El uso de la impresión 3D (3DP) en el campo de la administración tópica se ha estudiado ampliamente en las últimas dos décadas.
El estrato córneo (SC) actúa como una barrera eficaz contra los xenófobos físicos, químicos y microbiológicos, evitando su penetración en la piel. Sin embargo, esta barrera es un factor limitante para la penetración de los principios activos cosméticos en la piel. Por lo tanto, es crucial explorar todos los medios disponibles para una administración más eficiente de los ingredientes activos tópicos (cosméticos y farmacéuticos) en la piel.
Se han estudiado y desarrollado muchas tecnologías hasta el momento, incluidos los potenciadores de la penetración, la sobresaturación y una amplia gama de sistemas de administración de la piel (p. ej., liposomas, niosomas, transfersomas, nanopartículas lipídicas, micropartículas poliméricas y nanopartículas, parches y microagujas). Uno de los enfoques relativamente recientes es el uso de plataformas impresas en 3D (carriers).
¿Qué es la Impresión 3D en cosmética?
La impresión 3D (3DP) es una tecnología de fabricación que produce objetos 3D a partir de un archivo de diseño mediante la deposición de material capa por capa. Ofrece algunas ventajas sobre las técnicas de fabricación tradicionales, como la fabricación y la personalización en un solo paso. Además, la impresión 3D ha mostrado potencial para aumentar la eficacia de la aplicación de la piel y el cumplimiento del usuario.
Sin embargo, la cantidad de aplicaciones de 3DP en la entrega de piel es relativamente baja, y el mayor obstáculo es la selección limitada de materiales específicos de 3DP. Esto se debe a que se requieren propiedades fisicoquímicas específicas, como la fotosensibilidad o la sensibilidad térmica, para el proceso de solidificación de las tintas durante la impresión 3D a fin de proporcionar la estructura de los objetos 3D.
Tipos de tecnologías de impresión 3D
Según el proceso involucrado, se clasifica la tecnología 3DP en siete tipos. Entre estos métodos, el modelado por deposición fundida (FDM) y la estereolitografía (SLA) han sido las tecnologías 3DP más populares para la fabricación de plataformas de administración de piel. En estudios recientes, también se utilizaron el procesamiento de luz digital (DLP) y la polimerización de dos fotones (TPP). Además, la impresión por inyección de tinta se aplica para la carga de ingredientes activos en los procesos de fabricación posteriores a la plataforma.
Todos los tipos de procesos 3D utilizados actualmente podrían clasificarse en tres grandes categorías: impresión por inyección de tinta, basada en extrusión y basada en fotopolimerización.
Tipos de plataformas de entrega impresas en 3D
Los parches para la piel y las microagujas (MN) se han convertido en los dos tipos principales de plataformas impresas en 3D. Debido a los mismos principios de suministro a la piel de formulaciones farmacéuticas tópicas y cosméticas.
Parches de piel
Los parches cutáneos son los más utilizados y estudiados entre todos los sistemas de administración de piel basados en dispositivos. Tienen una larga historia en el tratamiento de afecciones de la piel y también se han utilizado para la administración transdérmica. Los parches se adhieren estrechamente a la piel y pueden diseñarse con o sin un soporte adhesivo separado, que se cargará con ingredientes activos o se saturará con ingredientes activos del reservorio.
Los parches impresos en 3D están hechos principalmente de un material en una sola capa, aunque existe la posibilidad de impresión multicapa. Debido a la naturaleza flexible de los parches impresos en 3D, los investigadores han estado explorando el potencial de los parches de malla 3DP o rejilla 3DP cargados de fármacos para la implantación dentro de los tejidos y para dar soporte a los órganos.
Microagujas
Las microagujas (MA) han evolucionado como un híbrido de dos sistemas convencionales de administración cutánea, parches cutáneos y agujas de inyección hipodérmica, con algunas ventajas de ambos, como la facilidad de administración, ser mínimamente invasivos y permitir una alta biodisponibilidad de los ingredientes activos. Una plataforma MA generalmente se compone de microestructuras similares a agujas unidas a un parche (respaldo) para facilitar la aplicación. Esta plataforma de entrega a veces se denomina MAP (parche de microagujas). En comparación con los parches y las formulaciones tópicas semisólidas, las microagujas son más versátiles y más eficientes para administrar los ingredientes activos en las capas más profundas de la piel.
La impresión 3D podría usarse de tres formas diferentes en la fabricación de una plataforma MA: para desarrollar moldes maestros ‘machos’; para recubrir ingredientes activos sobre MA previamente preparados y para imprimir estructuras de MN completas.
La investigación sobre microagujas cosméticas impresas en 3D aún está en sus inicios. Sin embargo, varios artículos y patentes publicados han demostrado la viabilidad de administrar ingredientes activos tanto hidrofílicos como lipofílicos mediante microagujas que se fabrican mediante métodos distintos de 3DP, lo que demuestra que este concepto es viable
Conclusiones y perspectivas de futuro
Con base en el crecimiento exponencial de la investigación sobre tecnologías de MA impresas en 3D y las numerosas ventajas asociadas de este enfoque, se prevé que las MA impresas en 3D prevalezcan sobre los parches para aplicaciones tanto farmacéuticas como cosméticas. Las MA en disolución han mostrado el mayor potencial de los diversos tipos de MA investigados hasta ahora, especialmente teniendo en cuenta que la comodidad y la conveniencia presentan factores importantes para la aceptación de los productos cosméticos por parte del consumidor.
Dadas las limitaciones de los sistemas convencionales de entrega de piel, la impresión 3D podría brindar soluciones personalizadas.
