Nombre del Estudiante: M.Sc. Laura Rojas Rojas

Profesor Tutor: Dr.-Ing. Teodolito Guillén Girón

Comité Asesor: Por definir

Correo: laurojas@itcr.ac.cr

 

Resumen de Propuesta Doctoral

En este proyecto se pretende desarrollar un sistema de estudios in-vitro que permita aplicar estímulos mecánicos sobre un dispositivo o cámara que sea capaz de contener matrices poliméricas inoculadas con células osteogénicas o musculares, para realizar estudios en biología celular y en ingeniería de tejidos. Con estas matrices se desea desarrollar un implante biomimético, es decir, que simule las condiciones fisiológicas de su ambiente natural.

El sistema de estudio estará formado por varios componentes, como sensor de temperatura y de CO2 calentadores, adaptadores para una máquina de pruebas dinámicas como el MTS Bionix, entre otros. El componente más importante del sistema de estudio será el dispositivo o cámara donde se ubicarán las matrices o estructuras porosas para realizar la inoculación de las células. Las matrices porosas se fabrican utilizando tecnología aditiva, que involucra impresión en 3D, usando para esto modelos de hueso animal.

La inoculación de las células se realizaría con líneas celulares tanto de músculo esquelético como osteogénicas, esto con el fin de no utilizar animales para cultivo primario innecesariamente. Adicionalmente se realizará el estudio y la caracterización de la dinámica celular en las matrices poliméricas, lo que implica evaluar la morfología, proliferación, adhesión y migración celular por medio de varias técnicas de detección celular, como podrían ser microscopía óptica y de fluorescencia, espectroscopia, entre otras. Con éste análisis será posible establecer el protocolo con el cual el crecimiento de las células en la matriz polimérica es favorecido.

El dispositivo pretende proveer un ambiente in-vitro adecuado, que facilite la estimulación mecánica de las células inoculadas en las matrices y promueva su proliferación. Éste dispositivo deberá ser hermético, estéril en su interior y además deberá tener las dimensiones adecuadas para poder ser utilizado en el irradiador Gamma Cell del TEC.

Entre los posibles resultados del proyecto se espera obtener un dispositivo operacional de ensayos adaptables al MTS Bionix, que permita la estimulación biomecánica de cultivos celulares de origen óseo y muscular, elaborado según las características deseadas de tamaño, hermeticidad y esterilidad.

Otros productos serán las matrices biopoliméricas en dos y tres dimensiones, caracterizadas y esterilizadas para implantar las células óseas y musculares, así como el protocolo de esterilización para el dispositivo de ensayos.