Formación de microcápsulas para envío de fármacos a partir de emulsiones usando dispositivos microfluídicos

Abstract

In this thesis, the study and development of different kind of microcapsules is presented. Microcapsules were formed using the method of microfluidics. As the structural elements to form the microcapsules, the following molecules were used: phospholipids, polymers and dendrimers. It was shown the possibility to reach the encapsulation of different hidrophyilic agents inside the microcapsules, as probiotic metabolites, nanoparticles and a fluorescent dye. In each case, different physical and physicochemical aspects were studied, depending on the interest for the study of each system, as the diffusion of the encapsulated material from the microcapsules, the hydrodynamics of the emulsification process and the stability of the emulsions and microcapsules, explained from the mechanisms at the molecular level. The obtained results shown that the microfluidic method has a high efficiency in the production of microcapsules and in the encapsulation of hydrophilic agents. The results also shown that these kinds of microcapsules are good candidates to be used in drug delivery applications. It was also shown the possibility to assembly vesicle like structures using molecules whose spontaneous conformation is different.

En el presente trabajo de tesis, se desarrollaron y estudiaron diferentes tipos de microcápsulas, formadas a partir de emulsiones mediante el método de microfluidos. Se utilizaron como elementos estructurales de las microcápsulas las siguientes moléculas: fosfolípidos, polímeros y dendrímeros. Se mostró la posibilidad de encapsular diferentes agentes hidrofílicos en el interior de las microcápsulas, tales como metabolitos de probióticos, nanopartículas y moléculas fluorescentes. En cada caso se estudiaron diferentes aspectos físicos y físico-químicos de interés para cada sistema, como son: difusión del material encapsulado hacia el exterior de las microcápsulas, hidrodinámica de la formación de las emulsiones, y estabilidad de las emulsiones y microcápsulas a partir de consideraciones a nivel molecular. Los resultados obtenidos muestran que el método de microfluidos tiene una alta eficiencia en la producción de microcápsulas y en el encapsulado de agentes hidrofílicos y que este tipo de microcápsulas son buenas candidatas para ser usadas en el envío de fármacos. También se mostró la posibilidad de ensamblar estructuras tipo vesícula utilizando moléculas cuya organización espontanea es diferente.