Partícula con dimensiones entre 1 × 10 −7 y 1 × 10 −4 m.
Nota 1 : El límite inferior entre el tamaño micro y el nano es todavía un tema de debate.
Nota 2 : Para ser coherente con el prefijo “micro” y el rango impuesto por la definición,
las dimensiones de las micropartículas deben expresarse en μm. [1]
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 . [2] Las micropartículas que se encuentran 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 tanto, su comportamiento puede ser bastante diferente. Por ejemplo, las micropartículas metálicas pueden ser explosivas en el aire.
Las microesferas son micropartículas esféricas [3] y se utilizan cuando es importante una superficie de partícula consistente y predecible.
En los sistemas biológicos, micropartícula es sinónimo de microvesícula , un tipo de vesícula extracelular (EV).
Matemático: como se refiere el término "micro" , el rango para micro sería entonces de , o aproximadamente de 31,6 nm a 31,6 micrómetros. Sin embargo, la aceptación general considera que las partículas menores a 100 nm son nanopartículas.
Redondeo: las reglas de redondeo en matemáticas proporcionan una alternativa para la definición. Cualquier cosa mayor a 0,5 μm y menor a 0,5 mm se considera micropartículas.
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 micropartículas de 0,3 a 300 µm o de 0,7 a 700 micrómetros.
Las pruebas de embarazo caseras utilizan micropartículas de oro. Muchas aplicaciones también se enumeran en el artículo sobre microesferas .
Un estudio reciente demostró que las micropartículas modificadoras del sistema inmunológico cargadas negativamente podrían tener un uso terapéutico en enfermedades causadas o potenciadas por monocitos inflamatorios. [4]
Las microesferas son pequeñas partículas esféricas, con diámetros en el rango micrométrico (normalmente de 1 μm a 1000 μm (1 mm). Las microesferas a veces se denominan micropartículas esféricas. En general, las microesferas son sólidas o huecas y no tienen líquido en su interior, a diferencia de a microcápsulas.
Las microesferas pueden fabricarse a partir de diversos materiales naturales y sintéticos . Están disponibles comercialmente microesferas de vidrio, microesferas de polímero , microesferas de metal y microesferas de cerámica . [5] 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 dependiendo del material con el que estén construidas y de su tamaño.
El polietileno , el poliestireno y las microesferas expandibles son los tipos más comunes de microesferas poliméricas.
Micropartícula de forma esférica sin membrana ni capa exterior distinta.
Nota : La ausencia de una capa externa que forme una fase distinta es importante para distinguir
las microesferas de las microcápsulas porque conduce a fenómenos de difusión de primer orden,
mientras que la difusión es de orden cero en el caso de las microcápsulas. [6]
Las microesferas de poliestireno se utilizan normalmente en aplicaciones biomédicas debido a su capacidad para facilitar procedimientos como la clasificación de células 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 investigaciones médicas y experimentos de laboratorio biológico.
Las microesferas de polietileno se utilizan comúnmente como relleno permanente o temporal. Una temperatura de fusión más baja permite que las microesferas de polietileno creen estructuras porosas en cerámica 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. [7] [8]
Las microesferas expandibles son microesferas poliméricas que se utilizan como agente espumante, por ejemplo en tintas de hojaldre, revestimientos de 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 rellenos de grietas/compuestos para juntas. Las microesferas de polímero expandibles pueden expandirse hasta 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 capa exterior se ablanda y se expande a medida que el hidrocarburo ejerce presión sobre la pared interna de la capa.
Las microesferas de vidrio se utilizan principalmente como relleno y voluminizador para reducir el peso, retrorreflector para la seguridad en las carreteras, aditivo para cosméticos y adhesivos, con aplicaciones limitadas en tecnología médica.
Las microesferas fabricadas con vidrio muy 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 nuevo método de difusión de disolvente en emulsión y una técnica de secado por pulverización.
Las microesferas varían ampliamente en calidad, esfericidad, uniformidad, tamaño de partícula y distribución del tamaño de partícula. Es necesario elegir la microesfera adecuada para cada aplicación única.
Cada día se descubren nuevas aplicaciones para las microesferas. Abajo hay solo algunos:
Algunos se refieren a las microesferas o protocélulas proteicas como pequeñas unidades esféricas postuladas por algunos científicos 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 obtenidos, 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 tienen una apariencia 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 rodeado por una membrana similar al de una célula. Las microesferas, como las células, pueden crecer y contener una doble membrana que sufre difusión de materiales y ósmosis . Sidney Fox postuló que a medida que estas microesferas se volvieran más complejas, llevarían a cabo funciones más realistas. Se convertirían en heterótrofos, organismos con la capacidad de absorber nutrientes del medio ambiente para obtener energía y crecimiento. A medida que la cantidad de nutrientes en el medio ambiente disminuyó en ese período, aumentó la competencia por esos preciosos recursos. Los heterótrofos con reacciones bioquímicas más complejas tendrían ventaja en esta competencia. Con el tiempo, evolucionarían organismos que utilizarían la fotosíntesis para producir energía.
Un descubrimiento útil obtenido a partir de la investigación de 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 hepáticos y preservan el tejido hepático sano. La tecnología de microesferas contra el cáncer es la última tendencia en la terapia contra el cáncer [ cita requerida ] . Ayuda al farmacéutico a formular el producto con el máximo valor terapéutico y un rango mínimo o insignificante de efectos secundarios. Una desventaja importante de los medicamentos contra el cáncer es su falta de selectividad solo para el tejido tumoral, lo que provoca efectos secundarios graves y da como resultado bajas tasas de curación. Por tanto, es muy difícil atacar células anormales mediante el método convencional del sistema de administración de fármacos. La tecnología de microesferas es probablemente el único método que se puede utilizar para una acción específica en un sitio (muy exagerado), sin causar efectos secundarios significativos en las células normales. [11]
Las micropartículas pueden liberarse como microvesículas extracelulares a partir de glóbulos rojos , glóbulos blancos , plaquetas o células endoteliales . Se cree que estas micropartículas biológicas se desprenden de la membrana plasmática de la célula como entidades unidas a una bicapa lipídica que normalmente tienen más de 100 nm de diámetro. "Micropartícula" se ha utilizado con mayor frecuencia en este sentido en la literatura sobre hemostasia , generalmente como un término para las plaquetas EV que se encuentran en la circulación sanguínea . Debido a que los vehículos eléctricos conservan la composición proteica de membrana característica de la célula madre, los parlamentarios y otros vehículos eléctricos pueden transportar información útil, incluidos biomarcadores de enfermedades. Pueden detectarse y caracterizarse mediante métodos como la citometría de flujo , [12] o la dispersión dinámica de la luz .
