Materiales nanoestructurados embebidos en Biopolímeros degradables para su uso de Ingeniería de tejidos Public Deposited
Partiendo del uso extensivo de polímeros biodegradables en aplicaciones de Ingeniería de Tejidos (IT) se utilizó el poli (ácido láctico) (PLA) para la fabricación de estructuras tipo andamio, por medio de la técnica de Electrohilado para generar matrices continuas con diámetros en escala nanométrica. Una gran ventaja en esta técnica es el control que se puede tener en sus principales parámetros, por lo tanto se optimizaron las variables involucradas en el proceso de fabricación, encontrando los parámetros ideales para la producción de fibras adecuadas, proporcionando estructuras que mimetizan a la Matriz Extracelular (ECM). La parametrización de las variables se realizó mediante un análisis cuantitativo de las distribuciones de diámetros presentes en las fibras, observadas a través de los resultados de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Es muy importante destacar que las condiciones ambientales del proceso como humedad y temperatura también pudieron ser variadas. Una vez encontrados los parámetros ideales para la fabricación de las fibras de PLA, se continuo con la segunda parte experimental del proyecto, utilizando estos parámetros para la producción de fibras compuestas, lo novedoso en esta fabricación fue el uso de Nanotubos de Carbono Multi-Pared (NTCMP) debido a las propiedades que poseen, además de ser reportados como un buen material para la construcción de andamios neuronales y óseos en IT. Por lo tanto se estudio la variación en la concentración de ´estos, para explorar su efecto en las propiedades físico-químicas de andamios compuestos de PLA-NTCMP. Adicionalmente se emplearon técnicas analíticas como Espectroscopía Infrarroja (FTIR), Difracción de Rayos X (DRX), Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB) y Microscopía Raman, para establecer las propiedades del material y las interacciones que puedan existir a través de la composición en las fibras. Mediante Microscopía Electrónica se determinó la morfología de los andamios compuestos comprobando que los NTCMP se encuentran embebidos en las fibras del polímero. También se realizaron pruebas mecánicas y de conductividad eléctrica, obteniendo resultados de resistencia y flexibilidad, lo que ayudará a cubrir las necesidades dependiendo del tipo de sustituto que se requiera. En vista de la posible aplicación en Conexión Neuronal para estos andamios compuestos en el área de IT, se evaluó la respuesta biológica con un cultivo de línea celular (NG108-15) in vitro mediante un protocolo ya establecido, en el cual se manejaron las condiciones apropiadas para realizar cultivo de células neuronales. Este cultivo se hizo por un periodo de dos semanas, donde se observó el crecimiento celular en presencia y ausencia de los NTCMP, analizando la morfología y proliferación de los cultivos neuronales mediante un registro fotográfico y pruebas de viabilidad celular, dando como resultado una interpretación preliminar acerca del potencial de los materiales para la aplicación antes mencionada. Existen aún elementos para mejorar la fabricación de estos andamios compuestos; sin embargo, este estudio revela que es factible la utilización de este material ya que es biocompatible con el cultivo células neuronales. Como trabajo a futuro, se registrará la actividad eléctrica celular en los andamios, para la evaluación y comprobación de la transmisión de señales bioeléctricas a través de los NTCMP y fibras electrohiladas. Por otra parte se pretende evaluar adicionalmente un cultivo primario de células cardíacas “Cardiomiocitos, CMs” para una posible aplicación en Parches cardiacos.
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