Avances en nanosistemas para liberación controlada en odontología: clasificación y aplicaciones terapeúticas
DOI:
https://doi.org/10.24265/kiru.2026.v23n1.08Palabras clave:
Nanotecnología; Nanomedicina; Nanopartículas; Liberación de Fármacos; OdontologíaResumen
La nanomedicina ha revolucionado la administración de fármacos mediante el desarrollo de nanosistemas capaces de liberar agentes terapéuticos de manera controlada. Este artículo revisa la clasificación de los nanosistemas según su composición (lipídicos, poliméricos, inorgánicos y basados en biomoléculas) centrándose en su estructura, proceso de síntesis y sus aplicaciones odontológicas. Comparados con terapéuticas convencionales, los nanosistemas ofrecen ventajas como una mejor penetración tisular, optimización farmacocinética y reducción de la toxicidad. Se realizó una revisión bibliográfica de literatura científica publicada entre 2010 y junio de 2025, que incluyó estudios originales y revisiones sistemáticas extraídas de PubMed, Cochrane Library y Scopus. Los hallazgos demuestran que los nanosistemas presentan una alternativa prometedora para mejorar la biodisponibilidad y focalización terapéutica precisa en diferentes tejidos, con aplicaciones prometedoras en la cavidad bucal. En conclusión, aunque los nanosistemas representan una plataforma prometedora para avanzar en la eficacia y seguridad de tratamientos clínicos, persiste el desafío de la escalabilidad y la toxicidad a largo plazo. Estos aspectos representan barreras críticas que deben abordarse para facilitar su adopción en entornos clínicos reales.
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Referencias
Riehemann K, Schneider S, Luger T, Godin B, Ferrari M, Fuchs H. Nanomedicine—challenge and perspectives. Angew Chem Int Ed. 2009;48(5):872–897. doi: 10.1002/anie.200802585.
Jiménez-Herrera LG. Desarrollo, aplicaciones y desafíos de la nanomedicina. Infodir. 2022;38:1–10.
Odiba A, Ottah V, Ottah C, Anunobi O, Ukegbu C, Edeke A, et al. Therapeutic nanomedicine surmounts the limitations of pharmacotherapy. Open Med (Wars). 2017;12(1):271–287. doi: 10.1515/med-2017-0041.
Hussain Z, Rahim MA, Jan N, Shah H, Rawas-Qalaji M, Khan S, Sohail M, et al. Cell membrane cloaked nanomedicines for bio-imaging and immunotherapy of cancer: Improved pharmacokinetics, cell internalization and anticancer efficacy. J Control Release. 2021;335:130–157. Doi: 10.1016/j.jconrel.2021.05.018.
Lillard R. Nanocarriers for drug delivery: Nanoscience and nanotechnology strategies. Nanomedicine. 2009;5(4):419–430.
Kiio TM, Park S. Physical properties of nanoparticles do matter. J Pharm Investig. 2021;51:35–51. Doi: 10.1007/s40005-020-00504-w.
Patra JK, Das G, Fraceto LF, Campos EVR, Rodriguez-Torres MDP, Acosta-Torres LS, et al. Nano based drug delivery systems: recent developments and future prospects. J Nanobiotechnol. 2018;16(1):71. Doi: 10.1186/s12951-018-0392-8.
De Silva MN. Nanotecnología y nanomedicina: un nuevo horizonte para el diagnóstico y tratamiento médico. Arch Soc Esp Oftalmol. 2007;82(6):333–334.
Bhatia S. Nanoparticles types, classification, characterization, fabrication methods and drug delivery applications. En: Natural polymer drug delivery systems. Cham: Springer; 2016. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-41129-3_2
Lin G, Zhou J, Cheng H, Liu G. Smart nanosystems for overcoming multiple biological barriers in cancer nanomedicines transport: design principles, progress, and challenges. Small. 2023;19(17):2207973. Doi: 10.1002/smll.202207973.
Lavasanifar A, Samuel J, Kwon G. Poly(ethylene oxide)-block-poly(L-amino acid) micelles for drug delivery. Eur J Pharm Biopharm. 2000;50(1):129–146. Doi: 10.1016/S0169-409X(02)00015-7.
Liang T, Zhang R, Liu X, Ding Q, Wu S, Li C, et al. Recent advances in macrophage-mediated drug delivery systems. Int J Nanomedicine. 2021;16:2703–2714. Doi: 10.2147/IJN.S298159.
Wang J, Li B, Qiu L, Qiao X, Yang H. Dendrimer-based drug delivery systems: history, challenges, and latest developments. J Biol Eng. 2022;16:18. Doi: 10.1186/s13036-022-00298-5.
Abbasi H, Kouchak M, Mirveis Z, Hajipour F, Khodarahmi M, Rahbar N, et al. What we need to know about liposomes as drug nanocarriers: an updated review. Adv Pharm Bull. 2023;13(1):7–23. Doi: 10.34172/apb.2023.009.
Basak S, Das TK. Liposome-based drug delivery systems: From laboratory research to industrial production—Instruments and challenges. En: Liposome-Based Drug Delivery Systems. Berlin: Springer; 2021. P. 1–25. Doi: 10.3390/chemengineering9030056.
Panahi Y, Farshbaf M, Mohammadhosseini M, Mirahadi M, Khalilov R, Saghfi S, et al. Recent advances on liposomal nanoparticles: synthesis, characterization and biomedical applications. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2017;45(4):788–799. Doi: 10.1080/21691401.2017.1282496.
Kalyane D, Raval N, Maheshwari R, Tambe V, Kalia K, Tekade RK. Employment of enhanced permeability and retention effect (EPR): Nanoparticle-based precision tools for targeting of therapeutic and diagnostic agents in cancer. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021;124:112059. Doi: 10.1016/j.msec.2019.01.066.
Moghimi SM, Hunter AC, Murray JC. Nanomedicine: current status and future prospects. FASEB J. 2005;19:311–330. Doi: 10.1096/fj.04-2747rev.
Geszke-Moritz M, Moritz M. Biodegradable polymeric nanoparticle-based drug delivery systems: comprehensive overview, perspectives and challenges. Polymers. 2024;16(17):2536. Doi: 10.3390/polym16172536.
Bazana MT, Codevilla CF, de Menezes CR. Nanoencapsulation of bioactive compounds: challenges and perspectives. Curr Opin Food Sci. 2019;26:47–56. Doi: 10.1016/j.cofs.2019.03.005.
Prasad R, Pandey R, Varma A, Barman I. Polymer-based nanoparticles for drug delivery systems and cancer therapeutics. En: Natural Polymers for Drug Delivery. Wallingford: CABI; 2017. P. 53–70. Doi: 10.1079/9781780644479.0053.
Shapira A, Livney YD, Broxterman HJ, Assaraf YG. Nanomedicine for targeted cancer therapy: towards the overcoming of drug resistance. Drug Resist Updat. 2011;14(3):150–163. Doi: 10.1016/j.drup.2011.01.003.
Thakuria A, Kataria B, Gupta D. Nanoparticle-based methodologies for targeted drug delivery—an insight. J Nanopart Res. 2021;23:87. Doi: 10.1007/s11051-021-05190-9.
Gagliardi A, Giuliano E, Venkateswararao E, Fresta M, Bulotta S, Awasthi V, et al. Biodegradable polymeric nanoparticles for drug delivery to solid tumors. Front Pharmacol. 2021;12:601626. Doi: 10.3389/fphar.2021.601626.
Sun L, Liu H, Ye Y, Lei Y, Islam R, Tan S, al. Smart nanoparticles for cancer therapy. Signal Transduct Target Ther. 2023;8:418. doi: 10.1038/s41392-023-01642-x.
Escalona Rayo O, Quintanar Guerrero D. Nanogeles poliméricos: una nueva alternativa para la administración de fármacos. Rev Mex Cienc Farm. 2014;45(3):17–38.
Gupta J, Sharma G. Nanogel: a versatile drug delivery system for the treatment of various diseases and their future perspective. Drug Deliv Transl Res. 2025;15:455–482. doi: 10.1007/s13346-024-01684-w.
Quintili M. Nanociencia y nanotecnología… un mundo pequeño. Cuad Cent Estud Diseño Comun Ensayos. 2012;(42):125–155.
Zoroddu MA, Medici S, Ledda A, Nurchi VM, Lachowicz JI, Peana M. Toxicity of nanoparticles. Molecules. 2018;23(4):938. Doi: 10.3390/molecules23040938.
Lee JH, Yeo Y. Controlled drug release from pharmaceutical nanocarriers. Chem Eng Sci. 2015;125:75–84. Doi: 10.1016/j.ces.2014.08.046.
Chamundeeswari M, Jeslin J, Verma ML. Nanocarriers for drug delivery applications. Environ Chem Lett. 2019;17:849–865. Doi: 10.1007/s10311-018-00841-1.
Flores Cruz MG, López Marín LM. Sílices mesoporosas: Del mundo inorgánico a la entrega de fármacos. Mundo Nano. 2025;18(35):e69856.
Silva LFO, Santosh M, Schindler M, Gasparotto J, Dotto GL, Oliveira MLS, et al. Nanoparticles in fossil and mineral fuel sectors and their impact on environment and human health: A review and perspective. Gondwana Res. 2021;88:220–243. Doi: 10.1016/j.gr.2020.12.026.
Zeb A, Gul M, Nguyen TTL, et al. Controlled release and targeted drug delivery with poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles: reviewing two decades of research. J Pharm Investig. 2022;52:683–724. Doi: 10.1007/s40005-022-00584-w.
Thomas DT, Baby A, Raman V, Balakrishnan SP. Carbon-based nanomaterials for cancer treatment and diagnosis: a review. ChemistrySelect. 2022;7(36):e202202455. Doi: 10.1002/slct.202202455.
Ayanda OS, Mmuoegbulam AO, Okezie O, et al. Recent progress in carbon-based nanomaterials: critical review. J Nanopart Res. 2024;26:106. Doi: 10.1007/s11051-024-06006-2.
Rao C, Guo X, Li M. In vitro preparation and characterization of amorphous calcium carbonate nanoparticles for applications in curcumin delivery. J Mater Sci. 2019;54:11243–1153. Doi: 10.1007/s10853-019-03686-3.
Karimi M, Mirshekari H, Aliakbari M, Sahandi-Zangabad P, Hamblin MR. Smart mesoporous silica nanoparticles for controlled-release drug delivery. Nanotechnol Rev. 2016;5(2):195–207. Doi: 10.1515/ntrev-2015-0057.
Mahmoudi M, Hosseinkhani H, Hosseinkhani M, Boutry S, Simchi A, Journeay WS, et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs): Development, surface modification and applications in chemotherapy. Adv Drug Deliv Rev. 2011;63(1–2):24–46. Doi: 10.1016/j.addr.2010.05.006.
Yetisgin AA, Cetinel S, Zuvin M, Kosar A, Kutlu O. Therapeutic nanoparticles and their targeted delivery applications. Molecules. 2020;25(9):2193. Doi: 10.3390/molecules25092193.
Kamal A, Hong S, Ju H. Carbon Quantum Dots: Synthesis, Characteristics, and Quenching as Biocompatible Fluorescent Probes. Biosensors (Basel). 2025;15(2):99. Doi: 10.3390/bios15020099.
Mondal S, Pan A. Quantum Dots in Biosensing, Bioimaging, and Drug Delivery. En: Barik P, Mondal S, editores. Application of Quantum Dots in Biology and Medicine. Singapore: Springer; 2022. P. 161–186. Doi: 10.1007/978-981-19-3144-4_9.
Karthik V, Selvakumar P, Senthil Kumar P, Rajendran S, Sudha PN, Prakash P, et al. Graphene-based materials for environmental applications: a review. Environ Chem Lett. 2021;19:3631–3644. Doi: 10.1007/s10311-021-01262-3.
Krishnaswamy K, Pandian P. A Novel Carbon Quantum Dots and its Applications in Drug Delivery System – A Review. Pharmacophore. 2022;13(1):62–71. Doi: 10.51847/xvYP9Hw9fG.
Liu Y, Geng D, Li H, Yao Z, Huo Y, Li K, Zhang K, Zhu S, Wei H, Xu W, Jiang J, Yang B. Deep red emissive carbonized polymer dots with unprecedented narrow full width at half maximum. Adv Mater. 2020;32(12):1906641. Doi: 10.1002/adma.201906641.
Cheng X, Xie Q, Sun Y. Advances in nanomaterial-based targeted drug delivery systems. Front Bioeng Biotechnol. 2023;11:1177151. Doi: 10.3389/fbioe.2023.1177151.
Kiarashi M, Yasamineh S. Albumin nanoparticles are a promising drug delivery system in dentistry. Biomed Eng Online. 2024;23:122. Doi: 10.1186/s12938-024-01318-9.
Torres Suárez AI. La nanotecnología aplicada al desarrollo de medicamentos. Diagnóstico. 2020;55(1):33–37.
Du H, Wang Z, Long S, Li Y, Yang D. The advancement of nanosystems for drug delivery in the prevention and treatment of dental caries. Front Cell Infect Microbiol. 2025. Doi: 10.3389/fcimb.2025.1546816.
Xu Y, Tu Y, Yi L, Wu X, Zhao Y, Yu J, et al. Dental plaque-inspired versatile nanosystem for caries prevention and tooth restoration. Bioact Mater. 2022;18:213–227. Doi: 10.1016/j.bioactmat.2022.06.010.
D’Amico E, Aceto GM, Petrini M, Cinquini C, D’Ercole S, Iezzi G, et al. How will nanomedicine revolutionize future dentistry and periodontal therapy? Int J Mol Sci. 2025;26(2):592. Doi: 10.3390/ijms26020592.
Sreenivasalu PKP, Dora CP, Swami R, Jasthi VC, Shiroorkar PN, Nagaraja S, Asdaq SMB, Anwer MK. Nanomaterials in Dentistry: Current Applications and Future Scope. Nanomaterials. 2022;12(10):1676. Doi: 10.3390/nano12101676.
Ebrahimi N, Ranjbar A, Shahabi S, Ghasemi A, Mohammadi M, Zarepour A, et al. Nanocarrier-based drug delivery systems to enhance antimicrobial photodynamic therapy in dental applications: a review. AAPS PharmSciTech. 2025;26:160. Doi: 10.1208/s12249-025-03155-y.
Xu K, Huang R, Li X, Jin L, Ko CN, Li M, et al. Nanomaterial-based synergistic strategies for combating dental caries: progress and perspectives. Nanoscale. 2025;17(30):11245–11266. Doi: 10.1039/D4NR04515G.
Luiz MT, di Filippo LD, Dutra JAP, Viegas JSR, Silvestre ALP, Anselmi C, Duarte JL, Calixto GMF, Chorilli M. New technological approaches for dental caries treatment: from liquid crystalline systems to nanocarriers. Pharmaceutics. 2023;15(3):762. Doi: 10.3390/pharmaceutics15030762.
Makvandi P, Josic U, Delfi M, Pinelli F, Jahed V, Kaya E, et al. Drug delivery (nano)platforms for oral and dental applications: tissue regeneration, infection control, and cancer management. Adv Sci. 2021;8(8):2004014. Doi: 10.1002/advs.202004014.
Hadi MR, Karrar N, Abdulsahib SJ, Ibrahim JS, Haneen TA. Clinical application of iron oxide nanoparticles in dentistry: a review. Int J Drug Deliv Technol. 2021;11:1501–1506. Doi: 10.25258/ijddt.11.4.0.
Katsarov P, Shindova M, Lukova P, Belcheva A, Delattre C, Pilicheva B. Polysaccharide-based micro- and nanosized drug delivery systems for potential application in the pediatric dentistry. Polymers. 2021;13(19):3342. Doi: 10.3390/polym13193342.
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