Examinando por Autor "Londoño López, Martha Elena"
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Publicación Acceso abierto Andamio para cultivo de células productoras de insulina para futuras aplicaciones en pacientes diabéticos(Universidad EIA, 2020) Betancur Rodríguez, Manuela; Londoño López, Martha Elena; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: La diabetes es un grupo de enfermedades que aumentan el nivel de glucosa en la sangre, resultado de defectos en la capacidad del cuerpo para producir o usar insulina. Debido a que los tratamientos actuales son poco eficientes para tratar esta enfermedad, desde el área de biomateriales e ingeniería de tejidos, se desarrolló un andamio poroso de Alginato/Quitosano, entrecruzado con Genipina y funcionalizado con Factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF), biomateriales con aminoácidos similares a los de Fibronectina, Colágeno y Laminina, biocompatibles y biodegradables. De acuerdo con los resultados, se obtuvieron andamios degradables, capaces de absorber fluido, porosos, con poros interconectados de diámetros menores de 1 hasta 280 µm, que cumplen con los requerimientos para el cultivo de células productoras de insulina. La interconexión de poros presente en los andamios permitirá la interacción celular para su desarrollo, función y comunicación, generar respuestas frente a los cambios en su microambiente y que se favorezca el intercambio de nutrientes. Al promover la vascularización, se espera que la supervivencia de los islotes pancreáticos se vea mejorada, y se reduzca la apoptosis causada por hipoxia ya que la formación de vasos sanguíneos dentro del andamio a partir de vasos preexistentes en el tejido adyacente es fundamental para que las células consigan nutrientes y oxígeno a través de la sangre.Publicación Acceso abierto Andamios con sistema liberador de oxígeno para su potencial aplicación en el cultivo celular(Universidad EIA, 2023) Arévalo Enriquez, Karol Andrea; Londoño López, Martha ElenaRESUMEN: el campo de la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos ha logrado avances considerables en el ámbito de los trasplantes de tejidos y órganos mediante la creación de alternativas biológicas para recuperar, conservar o mejorar las funciones de los tejidos. A pesar de estos avances la regeneración de tejidos todavía no alcanza la funcionalidad completa, debido a la falta de suministro de oxígeno en las estructuras tridimensionales (3D) utilizadas como andamios en el cultivo celular. Esta situación se vuelve más complicada, especialmente en los tipos de células y tejidos que requieren niveles más altos de oxígeno, como las neuronas, los hepatocitos, el tejido cardíaco, óseo y pancreático. Para abordar este problema, se han investigado diversas estrategias para proporcionar un suministro sostenido de oxígeno tanto en entornos in vitro como in vivo. Los enfoques más recientes se centran en el desarrollo de biomateriales liberadores de oxígeno basados en fuentes generadores de oxígeno, como peróxidos sólidos encapsulados en matrices poliméricas, con el objetivo de mejorar la supervivencia celular en cultivos in vitro y promover la regeneración de tejidos. En este estudio, se han desarrollaron andamios con capacidad para liberar oxígeno mediante la técnica de congelación/descongelación. Estos andamios se componen de quitosano, gelatina y alcohol polivinílico, combinados con un sistema de micropartículas de policaprolactona que contienen peróxido de calcio, con el potencial de ser aplicados en el cultivo celular. Los andamios resultantes mostraron ser altamente porosos, lo que permitía una buena capacidad de absorción y una biodegradabilidad controlada. Además, se demostró que estos andamios eran capaces de suministrar oxígeno al medio durante 24 horas sin ser citotóxicos para las células evaluadas. Los resultados demuestran que el andamio de Q/Gel/PVA con mPCL/CaO2 desarrollado tienen un alto potencial para mejorar la supervivencia y funcionalidad celular en aplicaciones de ingeniería de tejidos.Publicación Acceso abierto Andamios para cultivo de células productoras de insulina.(Universidad EIA, 2021) Sánchez Cardona, Yesenia; Londoño López, Martha Elena; Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Rocío Moreno, NataliaLa diabetes se ha convertido en un problema a nivel mundial, no solo por su mortalidad, incidencia y prevalencia. sino por las complicaciones de salud, que recaen sobre las personas que la padecen, afectando su calidad de vida, empeorando su condición y aumentando los riesgos de discapacidad. Actualmente existen 463 millones de diabéticos adultos en el mundo y 1,1 millones de niños y adolescentes menores de 20 años. Se espera que la cifra de adultos diabéticos aumente a 700 millones para 2045 (International Diabetes Federation (FID), 2019). Se han identificado varios tipos de diabetes, siendo las más comunes y prevalentes la diabetes mellitus tipo 1 y tipo 2. En estas se ven afectadas las células β disminuyendo la masa celular en un 70-100 % en la primera y de un 10-64 % en la segunda. En la actualidad se han utilizado varios materiales de origen naturales o sintéticos para elaboración de andamios con el fin de aumentar la replicación de estas células preexistentes o mejorar su función in vivo e in vitro (Saik-kia K. Goh et al., 2013). Sin embargo, la mayoría de estos andamios no imitan la complejidad de la composición y estructura de la MEC pancreática, no favorecen las adhesiones focales y las interacciones célula-célula o célula -material. Por lo cual aún sigue siendo un problema complejo mantener estas células en cultivo debido a sus complejos mecanismos de regulación, su dependencia de oxígeno, la arquitectura de su entorno nativo, el trasporte de nutrientes y la baja tasa de proliferación in vivo e in vitro (Cheng et al., 2011). Se prepararon andamios en diferentes proporciones en peso de quitosano (Q), gelatina (Ge) y alcohol polivinílico (PVA) mediante ciclos de congelación-descongelación y liofilización, para su uso en el cultivo de células β. Una vez obtenida los andamios se implementaron técnicas de caracterización como FTIR, SEM, porosidad, degradación y velocidad de hinchamiento. La resistencia a la compresión de los andamios de mezclas ternarias (Q/Ge/PVA) mejoró en comparación con los andamios de mezcla binaria (Ge / PVA); se observó un aumento en el módulo de Young y en la resistencia a la compresión con el aumento de la proporción en peso de la gelatina. La resistencia a la compresión más alta alcanzó los 101,6 Pa. Todas las muestras tuvieron una buena estructura de red tridimensional. El porcentaje de porosidad de las mezclas ternarias fue superior al 80 %, mientras que en los controles la porosidad varió entre 55,6 ± 9,6 – 90,6 ± 1,5 %. Las microestructuras están interconectadas con micro y macroporos que se distribuyen uniformemente en la superficie y la distribución del tamaño de diámetros de poros en las mezclas ternarias fue (0,6 - 265 μm) y en los controles (0,8 -248 μm). Se presentaron diferencias significativas (p<0,05) en las mezclas ternarias comparadas con los controles en cuanto a la distribución de diámetros de poros. Los andamios de mezclas ternarias presentaron tasas controlables de pérdida de masa en comparación con los andamios de mezclas binarias. La capacidad de hinchamiento de las muestras aumentó con el aumento de la proporción en peso de quitosano. Los andamios de quitosano, gelatina, PVA mostraron una leve citotoxicidad para las células BRIN-BD11. Por lo tanto, estos andamios muestran un potencial prometedor para mejorar la viabilidad de las células β in vitroPublicación Acceso abierto Apósito de aloe vera para la cicatrización de heridas dérmicas(Universidad EIA, 2014) Céspedes Marulanda, Laura; Correa Cardona, Sarita; Londoño López, Martha ElenaLa reparación y regeneración del tejido lesionado debido a diversos factores como el medio ambiente, quemaduras, alergias, agentes químicos y farmacéuticos ha sido desde la antigüedad un gran desafío para los seres humanos. El hombre ha venido tratando de devolver la morfología, apariencia y funcionalidad a los tejidos lesionados. Para esto, tratamientos como injertos, vendajes, cremas y otros métodos como son los andamios y apósitos han sido ampliamente utilizados. Hoy en día, los apósitos para heridas han sido objeto de estudio para muchos investigadores. Estos, pueden obtenerse naturalmente de insectos, animales marinos y plantas que poseen propiedades antibacteriales, son biocompatibles, hidratantes y activadores de células. Algunos de ellos, como el alginato y el quitosano, cuentan con componentes que pueden ayudar en el proceso de curación. El presente trabajo de investigación, se desarrolló para optimizar la composición del sistema de liberador de medicamentos de Aloe vera, que es ampliamente utilizado por sus propiedades terapéutica, por lo cual, puede ser un material activo en apósitos para heridas. Este sistema ha sido estudiado desde hace unos años en el Laboratorio de Biomateriales, con el principal objetivo de contribuir a la cicatrización de irritaciones y lesiones dérmicas superficiales; buscando obtener un mejor tratamiento que sea biodegradable, no tóxico y antibacterial. También se realizaron estudios morfológicos por medio de la microscopia electrónica de barrido (SEM) y análisis estructural de la composición de cada matriz con microscopía infrarroja de la transformada de Fourier. El desarrollo del sistema polimérico se realizó con alginato y quitosano. Se obtuvieron matrices que absorben Aloe vera y lo liberan de manera controlada. El proceso de obtención se mejoró utilizando diferentes concentraciones de las soluciones y empleando entrecruzantes físicos como el ultrasonido y el secado en frío con equipo de liofilización, entrecruzantes químicos, como el cloruro de sodio, y agente porogénico. Sin embargo, no todas las matrices presentaron las propiedades adecuadas, por lo cual, se seleccionaron cinco tratamientos para realizar los análisis. Además, se diseñó el soporte que llevaría la matriz para fácil manipulación por el usuario o paciente. Los apósitos de alginato/quitosano y Aloe vera mostraron tasas de degradación satisfactorias, buena capacidad de hinchamiento, capacidad antibacterial con Staphylococus aureus y compatibilidad. Se presentó potencial actividad antibacterial en las matrices cargadas con Aloe vera y ensayos in vitro demostraron buena biocompatibilidad.Publicación Acceso abierto Carbon dots para la detección de glucosa en fluidos simulados(Universidad EIA, 2021) Acosta Pereira, Emily Judith; Londoño López, Martha Elena; Sánchez Cardona, YeseniaRESUMEN: La diabetes es una enfermedad crónica no trasmisible, que se presenta porque las células β no producen suficiente insulina o porque el organismo no puede utilizar la insulina producida por estas células. En la actualidad hay 463 millones de adultos (20 – 79 años) diabéticos en el mundo y un poco más de 1,1 millones de adolescentes y niños menores de 20 años con diabetes tipo 1 (International Diabetes Federation. (FID), 2019). Los niveles altos de glucosa en sangre ocasionan graves complicaciones en los pacientes con diabetes e incluso la muerte, por este motivo se hace necesario medir continuamente los niveles de glucosa en sangre. Actualmente existen diversos métodos para medir la glucosa, como el glucómetro. Algunos de estos métodos son poco precisos, dolorosos, no están disponibles para toda la población y otros son demasiado costosos (Brenda et al., 2020). Por lo que probar un método de detección a partir de recursos que tengamos en la ciudad y en el país podría facilitar el acceso y disminuir los costos para los pacientes y sus familias, por otra parte explorar alternativas de detección no invasivas mejoran la adherencia del paciente al sistema de detección y mejora su calidad de vida evitándole los efectos secundarios de la detección actual. Por lo anterior, se exploró un posible sistema sencillo de detección de glucosa a partir de dos fuentes de la biodiversidad colombiana y se exploraron dos métodos de síntesis hidrotermal y síntesis de radiación por microondas. Se obtuvieron CD de piña, kiwi y pitahaya por síntesis hidrotermal, en un tiempo aproximado de 8 h; en esta síntesis no fue posible obtener un rendimiento del 100 % y los productos obtenidos son difícil de manipular aun después de estar liofilizados, ya que estos son higroscópicos por lo que es difícil conservar los productos para un posterior uso, principalmente en los CD de piña y kiwi. Adicionalmente, esta síntesis para la piña no es totalmente eficiente, ya que al evaluar la solución de CD de piña con el reactivo de Fehling se observa la presencia de azucares (residuos orgánicos), posiblemente sacarosa y fructosa los cuales son el contenido principal de esta fruta. Caso contrario de lo que sucedió en esta síntesis con la pitahaya, la cual al ser evaluada con el reactivo de Fehling no hubo reacción alguna, por lo que podríamos inferir que esta síntesis es más limpia y eficiente en la pitahaya. Con el fin de mejorar los problemas con la síntesis hidrotermal se obtuvieron CD de piña y pitahaya por síntesis de radiación de microondas y se comparan los productos obtenidos. En esta síntesis, aumento la velocidad de reacción donde se obtuvo el producto carbonizado en un tiempo estimado de 15 minutos y al liofilizarse se obtiene un producto totalmente seco; que no tienen una afinidad con la humedad, a diferencia de los productos obtenidos por síntesis hidrotermal. Al evaluar las soluciones de CD de piña y pitahaya con el reactivo de Fehling, se observó una mejora en cuanto a la reacción de este reactivo con los azucares residuales presentes en la síntesis por radiación de microondas, ya que no hay una reacción completamente del reactivo de Fehling con la solución de los CD de piña, obteniendo así un color verdoso, que podría indicar que el grupo cetona de la fructosa pudo haberse enolizado a la forma aldehído al reaccionar con monosacáridos (Paredes et al., 2020; Universidad CEU Cardenal Herrera, s/f), por lo que podríamos inferir que hay menos presencia de residuos orgánicos en la síntesis por radiación de microondas que por la síntesis hidrotermal, por lo que al parecer es más eficiente la síntesis por radiación de microondas para obtener CD de piña. Una vez obtenidos los CD se implementaron técnicas de caracterización como FTIR, TEM, UV/Vis, fluorescencia, DLS y potencial ζ. En los CD por ambas síntesis, radiación por microondas e hidrotermal; se observó que al funcionalizar los andamios con hidrogeles de quitosano estos tenían un efecto tipo filtro, por lo que se reducían las poblaciones de partículas de mayor tamaño (partículas entre 100 nm – 1000 nm) y se lograban observar las partículas de menor tamaño (partículas < 5 nm) como la mayor población. También se observó que la funcionalización tenía un efecto en la estabilidad de las nanopartículas y en la magnitud de atracción de cargas entre las partículas, pasando de signo negativo a positivo, posiblemente debido a que los grupos NH+ de carga positiva del quitosano contribuyen a la formación de enlaces de hidrógeno cuando interactúan electrostáticamente con los grupos OH predominantes de los CD (Konwar et al., 2015). Por otro lado, se obtuvieron partículas de apariencia esférica, fluorescentes, con tamaños que variaron de 0,7 nm a 3,2 nm. Finalmente, se observó que la funcionalización de los CD es necesaria para lograr una interacción de estos CD con la glucosa, por lo que al estar funcionalizados se presentó un sistema ON/OFF donde la fluorescencia de los CD de piña y pitahaya se iban apagando al adicionar glucosa y este apagado era inversamente proporcional a la concentración de glucosa presente en el sistema. Se observó que este apagado era visible desde una concentración de 500 ppm, por lo que no es necesaria una concertación tan alta de CD. Esto es muy positivo, ya que altas concentraciones de CD podrían ser toxicas para las células, lo que podría ser un inconveniente si se quisiera probar más adelante su citocompatibilidad. Por lo tanto, estos CD muestran un potencial prometedor para ser utilizados como sistemas de detección de glucosa en fluidos simulados.Publicación Acceso abierto Evaluación de una formulación sólida basada en nanopartículas de resveratrol con potencial aplicación en el tratamiento de la retinopatía diabética(Universidad EIA, 2023) Correa Ochoa, Laura; Araque Marín, Pedronel; González Pérez, Juliana; Londoño López, Martha ElenaRESUMEN: La diabetes mellitus es una de las enfermedades más comunes que atañe a la sociedad y el número de personas que se ven afectadas por sus complicaciones presenta un crecimiento exponencial. Dentro de dichas complicaciones, una de las más preocupantes es la pérdida de visión causada por la retinopatía diabética (RD), la cual se caracteriza por daños en la microvasculatura de la retina, incluyendo microaneurismas, degeneración capilar y excesiva neovascularización. A pesar de que ya existen algunos tratamientos para disminuir la RD, tales como fotocoagulación, vitrectomía o inyecciones intravítreas, estos son invasivos y generan efectos secundarios que afectan la visión. Ante esto, surge la necesidad de investigar otras alternativas de tratamiento, las cuales sean menos invasivas y más efectivas, con el fin de disminuir el riesgo. Frente a este panorama, desde la Universidad EIA se ha planteado un tratamiento alternativo basado en una nanoemulsión (NE) con resveratrol, como principio activo, la cual se vale de la alta biodisponibilidad que confieren este tipo de sistemas de encapsulación y de las propiedades antioxidantes y antiangiogénicas que se le atribuyen al resveratrol; para posicionarse como una potencial aplicación para el tratamiento de la RD. Sin embargo, durante su desarrollo, se han presentado complicaciones frente a la estabilidad de la NE, lo que ha impedido la continuación del proyecto a pruebas biológicas in vitro. Por tanto, en la presente investigación fue evaluado el estado de agregación sólido de la formulación como opción para mejorar su estabilidad durante su almacenamiento y posterior aplicación. Para ello, diferentes alternativas de la nanoemulsión sólida fueron caracterizadas a nivel morfológico mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM) y dispersión de luz dinámica (DLS); a nivel estructural a través de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y pH; y a nivel de estabilidad coloidal mediante el monitoreo del tamaño de partícula promedio en el tiempo. Durante el proceso de obtención, se evaluó el tipo de polímero estabilizante y el tipo de disolvente para la reconstitución. Posteriormente, se obtuvo una nanoemulsión sólida de resveratrol estabilizada con alcohol polivinílico y reconstituida en disolución amortiguadora de fosfatos (PBS) con un pH promedio igual a 7,39 y conformada por partículas de tamaño promedio menor a 500 nm y distribución moderadamente polidispersa. Además, esta demostró ser más estable que en su estado líquido y que la liofilización no alteró su estructura química original. Por último, a través del ensayo de reducción metabólica de MTT, se midió la citotoxicidad de la formulación sólida reconstituida en PBS sobre células microvasculares endoteliales de la retina humana (HRMECs). A partir de él se determinó que a concentraciones inferiores a 20 % (v/v), la NE no tiene efectos severamente citotóxicos; lo que la hace viable para su aplicación a nivel in vitro. De esta forma, con los resultados se comprobó que la formulación tiene potencial aplicación para el tratamiento de la RD.Publicación Acceso abierto Evaluación in vitro de una formulación de resveratrol como posible tratamiento de la retinopatía diabética(Universidad EIA, 2023) González Pérez, Juliana; Londoño López, Martha Elena; Arévalo Alquichire, Said; Marín Muñoz, Paula AndreaRESUMEN: La retinopatía diabética proliferativa se caracteriza por la formación de vasos sanguíneos frágiles que pueden causar hemorragia vítrea o desprendimiento de retina a medida que los vasos crecen en el vítreo, lo cual incrementa sustancialmente el riesgo de pérdida visual, como consecuencia adicional de la inflamación crónica y estrés oxidativo. Los efectos secundarios de los tratamientos actuales sugieren la búsqueda de tratamientos complementarios menos invasivos que permitan la administración de agentes terapéuticos en el sitio específico. El resveratrol (RSV) se postula como una molécula prometedora debido a sus propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antiangiogénicas, y que ha sido ampliamente reportado en el tratamiento de enfermedades oculares. A su vez, las nanosuspensiones para la administración tópica del fármaco son una alternativa que puede complementar los tratamientos actuales, y que puede conservar las propiedades del RSV, aumentando su solubilidad y biodisponibilidad. Con el desarrollo de esta investigación se evaluó el efecto antiinflamatorio y antiangiogénico de una nanosuspensión de resveratrol (RSV-NS) como posible tratamiento para la retinopatía diabética proliferativa. Las propiedades morfológicas y estructurales se analizaron mediante dispersión dinámica de luz, microscopía electrónica de transmisión de barrido y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Los efectos biológicos de RSV-NS fueron inicialmente analizados en un cultivo primario no estimulado de células endoteliales microvasculares de retina humana (HRMECs), a través del estudio de la actividad metabólica, citotoxicidad y proliferación. El efecto antiinflamatorio de RSV-NS se evaluó en las HRMECs estimuladas con TNF-⍺ con la expresión de ARN mediante RT-qPCR; por otro lado, el efecto antiangiogénico de la RSV se estimó en las HRMECs estimuladas con VEGF mediante ensayos de proliferación, migración y formación de tubos. RSV-NS presentó una apariencia traslúcida, con un tamaño promedio de partícula de 304,0 ± 81,21 nm, índice de polidispersión de 0,225 ± 0,036, distribución de partícula monomodal uniforme, y una morfología con tendencia esférica menor a 500 nm. De acuerdo con los ensayos de MTT/CCK-8 y LDH, la actividad metabólica promedio de RSV-NS a 18,75 µM fue mayor al 70 %, comparado con el control, sin tener efectos citotóxicos en las células. Para los modelos celulares in vitro de estrés celular, en donde las HRMECs fueron a estimuladas con TNF-⍺ o VEGF para simular las condiciones de la retinopatía diabética, hubo una disminución significativa en la expresión de TNF-⍺ e IL-6 cuando las células fueron tratadas con 18,75 µM, respecto al control estimulado con 10 ng/mL de TNF-⍺. Asimismo, RSV-NS a 18,75 µM redujo la proliferación, migración celular y formación de tubos en el modelo in vitro estimulado con VEGF a 10 ng/mL. En conclusión, los resultados de este proyecto sugieren un posible efecto antiinflamatorio y antiangiogénico de una nanosuspensión de resveratrol en modelos in vitro de estrés en HRMECs estimuladas con TNF-⍺ o VEGF, para su potencial aplicación en el tratamiento de la retinopatía diabética proliferativa.Publicación Acceso abierto Fabricación de matrices de Quitosano y Alginato para su aplicación en ingeniería de tejidos(Universidad EIA, 2016) Salazar Puerta, Ana Isabel; Londoño López, Martha ElenaActualmente se ha trabajado en la ingeniería de tejidos con andamios (Scaffolds) biodegradables, que tienen la capacidad de imitar fielmente a la matriz extracelular (MEC) y así crear un ambiente propicio para la adhesión y proliferación celular, estimulando así el crecimiento de tejido in vitro (Yildirimer, Thanh, & Seifalian, 2012). En este trabajo se propone la fabricación de matrices porosas a partir de quitosano y alginato, dos polímeros de origen natural, para la posterior evaluación de la adhesión y proliferación de Fibrolastos en ellas. Las matrices se fabricaron con una concentración de quitosano al 1,5% y al 1%, manteniendo la concentración del alginato al 1%; se utilizaron además 2 proporciones: 75/25 y 25/75 de quitosano-alginato. Como agente porogénico se utilizó bicarbonato de amonio y de sodio entrecruzadas físicamente por medio de liofilización. Se realizaron 5 tratamientos con la combinación de los parámetros anteriores, otros 5 tratamientos a las mismas concentraciones y proporciones pero sin agente porogénico y 3 controles de 100% quitosano a una concentración del 1,5%, 1% y alginato al 1%. Se realizaron técnicas de caracterización a las matrices como: pruebas de hinchamiento, Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para determinar las características microestructurales y porosidad, Espectrometría Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) para definir los grupos funcionales, Análisis de termogravimetría (TGA) y por último se realizó el cultivo de células de ovario de hámster chino (CHO) en las matrices y se caracterizó por medio de SEM nuevamente para evaluar su adhesión y proliferación. Finalmente se observó que las matrices que tenían una mayor proporción de quitosano presentaban un porcentaje de hinchamiento mayor, por lo cual su porosidad incrementó, tenía buena interconectividad y tamaño de poro adecuado. Además se pudo evidenciar la adhesión de células CHO en 4 de los 5 tratamientos planteados, presentando mejores resultados en las matrices con un alto contenido de quitosano.Publicación Sólo datos Matriz ósea desmineralizada como material óseo inyectable para aplicaciones en regeneración ósea(Universidad EIA, 2021) Patiño González, María Camila; Londoño López, Martha Elena; Medrano David, DanielaRESUMEN: Actualmente los defectos relacionados con el tejido óseo se deben al alto número de personas que sufren enfermedades como osteoporosis y cáncer, traumatismos que generen fracturas y dificultades odontológicas. Desde la ingeniería biomédica y el área de biomateriales, se han desarrollado materiales como los sustitutos e injertos óseos, que se encargan de regenerar y promover el crecimiento de tejido nuevo alrededor de una zona lesionada. La mayoría de estos materiales se presentan como polvos, granos y minerales sintetizados a partir de componentes biológicos y sintéticos, que simulan la estructura básica del hueso. Sin embargo, estudios recientes han propuesto que existe un alto potencial de aplicaciones relacionados con los materiales inyectables que contienen estos componentes, con el fin de mejorar las terapias actuales en regeneración ósea. No obstante, aún se busca la manera de que estos materiales inyectables tengan propiedades mecánicas, estructurales y biológicas correctas. En este proyecto, se fabricó un material óseo inyectable a partir de matriz ósea desmineralizada (DBM) con un tamaño de partícula de 300 a 500 μm. El objetivo principal es obtener un material con propiedades morfológicas, estructurales y biológicas, para la regeneración del tejido óseo. En primer lugar, se realizó una revisión bibliográfica con el fin de encontrar las propiedades correctas para fabricar el inyectable, y, posteriormente, realizar diferentes ensayos de caracterización para demostrarlo. Se diseñó una tabla donde se presentaron cada uno de los posibles requerimientos, con su respectiva calificación. Luego, se fabricaron dos tipos de formulaciones para obtener el material inyectable, las cuales fueron comparadas entre sí, de acuerdo con los ensayos de caracterización que determinan propiedades como inyectabilidad, pruebas mecánicas, SEM - EDX, FTIR, bioactividad, degradación, porosidad y citotoxicidad. Los resultados demostraron que el material óseo inyectable con formulación 2, presenta mejores propiedades como posible sustituto óseo inyectable. Se encontró que el material es inyectable con una fuerza de extrusión menor a 100 N. Además, se confirmó que este material tiene una interacción bioactiva con las moléculas de la superficie cuando aparecen los iones de calcio y fósforo en el análisis SEM - EDX, y su degradación fue controlada. Así mismo, se demostró que tiene un bajo efecto citotóxico gracias a un porcentaje de viabilidad celular superior al 70%. Finalmente se concluye que la interacción entre DBM, minerales de calcio y materiales poliméricos demuestran obtener un alto potencial para el desarrollo de materiales óseos inyectables, gracias a su estabilidad, degradación, bioactividad y las ventajas osteoregenerativas que aporta a la aplicación deseada.Publicación Acceso abierto Matriz para células productoras de insulina(Universidad EIA, 2020) Muñoz Cuartas, Susana; Londoño López, Martha ElenaRESUMEN: La diabetes es una de las enfermedades más investigadas a nivel mundial dada su alta prevalencia, morbimortalidad y costos asociados. A pesar de los importantes avances científicos sobre su tratamiento, las alternativas disponibles para su manejo siguen presentando barreras que por diversos motivos impiden lograr en todos los pacientes la efectividad esperada. Además, no han podido dar solución definitiva a la resistencia a la insulina o la disminución progresiva de las células β. En los últimos años, el uso de biomateriales para la síntesis de matrices que cumplan con el objetivo de brindar soporte a las células β (productoras de insulina) ha sido planteado como una posible solución. Este trabajo de grado pretende aportar información, con el objetivo que en un futuro las matrices puedan ser implantadas en humanos y cumplir la función de un “páncreas artificial”. Las matrices se fabricaron de alginato-gelatina, con una concentración de 3% y 3.5% de alginato y 10% de gelatina aireada y sin airear; se utilizaron además proporciones de 70/30, 30/70 y 50/50 de gelatina-alginato. No se utilizó agente porogénico, al aprovechar las interacciones covalentes que se realizan entre la gelatina y alginato. Se efectuaron 6 tratamientos con la combinación de los parámetros anteriores y con la distinción de adicionar gelatina aireada, mientras que, como controles, se realizaron tres matrices con gelatina sin airear, alginato en 3% en las proporciones 70/30, 30/70 y 50/50. Se ejecutaron técnicas de caracterización de las matrices como Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para determinar propiedades morfológicas como la porosidad y microestructura, Espectrometría Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) para definir las interacciones covalentes entre los biomateriales escogidos, y por último, una técnica gravimétrica para establecer la degradación en el tiempo de la matriz. En efecto se espera que las matrices fabricadas puedan ser implementadas en aplicaciones relacionadas con células productoras de insulina, de acuerdo con las pruebas de caracterización implementadas en este trabajo y con posteriores en un futuro.Publicación Acceso abierto Nanoferrogeles con aplicaciones biomédicas(Universidad EIA, 2013) Leal Marín, Sara María; Vergara Rojas, Julián David; Londoño López, Martha ElenaMagnetic nanoparticles (MNPs) were synthesized by co-precipitation of ferric chloride (FeCl3) and ferrous chloride (FeCl2) in chloride acid (HCl), using ammonium hydroxide (NH4OH) as co-precipitation agent and tetramethylammonium ((CH3)4NCl) as a surfactant to prevent aggregates formation. Ferrogels were obtained by incorporating MNPs in polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel through chemical crosslinking at 35 °C, using methanol, acetic acid and glutaraldehyde as crosslinking solution.Publicación Acceso abierto Nanopartículas magnéticas encapsuladas en hidrogeles para posibles tratamientos de hipertermia(Universidad EIA, 2017) Marín Mathieu, Natalia; Ortega Pineda, Lilibeth; Londoño López, Martha ElenaLos tratamientos para el cáncer implementados actualmente son invasivos y tóxicos para el cuerpo, produciendo efectos secundarios irreversibles en el paciente. Por esa razón, se requieren de nuevos sistemas alternativos para el tratamiento del cáncer, uno de estos es la hipertermia nano-magnética, esta nueva técnica tiene el fin de reducir los efectos secundarios de los tratamientos convencionales. Este trabajo se basó en el desarrollo de un sistema de hidrogeles magnéticos termosensibles a partir de la síntesis de nanopartículas magnéticas (MNPs) por el método de co-precipitación usando cloruro férrico (FeCl3) y cloruro ferroso (FeCl2) como sales precursoras e hidróxido de amonio (NH4OH) como reductor de la reacción, además se usó ácido oleico (AO) y carbonato de sodio (Na2CO3) para proporcionar buena dispersión de las MNPs. Los hidrogeles fueron sintetizados a base de alginato/quitosano con el uso de tripolifosfato como entrecruzante de la reacción. Finalmente, se usó la técnica de ultrasonido para realizar la encapsulación de las MNPs dentro de los hidrogeles. Para comprobar las diferentes características del sistema, este fue caracterizado a nivel morfológico mediante microscopia electrónica de trasmisión (TEM) y de barrido (SEM) y dispersión de luz dinámica (DLS); a nivel composicional fue caracterizado mediante difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia de infrarrojo (FTIR); y a nivel de toxicidad mediante el ensayo MTT. Las MNPs obtenidas muestran forma esférica, con tamaño de partícula entre 6,5 ± 1,5 – 16,1 ± 4,5 nm. Las fases cristalinas presentes en el sistema fueron magnetita y maghemita correspondiente a las fases de hierro. Los hidrogeles obtenidos tienen forma esférica y muestran buena dispersión, además, se lograron sintetizar en tamaño micro y nano métrico. El sistema nanopartícula-hidrogel mostró aumentar la viabilidad celular hasta un 15% con respecto a las partículas sin encapsular. Además, las MNPs sin encapsular afectan la viabilidad celular aproximadamente en un 50% a altas concentraciones, el cual es un resultado interesante con respecto a estudios reportados actualmente.Publicación Acceso abierto Obtención de nanopartículas poliméricas y/o lipídicas con potencial uso en terapias frente al cáncer(Universidad EIA, 2018) Leyton Cifuentes, David; Londoño López, Martha ElenaCon la identificación de las propiedades antioxidantes, antinflamatorios y anticancerígenas del resveratrol, nace una alternativa a los tratamientos convencionales, como la quimioterapia y la radioterapia, que buscan combatir el cáncer, pero que generan diversos efectos secundarios. El resveratrol junto con el desarrollo que se está generando en los métodos de liberación de principios activos en nanopartículas, permite divisar una prometedora propuesta de encapsulación de dichos principios, que permitiría atacar tumores, dejando mínimos efectos nocivos en el organismo. En diferentes artículos científicos, es posible identificar diversos mecanismos de liberación de principios activos, donde el tamaño y la geometría de las nanopartículas, son algunas de las características más importantes a tener en consideración. Este trabajo de grado tiene por objetivo general, proponer un sistema de encapsulación para el resveratrol en nanopartículas lipídicas y/o poliméricas con potencial uso en terapias frente al cáncer. Es por esta razón que se sugiere una metodología basada en 3 etapas. Las dos primeras, consisten en la obtención y caracterización morfológica y química del resveratrol y de las nanopartículas poliméricas y/o lipídicas. Realizando, finalmente, el proceso de encapsulación del resveratrol en las nanopartículas. Se presenta en este trabajo, un mecanismo de encapsulación del resveratrol elaborado a partir de alginato/quitosano, con tripolifosfato como agente entrecruzante. Para conocer las características químicas del resveratrol, de los hidrogeles sin resveratrol y con el polifenol encapsulado, fue necesario utilizar la técnica de espectroscopía de infrarrojo (FTIR). Para el análisis morfológico, se utilizó microscopía electrónica de barrido (SEM). El análisis FTIR para los hidrogeles, comprobó las interacciones alginato/quitosano, como también las interacciones entre el quitosano y el agente entrecruzante (tripolifosfato), garantizando la composición del sistema. Una vez adicionado el resveratrol, se comprobó por medio de la ausencia de determinadas bandas características del polifenol, su encapsulación al interior de la matriz polimérica. El SEM, arrojó para el resveratrol morfologías granulares y amorfas, con diámetros inferiores a 2µm. Para los hidrogeles, se detectaron tamaños micro y nano, presentándose tamaños de partícula inferiores a 500nm. Para analizar la estabilidad del sistema, se observó la solución que contenía los hidrogeles, durante un mes, en donde no se notó ningún precipitado ni agregado, por lo que se consideró estable, por lo menos durante este periodo.Publicación Acceso abierto Síntesis de nanopartículas de plata usando extractos de plantas(Universidad EIA, 2014) Pérez Molano, Carlos Alberto; Londoño López, Martha ElenaEn el presente trabajo se puso en práctica un método de síntesis verde de nanopartículas de plata, en el que se realizó la reducción química de nitrato de plata mediante un extracto de origen vegetal. La primera etapa consistió en la escogencia de una material vegetal que tuviera componentes químicos que pudieran cumplir la función de reducción de la plata. Se escogió la planta Calendula officinalis L (caléndula) con base en reportes que indicaron la presencia de agentes reductores, además de que no se encontró información referente a la síntesis de nanopartículas de plata usando dicha planta. Posteriormente se planteó y llevo a cabo un protocolo para la obtención de las nanopartículas, que incluye la preparación del extracto y el proceso de reducción química del nitrato de plata. Durante este proceso, la muestra tratada sufre un cambio de color paulatino, debido a un fenómeno característico de las nanopartículas metálicas, conocido como resonancia de plasmones superficiales. Se planteó y ejecutó un desarrollo experimental, con el fin de analizar la influencia de tres factores en la síntesis de nanopartículas: concentración de nitrato de plata, cantidad de agente reductor y las diferentes partes de la planta, (hoja y flor). Las nanopartículas de plata en suspensión obtenidas fueron caracterizadas por diferentes métodos. En primer lugar, se aprovecharon las propiedades ópticas correspondientes a la resonancia de plasmones superficiales para realizar espectroscopía UV-visible. Mediante este método se pudieron caracterizar de manera cualitativa cada una de las muestras. Además de este, se realizó microscopía electrónica de transmisión TEM a dos de las muestras obtenidas. En ambos casos se obtuvieron tamaños de partícula en el rango nanométrico. Finalmente, se evaluó la actividad antimicrobiana mediante el método de difusión de disco o Kirby-Bauer.Publicación Acceso abierto Síntesis y caracterización de nanopartículas de plata(Universidad EIA, 2011) González P., María Alejandra; Restrepo U., Laura; Londoño López, Martha Elena; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: Las nanopartículas de plata tienen propiedades ópticas, eléctricas, térmicas y físicoquímicas únicas debido a su tamaño, las cuales han sido incorporadas a productos y que pueden ser utilizadas en varias aplicaciones biomédicas. El objetivo de este proyecto fue caracterizar nanopartículas de plata sintetizadas bajo un novedoso método de fotoreducción en el cual se varía la cantidad de tres reactivos: Nitrato de plata (AgNO3), Cloruro de Sodio (NaCl) y Cetuximab (C225: anticuerpo monoclonal anti-EGFR), dejándose dos horas a la luz visible y a temperatura ambiente. Esto con el fin de conocer como las distintas cantidades de los reactivos afectan sus diferentes propiedades y características tales como la morfología, color y tamaño. El cambio de color que se observó en las soluciones indicó la presencia de nanopartículas, donde se obtuvieron colores marrones cuando estas eran más pequeñas, agregadas y amorfas, y colores más azules con nanopartículas más grandes y sin muchos agregados. Se utilizó la espectrofotometría UV-Vis para monitorear la presencia y estabilidad de nanopartículas y observar la variación de las bandas de resonancia de plasmones superficiales, mientras que la microscopía de transmisión eléctrica (TEM) fue utilizada para determinar el tamaño promedio y la morfología de las nanopartículas de plata sintetizadas. La solución con más cantidad de AgNO3 y Cetuximab sin adicionar NaCl fue la que mostró en el espectro tres picos característicos y fue la solución con nanopartículas de mayor tamaño y mayor esfericidad. Al disminuir Cetuximab y AgNO3, y adicionar NaCl, se suavizaron los picos, se disminuyó la absorbancia del espectro, y se sintetizaron nanopartículas más pequeñas y amorfas. Este trabajo mostró la importancia de la proteína como estabilizador en la formación de nanopartículas y como protector de su superficie para impedir la agregación; la importancia del nitrato de plata en la formación completa de las partículas y la importancia del cloruro de sodio en la formación del cloruro de plata (AgCl), el cual bajo la luz forma la plata metálica. El estudio preliminar de citotoxicidad determinó que en bajas concentraciones de estas nanopartículas aumenta la proliferación celular; sin embargo, más estudios deben ser llevados a cabo. La caracterización de las nanopartículas de plata sintetizadas bajo este nuevo método podría llevar a su futura aplicación biomédica
