Desarrollo de hidrogel para la conservación de las vacunas con el uso de la Balanza Analítica

octubre 7, 2022by Kalstein
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Las necesidades de refrigeración de algunas vacunas y otras sustancias médicas cuestan miles de millones, y enormes cantidades de esas sustancias quedan inutilizadas por las fluctuaciones de temperatura. Ahora los investigadores presentan una posible solución al problema: han desarrollado un hidrogel como medio de almacenamiento de sustancias activas proteicas, que se envuelve alrededor de las sustancias como un manto protector y puede así conservarlas incluso sin refrigeración. Las ventajas de esta innovación son:

  • Disminución de los costos de almacenamiento
  • Incremento de la vida útil de la vacuna
  • Disminución de los requerimientos logísticos para el traslado y uso de la vacuna

El concepto tiene el potencial de frenar las pérdidas y los problemas de suministro, especialmente en el sector de las vacunas, dicen los desarrolladores. Para su uso, basta con liberarlas con un disolvente inocuo, y en la proporción adecuada, por lo que la balanza analítica permite la medida de la masa exacta de las sustancias empleadas para obtener el hidrogel y luego para convertirlo en una solución viable para ser administrada. 

¿Por qué es importante almacenar las vacunas en frío?

Las vacunas basadas en la acción de proteínas, o virus muertos o inofensivos han demostrado su eficacia para proteger a la población de las enfermedades infecciosas y para frenar su propagación y desarrollo posterior. Sin embargo, uno de los retos es hacer llegar las sustancias activas desde los fabricantes hasta los lugares de uso, a veces remotos. 

Al igual que con otras sustancias proteicas, como las enzimas, el aspecto más problemático es la temperatura. Esto se debe a que la mayoría de ellos deben almacenarse continuamente a menos diez grados centígrados para conservar su eficacia. La refrigeración correspondiente está asociada a unos costes enormes: 

  • Se calcula que habrá que gastar decenas de miles de millones de dólares en cadenas de frío, y se espera un nuevo aumento significativo. 
  • A pesar del esfuerzo, los problemas logísticos provocan enormes pérdidas: muchos principios activos de las proteínas acaban en los residuos. 
  • Especialmente en los países con una infraestructura débil, las cadenas de frío a menudo no pueden mantenerse sin interrupción y los principios activos se vuelven inutilizables.

Los polímeros mantienen a raya a las proteínas

El concepto que ahora presentan se basa en inmovilizar las biopartículas para que no puedan interactuar entre sí cuando se exponen al calor. En ese sentido, hay que imaginar el problema como el de la proteína de un huevo: a temperatura ambiente o en el frigorífico, conserva su estructura proteica viscosa. Sin embargo, en agua hirviendo o en una sartén, cambia completamente. 

Lo mismo ocurre con las proteínas de una vacuna: en cuanto se exponen a determinadas temperaturas, se aglutinan. Estos grumos no pueden revertirse, aunque la vacuna se enfríe de nuevo, así como tampoco se puede descocer un huevo. Para evitar la aglomeración, los científicos han desarrollado una formulación especial de un llamado hidrogel. 

El hidrogel está constituido por un polímero biocompatible a base de polietilenglicol (PEG) que estabiliza los principios activos. Esto lo hace formando una especie de envase que encapsula las proteínas y las mantiene separadas unas de otras. Esto les permite soportar temperaturas significativamente más altas sin perder su eficacia: en lugar del rango convencional de dos a ocho grados centígrados, el sistema de hidrogeles permite a las proteínas soportar temperaturas de hasta 65 grados centígrados, de acuerdo con los resultados publicados en algunas investigaciones.

Amplio potencial de aplicación de los hidrogeles

La liberación de las sustancias encapsuladas por los hidrogeles en el punto de uso tampoco parece ser problemática, ya que solo basta con añadir una solución inocua de glucosa al hidrogel. Las moléculas de azúcar reaccionan entonces con los componentes de la red de PEG, disolviéndose. Los investigadores ya han demostrado que el sistema funciona con diferentes sustancias proteicas, incluidas las enzimas sensibles al calor y una vacuna basada en proteínas. 

También se demostró que el sistema puede estabilizar térmicamente los adenovirus de tipo 5. Estos virus son cada vez más importantes en el desarrollo de vacunas como portadores de moléculas genéticas. También se han utilizado vectores de adenovirus recombinantes en la lucha contra el covid-19. Aunque todavía faltan ensayos clínicos, todo parece indicar que el empleo de hidrogeles para la conservación de las vacunas será una solución viable al problema de almacenamiento. Para su desarrollo e implementación, el empleo de la balanza analítica es necesario, ya que garantiza la cantidad adecuada del polímero para formar el hidrogel y luego el de la glucosa para su redisolución. 

¿Por qué usar una balanza analítica de Kalstein en el desarrollo de hidrogeles?

La razón de usar las balanzas analíticas del fabricante Kalstein es que son las mejores. Los modelos YR053501 // YR053502 emplean un sensor electromagnético de gran precisión para la medida de la masa. Esto le confiere una gran sensibilidad para pesar sustancias de menos de 1 mg. Además, tiene un tiempo de estabilización corto y una pantalla LCD de alto contraste que facilita la lectura de los pesos. 

En atención a estas características, y de la exactitud y precisión de estos equipos, es posible emplearlas durante el proceso de formulación de los hidrogeles. Para información técnica adicional, compra y precio de las balanzas analíticas, se puede consultar en el enlace AQUI

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