Biomedical polyurethane/polycaprolactone carried with ozonized sun flower oil wound dressing for infected drug delivery systems

Abstract

Nos últimos anos, a eletrofiação se tornou uma técnica de intensa pesquisa para projetar e fabricar estruturas biomédicas, como engenharia de tecidos, sistemas de administração de medicamentos (DDS) e curativos, com um fator crescente para o desenvolvimento de um processo de eletrofiação eficiente, estável e versátil. Durante esse tempo, uma grande variedade de DDS, principalmente polímeros eletrofiados e muitos ingredientes ativos, foram desenvolvidos. Muitos fatores intrínsecos e extrínsecos influenciaram o sistema final; podem ser atribuídos à configuração do equipamento e às propriedades físico-químicas dos materiais usados na fabricação do DDS. Um sistema de administração de medicamentos é um método ou tecnologia especializada projetada para transportar substâncias terapêuticas no corpo para atingir uma liberação direcionada e controlada. Esses sistemas visam melhorar a eficácia dos medicamentos, entregando-os precisamente ao local de ação, minimizando os efeitos colaterais e aumentando a adesão do paciente. As modernas tecnologias de administração de medicamentos incluem nanopartículas, lipossomas e polímeros biodegradáveis, que permitem liberação sustentada e biodisponibilidade aprimorada. Ao otimizar o tempo, a dosagem e a localização do medicamento, esses sistemas oferecem avanços significativos no tratamento de várias condições médicas, que vão de doenças crônicas ao câncer. Neste trabalho, andaimes de poliuretano/poli(?-caprolactona) (PU/PCL) de base biológica com 2 concentrações diferentes de óleo de girassol ozonizado (PU/PCL/SFO) foram eletrofiados e avaliados para aplicação em curativos. O óleo de girassol ozonizado é um agente terapêutico estabelecido e nutracêutico que abriga vários valores terapêuticos, incluindo atividade antialérgica, dermoprotetora e antimicrobiana de amplo espectro. Esses andaimes híbridos mostraram propriedades mecânicas aprimoradas do PU com PCL, o que é promissor para algumas aplicações de curativos para tratamento de feridas, sistemas de administração de medicamentos e adesão e proliferação celular. A avaliação morfológica demonstrou a formação de fibras em nanoescala, com superfície lisa, livre de defeitos e com presença de pontos de cruzamento. A amostra com maior potencial de aplicação em lesões de pele foi designada como PU/PCL/SFO com concentrações de 16:39:45 (% p/p), respectivamente (amostra eletrofiada PU/PCL/SFO2). Os espectros de FTIR confirmaram todas as características das bandas PCL, PU e SFO.

Abstract: In recent years, electrospinning has become a technique of intense research to design and fabricate biomedical structures, like tissue engineering, drug delivery systems (DDS) and wound dressings, with a growing factor to development of efficient, stable and versatile electrospinning process. During this time, a wide variety of DDS, mainly electrospun polymers and many active ingredient(s), have been developed. Many intrinsic and extrinsic factor have influenced the final system; come can be attributed to the equipment setup and the physical0chemical properties of the used materials in the fabrication of DDS. A drug delivery system is a specialized method or technology designed to transport therapeutic substances in the body to achieve a targeted and controlled release. These systems aim to improve the efficacy of drugs by delivering them precisely to the site of action, minimizing side effects, and enhancing patient compliance. Modern drug delivery technologies include nanoparticles, liposomes, and biodegradable polymers, which allow for sustained release and improved bioavailability. By optimizing the timing, dosage, and localization of the drug, these systems offer significant advancements in treating various medical conditions, ranging from chronic diseases to cancer. In this work, bio-based polyurethane/poly(?-caprolactone) (PU/PCL) scaffolds with 2 different concentrations of ozonated sunflower oil (PU/PCL/SFO) were electrospun and evaluated for wound dressing application. Ozonated sun?ower oil is an established therapeutic agent and nutraceutical harboring various therapeutic values, including antiallergic, derma-protective, and broad-spectrum antimicrobial activity. These hybrid scaffolds showed improved mechanical properties from PU with PCL, which is promising for some wound care dressings applications, drug delivery systems and cell adhesion and proliferation. The morphological evaluation demonstrated the formation of fibers on the nanoscale, with smooth surface, free of defects and with the presence of crossing points. The sample with the highest potential application in skin lesions was designated as PU/PCL/SFO with 16:39:45 (% w/w) concentrations, respectively (PU/PCL/SFO2 electrospun sample). The FTIR spectra confirmed all characteristics of PCL bands, PU and SFO bands.