El quitosano es un polisacárido policatiónico natural de amplia distribución, es biocompatible y puede interaccionar electrostáticamente con otras macromoléculas. Las mucinas son glicoproteínas polianiónicas producidas en las mucosas, cuya función principal es ofrecer protección y lubricar el epitelio subyacente.

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En este proyecto se estudiará la combinación quitosano-mucinas para el desarrollo de hidrogeles como sistemas de liberación controlada y prolongada sin necesidad de modificación química o fotoactivación. Se profundizará en el mecanismo de interacción a nivel molecular entre las macromoléculas implicadas y se analizará la difusión de las nanoestructuras a través de la mucosa intestinal.

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En relación a la interacción entre mucina y quitosano, se sabe que es debida principalmente a fuerzas electrostáticas, aunque se desconocen los dominios específicos implicados en el proceso. Este proyecto plantea dilucidar los dominios participantes mediante el estudio de la modificación de la reología del moco cuando el quitosano y nanoestructuras que lo contienen interaccionan con las distintas fracciones de mucina, aplicando técnicas de química computacional para modelar el sistema, y evaluar la capacidad de dichas nanoestructuras de atravesar la mucosa.

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La metodología incluye la caracterización de las nanoestructuras quitosano-mucinas mediante análisis reológico, viscosimétrico, cromatografía, dispersión dinámica de luz, potencial Z y la evaluación del comportamiento de las nanoestructuras en condiciones ex vivo tanto en cultivos celulares (Caco-2 y HT-29) como en muestras de epitelio intestinal de cerdo. Dicha evaluación se realizará mediante estudios de difusión de las nanoestructuras y microscopía confocal.