O que é o alginato de sódio CAS#9005-38-3 e quais as suas funções?

O alginato de sódio, também conhecido como cola de algas marinhas ou algina castanha, é um polímero polissacarídeo natural de alto peso molecular derivado de algas marinhas e algas marinhas através de uma série de processos de troca iónica, incluindo digestão, filtração, branqueamento, calcificação, descalcificação, neutralização e transformação.

Este polissacarídeo polianiónico natural, extraído de algas castanhas, forma uma solução altamente viscosa quando dissolvido em água e pode rapidamente formar um gel em condições amenas. É conhecido pela sua excelente biocompatibilidade e resistência à degradação por enzimas específicas no corpo humano, o que o torna um material promissor na área da engenharia de tecidos.

Produtos de injeção direta de alginato de sódio

1. Materiais para o tratamento da insuficiência cardíaca
Em 2012, existiam 290 milhões de doentes cardiovasculares, dos quais 4,5 milhões sofriam de insuficiência cardíaca. Muitas doenças cardiovasculares podem levar à insuficiência cardíaca, cuja taxa de sobrevivência a cinco anos é comparável à do cancro. Os materiais de alginato para o tratamento da insuficiência cardíaca estão a ganhar atenção como um novo foco de investigação internacional. Dois produtos estrangeiros entraram em ensaios clínicos, enquanto a investigação e o desenvolvimento nacionais ainda estão numa fase inicial.

2. Transportadores de drogas e substâncias ativas
Devido ao seu excelente perfil de biossegurança, o alginato de sódio desempenha um papel crucial na investigação de transportadores de fármacos e hidrogéis inteligentes. O alginato de sódio e os seus derivados podem ser desenvolvidos em nanocarreadores para a administração de uma variedade de fármacos, incluindo pequenas moléculas, genes e proteínas. A investigação nesta área é vasta e crescente.

3. Materiais para Cirurgia Plástica e Estética
O alginato de sódio oferece uma excelente biocompatibilidade e não se degrada por enzimas específicas do corpo humano, permitindo que permaneça no organismo em segurança durante longos períodos. O gel de alginato de cálcio é comummente utilizado em cirurgias de aumento mamário e glúteo, bem como noutras aplicações de cirurgia plástica.

Agente embólico de alginato

Tratamento Intervencionista de Tumores
O alginato, enquanto material embólico, oferece vantagens distintas em relação a outras substâncias habitualmente utilizadas, como a esponja de gelatina, as partículas de álcool polivinílico (PVA) e as microesferas acrílicas (TAGM). É mais estável, seguro e fácil de funcionalizar. As microesferas de alginato têm sido utilizadas como agentes embólicos em tratamentos de intervenção desde 2002. Atualmente, mais de 20 hospitais terciários em cidades como Cantão, Tianjin, Xangai e Yantai adotaram este método, tratando com sucesso dezenas de milhares de doentes, particularmente em tratamentos de cancro do fígado e tumores ginecológicos, demonstrando o seu potencial promissor.

Hemostasia Embólica
As microesferas de alginato são altamente eficazes na hemostasia arterial, proporcionando resultados significativos em vários cenários de hemorragia, incluindo:

Hemorragia aguda devido a lesões traumáticas, tais como roturas do fígado e do baço, hemorragias nasais, rotura e hemorragia uterina e atonia uterina.

Hemorragia relacionada com tumores, como rotura do fígado, rotura de hemangioma hepático e hemorragia de varizes esofágicas, geralmente tratadas com métodos de hemostasia de intervenção.

Embolização para incontinência urinária
A incontinência urinária é comum entre as mulheres mais velhas devido ao relaxamento do esfíncter uretral e à deterioração da elasticidade da mucosa uretral com a idade, afetando 40 a 50% das mulheres. A cirurgia tradicional apresenta o risco de hipercorreção, afetando a micção. A embolização com microesferas de alginato oferece uma solução mais segura e flexível para a incontinência urinária, com uma força de embolização ajustável para satisfazer as necessidades individuais de tratamento.

Material de estrutura de células de alginato

Material de membrana de microcápsula hepática bioartificial
Embora o transplante hepático in situ continue a ser o tratamento mais eficaz para a insuficiência hepática aguda, a escassez de dadores de órgãos representa um desafio significativo. O sistema bioartificial de suporte hepático e o transplante de hepatócitos para o tratamento da insuficiência hepática aguda ainda estão em fases iniciais de investigação, mas apresentam um grande potencial. As microcápsulas, utilizando alginato como material de membrana, encapsulam hepatócitos funcionais derivados de animais. Este sistema auxilia a função hepática através da circulação extracorporal, ajudando a prolongar a vida do doente e proporcionando mais tempo para garantir um transplante hepático adequado.

Material de membrana de isolamento imunitário para transplante de células
O transplante de células microencapsuladas preserva a função celular, mantendo a atividade celular. O sucesso deste transplante depende em grande parte do desenvolvimento de uma membrana de isolamento imunitário eficaz. O alginato de sódio desempenha um papel essencial como material de microencapsulação. Por exemplo, o transplante de ilhotas pode ser utilizado para tratar a diabetes tipo 1, enquanto o transplante de células cromafins adrenais bovinas oferece potenciais tratamentos para a dor crónica e a doença de Parkinson. As células cerebrais de suínos microencapsuladas desenvolvidas na Nova Zelândia estão a ser submetidas a ensaios clínicos de Fase IIb da FDA para Parkinson, e as ilhotas de suínos microencapsuladas do Japão também estão em ensaios de Fase II da FDA para a diabetes.

Materiais de impressão 3D para engenharia de tecidos
Na engenharia de tecidos ósseos e cartilaginosos, os materiais de scaffold devem ser moldados para suportar o crescimento de novos tecidos quando as células-semente são introduzidas. O rápido avanço da tecnologia de impressão 3D permitiu a criação de scaffolds em diversos formatos e designs. O alginato de sódio, juntamente com materiais como PLGA, PCL, PLLA, colagénio e fibroína da seda, demonstraram um potencial promissor na impressão 3D para a engenharia de tecidos. No entanto, as impurezas no alginato de sódio, como as proteínas, os polifenóis e as endotoxinas, extraídas das algas castanhas marinhas, representam desafios em termos de biocompatibilidade e limitam as aplicações clínicas. Estas impurezas tendem a formar complexos com os polissacarídeos através de interações eletrostáticas, dificultando a eliminação eficaz de proteínas e endotoxinas.