¿Qué es el alginato de sodio CAS#9005-38-3 y cuáles son sus funciones?

El alginato de sodio, también conocido como pegamento de algas o algina marrón, es un polímero polisacárido natural de alto peso molecular derivado de las algas marinas y las algas marinas a través de una serie de procesos de intercambio iónico, que incluyen digestión, filtración, blanqueo, calcificación, descalcificación, neutralización y transformación.

Este polisacárido polianiónico natural, extraído de algas pardas, forma una solución altamente viscosa al disolverse en agua y puede gelificarse rápidamente en condiciones suaves. Es conocido por su excelente biocompatibilidad y su resistencia a la degradación por enzimas específicas del cuerpo humano, lo que lo convierte en un material prometedor en el campo de la ingeniería de tejidos.

Productos de inyección directa de alginato de sodio

1. Materiales para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca
En 2012, había 290 millones de pacientes con enfermedades cardiovasculares, de los cuales 4,5 millones padecían insuficiencia cardíaca. Muchas enfermedades cardiovasculares pueden derivar en insuficiencia cardíaca, cuya tasa de supervivencia a cinco años es comparable a la del cáncer. Los materiales de alginato para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca están cobrando relevancia internacional como nuevo foco de investigación. Dos productos extranjeros han iniciado ensayos clínicos, mientras que la investigación y el desarrollo nacionales aún se encuentran en sus primeras etapas.

2. Portadores de fármacos y sustancias activas
Gracias a su excelente perfil de bioseguridad, el alginato de sodio desempeña un papel crucial en la investigación de portadores de fármacos e hidrogeles inteligentes. El alginato de sodio y sus derivados pueden convertirse en nanotransportadores para la administración de diversos fármacos, incluyendo moléculas pequeñas, genes y proteínas. La investigación en este campo es extensa y está en crecimiento.

3. Materiales de cirugía plástica y cosmética
El alginato de sodio ofrece una excelente biocompatibilidad y no se degrada mediante enzimas específicas del cuerpo humano, lo que le permite permanecer de forma segura en el organismo durante largos periodos. El gel de alginato de calcio se utiliza comúnmente en cirugías de aumento de senos y glúteos, así como en otras aplicaciones de cirugía plástica.

Agente embólico de alginato

Tratamiento intervencionista de tumores
El alginato, como material embólico, ofrece ventajas distintivas sobre otras sustancias de uso común, como la esponja de gelatina, las partículas de alcohol polivinílico (PVA) y las microesferas acrílicas (TAGM). Es más estable, seguro y fácil de funcionalizar. Las microesferas de alginato se han utilizado como agentes embólicos en tratamientos intervencionistas desde 2002. Actualmente, más de 20 hospitales terciarios en ciudades como Cantón, Tianjin, Shanghái y Yantai han adoptado este método, tratando con éxito a decenas de miles de pacientes, especialmente en tratamientos de cáncer de hígado y tumores ginecológicos, lo que demuestra su prometedor potencial.

Hemostasia embólica
Las microesferas de alginato son altamente efectivas en la hemostasia arterial, brindando resultados significativos en diversos escenarios de sangrado, incluidos:

Sangrado agudo por lesiones traumáticas como rupturas de hígado y bazo, hemorragias nasales, ruptura y sangrado uterino y atonía uterina.

Las hemorragias relacionadas con tumores, como la rotura del hígado, la rotura del hemangioma hepático y la hemorragia por várices esofágicas, a menudo se tratan con métodos de hemostasia intervencionista.

Embolización para la incontinencia urinaria
La incontinencia urinaria es común en mujeres mayores debido a la relajación del esfínter uretral y al deterioro de la elasticidad de la mucosa uretral con la edad, afectando al 40-50% de las mujeres. La cirugía tradicional conlleva el riesgo de sobrecorrección, lo que afecta la micción. La embolización con microesferas de alginato ofrece una solución más segura y flexible para la incontinencia urinaria, con una potencia de embolización ajustable para satisfacer las necesidades individuales del tratamiento.

Material de andamiaje de células de alginato

Material de membrana de microcápsula hepática bioartificial
Si bien el trasplante de hígado in situ sigue siendo el tratamiento más eficaz para la insuficiencia hepática aguda, la escasez de donantes de órganos representa un desafío importante. El sistema de soporte hepático bioartificial y el trasplante de hepatocitos para el tratamiento de la insuficiencia hepática aguda aún se encuentran en las primeras etapas de investigación, pero muestran un gran potencial. Las microcápsulas, que utilizan alginato como material de membrana, encapsulan hepatocitos funcionales de origen animal. Este sistema apoya la función hepática mediante circulación extracorpórea, lo que ayuda a prolongar la vida del paciente y proporciona tiempo adicional para conseguir un trasplante de hígado adecuado.

Material de membrana de aislamiento inmunitario para trasplante de células
El trasplante de células microencapsuladas preserva la función celular al mantener la actividad celular. El éxito de este trasplante depende en gran medida del desarrollo de una membrana de aislamiento inmunitario eficaz. El alginato de sodio desempeña un papel esencial como material de microencapsulación. Por ejemplo, el trasplante de islotes puede utilizarse para tratar la diabetes tipo 1, mientras que el trasplante de células cromafines suprarrenales bovinas ofrece tratamientos potenciales para el dolor crónico y la enfermedad de Parkinson. Las células cerebrales de cerdo microencapsuladas, desarrolladas en Nueva Zelanda, se encuentran en ensayos clínicos de Fase IIb de la FDA para el Parkinson, y los islotes de cerdo microencapsulados procedentes de Japón también se encuentran en ensayos de Fase II de la FDA para la diabetes.

Materiales de impresión 3D para ingeniería de tejidos
En la ingeniería de tejidos óseos y cartilaginosos, los materiales de andamiaje deben moldearse para favorecer el crecimiento de tejido nuevo al introducir células madre. El rápido avance de la tecnología de impresión 3D ha permitido la creación de andamiajes de diversas formas y diseños. El alginato de sodio, junto con materiales como PLGA, PCL, PLLA, colágeno y fibroína de seda, ha demostrado un potencial prometedor en la impresión 3D para la ingeniería de tejidos. Sin embargo, las impurezas del alginato de sodio, como proteínas, polifenoles y endotoxinas extraídas de algas pardas marinas, plantean problemas de biocompatibilidad y limitan las aplicaciones clínicas. Estas impurezas tienden a formar complejos con polisacáridos mediante interacciones electrostáticas, lo que dificulta la eliminación eficaz de proteínas y endotoxinas.