el enriquecimiento en factores endógenos y la administración localizada de fármacos. La inclusión de un fármaco debe decidirse en función del objetivo de uso y de los resultados de la validación; la inhibición bacteriana in vitro no equivale directamente a una reducción de las infecciones clínicas.1,3,5,6
¿Se puede añadir directamente una capa electrohilada sobre un no tejido ya existente?
Puede plantearse como una posible ruta de preparación de la muestra, pero es necesario definir claramente la función del sustrato, la capa electrohilada y el método de unión. El comportamiento global del apósito en cuanto a permeabilidad a líquidos y gases y propiedades mecánicas debe evaluarse tras la formación del compuesto.
¿Cómo iniciar la comunicación sobre la configuración del equipo?
Basta con facilitar el sistema de material, el disolvente, si contiene un fármaco, la morfología deseada de la membrana y las dimensiones de la muestra. Inicialmente, pueden establecerse registros centrados en la comparación de formulaciones y la formación estable de la membrana, y posteriormente abordarse la estratificación, la recolección continua y superficies de mayor tamaño.
Referencias
A continuación se presentan los estudios originales seleccionados para este artículo. La interpretación de la literatura no implica que los autores de los artículos, las instituciones de investigación o TONGLI mantengan relaciones de compra de equipos o de cooperación; los resultados descritos solo son aplicables a los materiales, modelos y condiciones experimentales del texto original.
Las referencias bibliográficas conservan el idioma original para facilitar su consulta.
Li Q, et al. In situ sequestration of endogenous PDGF-BB with an ECM-mimetic sponge for accelerated wound healing. Biomaterials. 2017;148:54–68.
DOI：10.1016/j.biomaterials.2017.09.028 ↗Ámbito de lectura: lectura exhaustiva de los métodos y resultados pertinentes del texto completo de los artículos originales locales, y revisión de la bibliografía publicada
Peng Y, et al. Electrospun PLGA/SF/artemisinin composite nanofibrous membranes for wound dressing. International Journal of Biological Macromolecules. 2021;183:68–78.
DOI：10.1016/j.ijbiomac.2021.04.021 ↗Ámbito de lectura: lectura exhaustiva de los métodos y resultados pertinentes del texto completo de los artículos originales locales, y revisión de la bibliografía publicada
Terezaki A, et al. Ulvan/gelatin-based nanofibrous patches as a promising treatment for burn wounds. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2022;74:103535.
DOI：10.1016/j.jddst.2022.103535 ↗Ámbito de lectura: lectura exhaustiva de los métodos y resultados pertinentes del texto completo de los artículos originales locales, y revisión de la bibliografía publicada
Cao W, et al. A nanofibrous membrane loaded with doxycycline and printed with conductive hydrogel strips promotes diabetic wound healing in vivo. Acta Biomaterialia. 2022;152:60–73.
DOI：10.1016/j.actbio.2022.08.048 ↗Ámbito de lectura: lectura exhaustiva de los métodos y resultados pertinentes del texto completo de los artículos originales locales, y revisión de la bibliografía publicada
Schulte-Werning LV, et al. Antimicrobial liposomes-in-nanofiber wound dressings prepared by a green and sustainable wire-electrospinning set-up. International Journal of Pharmaceutics. 2024;657:124136.
DOI：10.1016/j.ijpharm.2024.124136 ↗Ámbito de lectura: lectura exhaustiva de los métodos y resultados pertinentes del texto completo de los artículos originales locales, y revisión de la bibliografía publicada
Haik J, et al. Advances in the Use of Electrospun Nanofibrous Polymeric Matrix for Dermal Healing at the Donor Site After the Split-Thickness Skin Graft Excision: A Prospective, Randomized, Controlled, Open-Label, Multicenter Study. Journal of Burn Care & Research. 2022;43(4):889–898.
DOI：10.1093/jbcr/irab216 ↗Ámbito de lectura: resumen y referencias bibliográficas originales de PubMed; informe completo del ensayo no verificado
El contenido anterior se basa en el análisis y la interpretación de artículos publicados. Si infringe algún derecho o si el autor original no desea que su contenido se divulgue de esta forma, póngase en contacto con nosotros para que lo eliminemos de inmediato.