Micropartícula

Las micropartículas son partículas de entre 0,1 y 100 μm de tamaño. Las micropartículas disponibles comercialmente están disponibles en una amplia variedad de materiales, incluidos cerámica, vidrio, polímeros y metales. Las micropartículas que encontramos en la vida diaria incluyen polen, arena, polvo, harina y azúcar en polvo.

Las micropartículas tienen una relación superficie-volumen mucho mayor que en la macroescala, y por lo tanto su comportamiento puede ser bastante diferente. Por ejemplo, las micropartículas metálicas pueden ser explosivas en el aire.

Las microesferas son micropartículas esféricas y se utilizan cuando es importante que la superficie de la partícula sea consistente y predecible.

En los sistemas biológicos, una micropartícula es sinónimo de una microvesícula, un tipo de vesícula extracelular (VE).

Matemáticas: como el término "micro" se refiere a ${\displaystyle 10^{-6}$, el rango de micro sería entonces ${\displaystyle 10^{-7.5}$ a ${\displaystyle 10^{-4.5}$, o aproximadamente 31.6 nm a 31.6 micrometros. Sin embargo, la aceptación general considera partículas más pequeñas que 100 nanopartículas nm.

Redondeo: las reglas de redondeo en matemáticas ofrecen una alternativa a la definición. Todo lo que sea mayor a 0,5 μm y todo lo que sea menor a 0,5 mm se considera micropartícula.

Conveniente/popular: Muy a menudo, las partículas con dimensiones superiores a 100 nm todavía se denominan nanopartículas. El rango superior puede estar entre 300 y 700 nm, por lo que esto daría una definición de tamaño para las micropartículas de 0,3 a 300 μm o de 0,7 a 700 micrómetros.

Las pruebas de embarazo caseras utilizan micropartículas de oro. En el artículo sobre microesferas también se enumeran muchas aplicaciones.

Un estudio reciente demostró que las micropartículas inmunomodificadoras cargadas negativamente podrían tener un uso terapéutico en enfermedades causadas o potenciadas por monocitos inflamatorios.

Las micropartículas también se pueden utilizar durante procedimientos de embolización mínimamente invasivos, como la embolización de la arteria hemorroidal.

Las microesferas son pequeñas partículas esféricas, con diámetros en el rango micrométrico (normalmente de 1 μm a 1000 μm (1 mm). A las microesferas a veces se las denomina micropartículas esféricas. En general, las microesferas son sólidas o huecas y no tienen un fluido en su interior, a diferencia de las microcápsulas.

Las microesferas se pueden fabricar a partir de diversos materiales naturales y sintéticos. Las microesferas de vidrio, las microesferas de polímero, las microesferas de metal y las microesferas de cerámica están disponibles comercialmente. Las microesferas sólidas y huecas varían ampliamente en densidad y, por lo tanto, se utilizan para diferentes aplicaciones. Las microesferas huecas se utilizan normalmente como aditivos para reducir la densidad de un material. Las microesferas sólidas tienen numerosas aplicaciones según el material del que estén hechas y su tamaño.

El polietileno, el poliestireno y las microesferas expandibles son los tipos más comunes de microesferas de polímero.

Las microesferas de poliestireno se utilizan normalmente en aplicaciones biomédicas debido a su capacidad para facilitar procedimientos como la clasificación celular y la inmunoprecipitación. Las proteínas y los ligandos se adsorben en el poliestireno de forma fácil y permanente, lo que hace que las microesferas de poliestireno sean adecuadas para la investigación médica y los experimentos biológicos de laboratorio.

Las microesferas de polietileno se utilizan comúnmente como relleno permanente o temporal. La temperatura de fusión más baja permite que las microesferas de polietileno creen estructuras porosas en cerámicas y otros materiales. La alta esfericidad de las microesferas de polietileno, así como la disponibilidad de microesferas coloreadas y fluorescentes, las hace muy deseables para la visualización de flujo y el análisis de flujo de fluidos, técnicas de microscopía, ciencias de la salud, resolución de problemas de procesos y numerosas aplicaciones de investigación. Las microesferas de polietileno cargadas también se utilizan en pantallas digitales de papel electrónico.

Las microesferas expandibles son microesferas de polímero que se utilizan como agente espumante, por ejemplo, en tintas para impresión, revestimientos para bajos de automóviles y moldeo por inyección de termoplásticos. También se pueden utilizar como relleno ligero, por ejemplo, en mármol cultivado, pinturas a base de agua y masillas para grietas/masillas para juntas. Las microesferas de polímero expandibles pueden expandirse hasta alcanzar más de 50 veces su tamaño original cuando se les aplica calor. La pared exterior de cada esfera es una carcasa termoplástica que encapsula un hidrocarburo de bajo punto de ebullición. Cuando se calienta, esta carcasa exterior se ablanda y se expande a medida que el hidrocarburo ejerce una presión sobre la pared interior de la carcasa.

Las microesferas de vidrio se utilizan principalmente como relleno y voluminizador para la reducción de peso, como retrorreflector para la seguridad vial, como aditivo para cosméticos y adhesivos, con aplicaciones limitadas en tecnología médica.

Las microesferas fabricadas a partir de vidrio altamente transparente pueden funcionar como microcavidades ópticas o microresonadores ópticos de muy alta calidad.

Las microesferas cerámicas se utilizan principalmente como medios de molienda.

Se prepararon microesferas huecas cargadas con fármaco en su capa exterior de polímero mediante un novedoso método de difusión de disolvente en emulsión y una técnica de secado por pulverización.

Las microesferas varían ampliamente en cuanto a calidad, esfericidad, uniformidad, tamaño de partícula y distribución del tamaño de partícula. Es necesario elegir la microesfera adecuada para cada aplicación específica.

Todos los días se descubren nuevas aplicaciones para las microesferas. A continuación se enumeran algunas:

• Ensayo - Los microesféricos coados proporcionan herramientas de medición en biología e investigación de drogas
• Buoyancy - Los microesféricos huecos se utilizan para disminuir la densidad de material en plásticos ( vidrio y polímero), microesféricos neutralmente contaminantes se utilizan con frecuencia para la visualización del flujo de fluidos.
• Velocidad de imagen de partículas - Microesferos sólidos o huecos utilizados para la visualización del flujo, la densidad de la partícula tiene que coincidir con la del fluido.
• Cerámica - Se utiliza para crear cerámica porosa utilizada para filtros (microsferas derretidas durante el disparo, Microesferos de polietileno) o para preparar hormigón ligero de alta resistencia.
• Cosméticos - Microesféricos opacos usados para ocultar arrugas y dar color, microsféricos claros proporcionan textura "con rodamientos de bolas de nieve" durante la aplicación (Microsféricos de polietileno)
• Deconvolución - Se requieren microsféricos fluorescentes pequeños (resultados200 nanometros) para obtener una función de diseminación de punto experimental para caracterizar los microscopios y realizar la deconvolución de imagen
• Entrega de medicamentos - Como cápsula de medicamentos de liberación de tiempo en miniatura hecha de, por ejemplo, polímeros. Un uso similar es como conchas externas de agentes de contraste de microbubble utilizados en ultrasonido mejorado por contraste.
• Papel electrónico - Microesferos funcionales duales usados en papel electrónico Gyricon
• Aislamiento: se utilizan microesféricos de polímero expandibles para aislamiento térmico y amortiguación de sonido.
• Atención personal - Añadido a los escrúpulos como agente exfoliante (Microsféricos de polietileno)
• Espaciadores - Utilizados en pantallas LCD para proporcionar un espaciamiento de precisión entre paneles de vidrio ( vidrio)
• Estándares - microesféricos monodispere se utilizan para calibrar sieves de partículas y aparatos de conteo de partículas.
• Retroreflective - añadida en la parte superior de la pintura utilizada en las carreteras y los signos para aumentar la visibilidad nocturna de las rayas y signos de carretera ( vidrio)
• Agente de lavado - Añadido a pinturas y epoxies para modificar viscosidad y flotabilidad
• Las drogas se pueden formular como microsfera flotante HBS. A continuación se enumeran los fármacos que pueden formularse como microsfera: Repaglinide, Cimetidine, Rosiglitazone, Nitrendipine, Acyclovir, Ranitidine HCl, Misoprostol, Metformin, Aceclofenac, Diltiazem, L-Dopa y beneseragide, Fluorouracil.

Algunos se refieren a las microesferas o protocélulas proteínicas como pequeñas unidades esféricas que algunos científicos postulan como una etapa clave en el origen de la vida.

En 1953, Stanley Miller y Harold Urey demostraron que muchas biomoléculas simples podían formarse espontáneamente a partir de compuestos precursores inorgánicos en condiciones de laboratorio diseñadas para imitar las que se encontraban en la Tierra antes de la evolución de la vida. De particular interés fue el rendimiento sustancial de aminoácidos obtenido, ya que los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas.

En 1957, Sidney Fox demostró que se podía estimular la polimerización de mezclas secas de aminoácidos al exponerlas a un calor moderado. Cuando los polipéptidos resultantes, o proteinoides, se disolvieron en agua caliente y se dejó enfriar la solución, formaron pequeñas capas esféricas de aproximadamente 2 μm de diámetro: microesferas. En condiciones apropiadas, las microesferas generarán nuevas esferas en sus superficies.

Aunque su apariencia es aproximadamente celular, las microesferas en sí mismas no están vivas. Aunque se reproducen asexualmente por gemación, no transmiten ningún tipo de material genético. Sin embargo, pueden haber sido importantes en el desarrollo de la vida, proporcionando un volumen encerrado en una membrana similar al de una célula. Las microesferas, como las células, pueden crecer y contener una doble membrana que experimenta difusión de materiales y ósmosis. Sidney Fox postuló que a medida que estas microesferas se volvieran más complejas, llevarían a cabo funciones más parecidas a las de la vida. Se convertirían en heterótrofos, organismos con la capacidad de absorber nutrientes del entorno para obtener energía y crecer. A medida que la cantidad de nutrientes en el entorno disminuyó en ese período, la competencia por esos preciados recursos aumentó. Los heterótrofos con reacciones bioquímicas más complejas tendrían una ventaja en esta competencia. Con el tiempo, evolucionarían organismos que utilizarían la fotosíntesis para producir energía.

Un descubrimiento útil que se ha hecho a partir de la investigación de las microesferas es una forma de combatir el cáncer a nivel molecular. Según Wake Oncologists, las microesferas SIR-Spheres son esferas de polímero radiactivo que emiten radiación beta. Los médicos insertan un catéter a través de la ingle hasta la arteria hepática y administran millones de microesferas directamente al sitio del tumor. Las microesferas SIR-Spheres se dirigen a los tumores del hígado y respetan el tejido hepático sano. La tecnología de microesferas para el cáncer es la última tendencia en la terapia del cáncer. Ayuda al farmacéutico a formular el producto con el máximo valor terapéutico y efectos secundarios mínimos o insignificantes. Una desventaja importante de los medicamentos contra el cáncer es su falta de selectividad para el tejido tumoral únicamente, lo que causa efectos secundarios graves y da como resultado bajas tasas de curación. Por lo tanto, es muy difícil dirigirse a las células anormales mediante el método convencional del sistema de administración de medicamentos. La tecnología de microesferas es probablemente el único método que se puede utilizar para la acción específica del sitio (exageradamente exagerada), sin causar efectos secundarios significativos en las células normales.

Las micropartículas pueden liberarse como microvesículas extracelulares de los glóbulos rojos, los glóbulos blancos, las plaquetas o las células endoteliales. Se cree que estas micropartículas biológicas se desprenden de la membrana plasmática de la célula como entidades unidas a la bicapa lipídica que suelen tener un diámetro superior a 100 nm. El término "micropartícula" se ha utilizado con mayor frecuencia en este sentido en la bibliografía sobre hemostasia, normalmente como término para las EV de plaquetas que se encuentran en la circulación sanguínea. Dado que las EV conservan la composición proteica de membrana característica de la célula madre, las MP y otras EV pueden transportar información útil, incluidos biomarcadores de enfermedades. Se pueden detectar y caracterizar mediante métodos como la citometría de flujo o la dispersión dinámica de la luz.

• Coacervate
• Luminescente
• Proteinoide
• Micro-encapsulación
• Microcréditos
• Nanoparticle

• Imágenes de microesferas para diversas aplicaciones