BIOMATERIALES PIEZOELECTRICOS PARA LA DIFERENCIACION CELULAR EN INTERFASES CELULA-MATERIAL ELECTRICAMENTE ACTIVAS.

Año de inicio 2016
Organismo financiador AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION
Tipo de proyecto INV. COMPETITIVA PROYECTOS
Responsable científico Gallego Ferrer Gloria
Resumen El objetivo del proyecto es desarrollar soportes inteligentes de cultivo celular que sirvan para estudiar el efecto de la estimulación electromecánica sobre la diferenciación de células madre hacia linajes del sistema músculoesquelético. Este abordaje está fundamentado en la existencia efectiva de estos estímulos en el microambiente en el que estas células se desarrollan y desenvuelven su función in vivo. Se van a producir materiales biocompatibles tanto en forma de láminas planas dirigidas al cultivo monocapa, como soportes tridimensionales, de materiales piezoeléctricos y con recubrimientos de polímeros conductores. Como forma alternativa de hacer efectiva la estimulación se prepararán igualmente estos materiales con nanopartículas magnéticas o magnetoestrictivas. El objetivo final es comprobar el impacto de estos estímulos sobre las células en cultivo y finalmente diseñar procesos que permitan producir en el laboratorio poblaciones de células autólogas con fenotipo bien caracterizado y adaptado al tejido que se desea regenerar, y que se trasplanten al organismo en los scaffolds adecuados a las propiedades mecánicas y tiempos de biorreabsorción necesarios para cada tejido. Nos centraremos en la diferenciación de células madre hacia los fenotipos osteogénico, condrocítico y miogénico, para abordar patologías del sistema musculoesquelético con estrategias de Ingeniería Tisular empleando modelos in vivo e in vitro. En el caso del tejido óseo y cartílago articular, se pondrán a punto biorreactores específicamente adaptados a los nuevos materiales, capaces de generar el estímulo electromecánico mediante la aplicación de deformaciones mecánicas en el soporte de cultivo o a distancia, mediante campos magnéticos. Se desarrollarán nuevos biorreactores para aplicación de estímulo eléctrico, mecánico y/o electromecánico para tejido muscular. Un componente importante del proyecto es el estudio mediante simulación por ordenador del efecto del entorno y la estimulación electromecánica en la respuesta celular en cuanto a proliferación y diferenciación, para predecir esos procesos y optimizar los materiales y sistemas de estimulación.