Producción y caracterización de un biopolímero tipo elastina con propiedades mucoadhesivas para aplicaciones

Abstract

El presente trabajo de fin máster se enfoca en la producción y caracterización de un polímero polipeptídico tipo elastina (ELP) para aplicaciones biomédicas. Los polímeros basados en la elastina natural se han popularizado en investigación biomédica debido a sus características de biocompatibilidad, propiedades mecánicas, facilidad de producción, y funcionalización. El polímero aquí estudiado (KI)2 tiene una estructura de copolímero en bloque formado por una parte hidrofílica debido al bloque elastomérico basado en lisina y una parte hidrofóbica debido al bloque que contiene isoleucina. El bloque elastomérico basado en lisina le confiere propiedades mucoadhesivas a través de interacciones electrostáticas con las mucinas. Los dispositivos mucoadhesivos presentan gran interés en la administración dirigida de fármacos, tanto por la amplia representación en el organismo de sus dianas, las mucosas, cuanto por sus propiedades de adsorción. ELP (KI)2 fue bioproducido en E. coli y purificado aplicando métodos fisicoquímicos con su extracción desde los cuerpos de inclusión, y un rendimiento de 13,6 mg/L, se comprobó que la molécula obtenida tenía un peso acorde con el valor teórico de 93,762 Da y una pureza del 80,5 %. También se analizó su capacidad para producir nanopartículas autoensambladas con un tamaño de 246,3 nm y una carga superficial de +27,68 mV según las técnicas DLS y AFM. Por último, el ensayo de mucoadhesión permitió verificar que existe interacción entre las nanopartículas del polímero (KI)2 y la mucina de cerdo tipo III, en el punto más alto de interacción de ambos compuestos formaron agregados de tamaño mayor con una carga superficial neutra, demostrando que al existir interacción las cargas tienden a anularse y el tamaño de la partícula formada es muy superior al de los compuestos individuales.