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Un modelo computacional para simular adhesión y crecimiento de células sobre microportadores

Actualmente las microcápsulas y microportadores poliméricos han ofrecido una alternativa para el cultivo celular, siendo unas estructuras esféricas fabricadas en diferentes materiales compatibles con las células y con diámetros en el orden de micras permiten la adhesión y crecimiento en su superficie, lo que proporciona una mayor área de contacto para las células en un mismo espacio. Por tal motivo se desea crear un modelo in sílico del proceso de adhesión que se lleva a cabo entre las células y la superficie de un microportador,  el cual representa cualquier sustrato donde la célula puede unirse. Esto permitirá ampliar el campo de investigación de procesos biológicos a través de herramientas computacionales.

En la primera etapa se realizarán los ensayos experimentales referentes a la producción de microportadores y la evaluación de adhesión celular sobre ellos. La segunda etapa a desarrollar consiste en el diseño del modelo computacional de adhesión celular. Con los resultados obtenidos tanto cualitativa como cuantitativamente se iniciará el proceso de creación de un modelo que represente in sílico lo que se observó experimentalmente.

La segunda etapa a desarrollar consiste en el diseño del modelo computacional de adhesión celular. Con los resultados obtenidos tanto cualitativa como cuantitativamente se iniciará el proceso de creación de un modelo que represente in sílico lo que se observó experimentalmente.

Producción de microportadores de plasma sanguíneo y alginato de sodio

Recientemente se ha reportado el uso de alginato de sodio para la fabricación de microportadores, se producen andamios usando una mezcla de alginato de sodio y plasma sanguíneo, favoreciendo así la adhesión y proliferación celular de las células 3T3 y disminuyendo costos en la fabricación.

Fig. 1 Microportadores de alginato de sodio y plasma sanguíneo. Tinción con azul de toluidina. a) Aumento 10x, b) Aumento 20x

Fig. 1. Microportadores de alginato de sodio y plasma sanguíneo. Tinción con azul de toluidina.

a) Aumento 10x, b) Aumento 20x

 

Evaluación de la adhesión celular

Luego de obtener los microportadores y el cultivo celular con una confluencia cercana al 80% se evalúa el proceso de adhesión celular sobre estas microesferas.  Se colocan en contacto los microportadores y las células pudiendo cuantificar a través del tiempo las células no adheridas a los microportadores.

 

Fig. 2 Ensayo de adhesión de células 3T3 sobre los microportadores. Aumento 20x

Fig. 2. Ensayo de adhesión de células 3T3 sobre los microportadores. Aumento 20x

 

Área(s) de investigación:

  • Procesos biológicos

Investigadores:

Entes participantes:

  • Instituto Nacional Bioingeniería. Universidad Central de Venezuela. Caracas-Venezuela
  • Laboratorio de Biomiméticos. Instituto de Biotecnología. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá- Colombia 
  • Grupo de Modelado y Métodos Numéricos en Ingeniería. Departamento de ingeniería Mecánica y Mecatrónica. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá- Colombia

Financiamiento:

  • Instituto Nacional Bioingeniería, UCV.

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