Examinando por Materia "Gelatina"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Andamios con zeolita natural modificada para aplicación en regeneración de tejido óseo
    (Universidad EIA, 2020) Londoño Zapata, Sebastian; Castro Jiménez, William Marrion; Arroyave Manco, Juan Camilo
    RESUMEN: El hueso es un tejido dinámico capaz de formar estructuras nuevas mediante la regeneración de sus células en un proceso llamado remodelación ósea. Sin embargo, en algunos casos la regeneración ósea se ve afectada debido a uniones tardías ocasionadas por la gravedad de la lesión, dejando una reconstrucción retrasada por la curación propensa a sufrir nuevas fracturas. Estos defectos óseos traen consecuencias significativas para la calidad de vida en una persona. Es por esto por lo que, se hace necesario implementar sustitutos óseos que promuevan la regeneración completa del tejido óseo y así, no derivar en traumas esqueléticos que alteren la homeóstasis del cuerpo. La ingeniería de tejido óseo es una estrategia para regenerar el hueso en las cuales se incluyen diferentes técnicas que han sido propuestas para curar lesiones esqueléticas. Una técnica particular es el desarrollo de andamios como matriz temporal que provee una arquitectura para el crecimiento de las células óseas, el cual debe contar con requerimientos biológicos y características estructurales. Debido a esto, hoy en día las búsquedas de un material capaz de cumplir con los requerimientos para regeneración de tejido óseo han sido ampliamente incrementadas. En este trabajo exploratorio se desarrolló un andamio basado en gelatina y zeolitas naturales modificadas a partir del método convencional Freeze drying para regeneración de tejido óseo con el fin de dar un aporte a la investigación en la búsqueda de nuevos materiales que cumplan con características similares a las del hueso. Se realizaron pruebas fisicoquímicas y mecánicas para evaluar la funcionalidad del andamio mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), infrarrojo (FTIR). Además, las propiedades mecánicas se determinaron a partir de pruebas por compresión. Finalmente, se desarrolló un modelo matemático que predijo el esfuerzo por compresión de la matriz, así como nuevas geometrías.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Biomaterial basado en alginato y gelatina para el desarrollo de cultivos tridimensionales
    (Universidad EIA, 2023) Ríos Vergara, Julieta; Echeverri Cuartas, Claudia; Toro, Lenka
    RESUMEN: los biomateriales en cultivo celular permiten imitar el comportamiento de la matriz extracelular (MEC) fielmente brindando soporte y nutrientes. La gelatina y el alginato de sodio son biomateriales muy utilizados en cultivo por su biocompatibilidad y baja citotoxicidad. Por otro lado, los esferoides celulares facilitan la formación de interacciones célula-célula en las tres dimensiones, como se encuentra en la fisiología de los organismos. En búsqueda de un cultivo celular que brinde la oportunidad de imitar ambos comportamientos, se planteó la encapsulación de esferoides en matrices Alg-Gel en tres proporciones distintas (50:50, 70:30 y 80:20) para encapsular esferoides de NIH3T3 (línea celular de fibroblastos de ratón) cultivados usando el método de gota colgante, a través del entrecruzamiento iónico con CaCl2 100 mM. Se caracterizaron las matrices de Alg-Gel (espectrometría de transformada de Fourier -FTIR-, evaluación de morfología, hinchamiento y degradación por gravimetría, evaluación de esterilidad y evaluación de citotoxicidad) y el cultivo de esferoides en sus pre y post encapsulación (microscopia óptica, microscopia de fluorescencia y ensayo MTT) con el fin de observar el comportamiento de estos y los posibles factores asociados a la matriz que influyan sobre su crecimiento y desarrollo. Al final se demostró que la matriz Alg-Gel 80:20 presentaba el mayor porcentaje de hinchamiento (34.91 %) demostrando una posible mayor presencia de poros; además, se evidenció que el medio de cultivo celular afecta la integridad de las matrices, dificultando su manipulación a largo plazo. Se determinó que el tamaño promedio de los esferoides antes de ser encapsulados era de 181.85 ± 9.70 μm y, además, se observó que el ensayo de MTT para la evaluación de los esferoides tuvo absorbancias bajas, aun cuando este se trataba de un esferoide viable, ya que se evidenció la formación de cristales de formazán y se observó la morfología de este por microscopia electrónica de barrido -SEM. Los esferoides encapsulados en las matriz Alg-Gel mostraron tener menor tamaño que el control (control = 211.55 ± 19.68 μm; 50:50 = 193.77 ± 18.67 μm; 70:30 = 191.20 ± 16.63;y 80:20 = 183.54 ± 19.14 μm), y la disminución de su tamaño se relacionó con la cantidad de Alg, lo cual brindaría la oportunidad de un cultivar esferoides con control de tamaño. Todas las matrices de Alg-Gel demostraron ser viables según la norma ISO 10993 tanto para los ensayos de citotoxicidad directa e indirecta a esferoides, resaltando el hecho que en ambos casos la matriz Alg-Gel 80:20 representaba una alta viabilidad, con porcentajes equivalente a 113.58 % (indirecta) y 99.36 % (directa). Estos resultados sugieren que la matriz Alg-Gel 80:20 puede tener un uso prometedor para la encapsulación de esferoides; sin embargo, se debe indagar más a fondo con respecto a los métodos de evaluación de esferoides para corroborar el efecto positivo de Alg. Además, se recomienda la implementación de métodos que mejoren las características en presencia del medio de cultivo de las matrices, en general.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Esferas basadas en alginato, gelatina y polivinil alcohol con potencial aplicación en el cultivo de condrocitos
    (Universidad EIA, 2021) Lenis Arias, Karen Gisella; Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Montoya Góez, Yesid de Jesús
    RESUMEN: La ingeniería de tejido cartilaginoso ha tomado relevancia a través del tiempo, debido a que las enfermedades degenerativas como la artrosis afectan este tejido y están en constante aumento a nivel mundial, lo cual pone en peligro el bienestar de la población. Lo anterior ha motivado a muchos investigadores a buscar soluciones ante esta problemática, por medio del desarrollo de andamios hechos de materiales poliméricos con geometrías esféricas. Sin embargo, aunque estas mezclas de polímeros han resultado viables en el cultivo de condrocitos, aún se encuentra en estudio una composición de biomateriales que sea capaz de soportar las cargas mecánicas del cartílago y ayuden a la regeneración del mismo. Considerando la importancia de esta aplicación, en este trabajo se fabricaron microesferas con diferentes proporciones de polímeros naturales, como alginato (Alg) y gelatina (Gel), que fueron combinados con el polímero sintético, polivinil alcohol (PVA). La elección de estos materiales se realizó debido a las buenas propiedades mecánicas y biológicas para aplicaciones relacionadas con la ingeniería de tejidos; en particular, las propiedades mecánicas se evaluaron mediante un ensayo que permite identificar la resistencia a compresión, siendo uno de los esfuerzos que realiza el cartílago en su funcionamiento cotidiano y al cual está expuesto constantemente el condrocito. Así mismo, con el fin de comparar las esferas experimentales con otros andamios posibles se modelan por medio de CAD y se evalúan mediante un software de análisis de elementos finitos otras geometrías usadas en la ingeniería de tejidos como la cúbica, la cilíndrica y la prismática rectangular, las cuales se usaron para establecer la mejor geometría y método de fabricación mediante un ensayo de esfuerzo a compresión simulado, teniendo en cuenta las propiedades mecánicas del material. Finalmente, se hizo un estudio de mecánica de contacto para establecer el esfuerzo máximo de las esferas fabricadas en el laboratorio, los cuales una vez fueron comparados con los esfuerzos de las simulaciones, esta comparación dio como resultado que las geometría más viables mecánicamente son la prismática rectangular y la esférica, ya que poseen un esfuerzo máximo de compresión más bajo respecto a las otras, sin embargo, no solo se debe tener en cuenta dichas propiedades mecánicas, puesto que se debe garantizar una relación entre la matriz y el condrocito para lograr así una mimetización en el tejido cartilaginoso, es por esto que siendo el condrocito una celular de morfología esférica se plantea que el mejor andamio son las esferas experimentales más específicamente las del tratamiento N° 8 las cuales se fabricaron con una proporción de 10 % de Gel sobre la mezcla de 80 % Alg y 10 % PVA.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Matriz para células productoras de insulina
    (Universidad EIA, 2020) Muñoz Cuartas, Susana; Londoño López, Martha Elena
    RESUMEN: 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.