Soportes para cultivo celular

Empleando una variedad de técnicas de microfabricación y conocimientos sobre los materiales y su interacción con las células y tejidos, en el CBIT se desarrollan soportes para cultivo celular tridimensional que otros investigadores en el campo de la biología, biomedicina y biotecnología emplean en sus trabajos de I+D. El CBIT ha desarrollado protocolos de fabricación de soportes para cultivo celular fabricados con una diversidad de materiales y propiedades específicas. Este nueva herramienta de I+D supone una revolución en el campo biomédico, puesto que los resultados de los cultivos celulares tridimensionales in vitro tienen una mejor correlación con los modelos pre clínicos y en pacientes humanos, reduciendo los costes y tiempos de desarrollo de producto médico y farmacéutico. La mayor parte de los protocolos de cultivos convencionales pueden adaptarse fácilmente a los cultivos tridimensionales. En el CBIT se desarrollan productos a medida para las aplicaciones buscadas.

Aplicaciones

  • Existen diversas aplicaciones de los cultivos celulares: 1. Investigar la fisiología o la bioquímica típica celular. 2. Analizar el efecto de varios compuestos químicos o fármacos en tipos celulares específicos (por ejemplo, células normales o cancerosas). 3. Estudiar la combinación de varios tipos celulares en la generación artificial de tejidos, en un área emergente que se conoce como ingeniería de tejidos. 4. Sintetizar sustancias biológicas a partir de cultivos celulares masivos.

Ventajas técnicas

  • Cultivar células en dos dimensiones (2D) es un método conveniente pero que no simula completamente el crecimiento celular in vivo. En los seres vivos las células crecen frecuentemente en tres dimensiones (3D) construyendo tejidos y órganos. Hay además evidencia científica reciente que muestra que los sistemas de cultivo celular en 3D ofrecen las siguientes ventajas frente a los cultivos convencionales: 1. Facilitan la comprensión de la relación entre estructura y función en condiciones tisulares patológicas y normales. 2. Son un modelo mejor para estudiar las interacciones entre los factores de crecimiento y las células, así como entre las células y los agentes terapéuticos. 3. Las células derivadas de hueso y cartílago se comportan de manera diferente en ambientes in vitro 3D que en 2D, asemejándose los primeros más a la situación in vivo. 4. El cultivo 3D es una técnica mejor para la expansión de las células madre. Las células madre humanas embrionarias (hESC) por ejemplo muestran un número más elevado de células después de una expansión de 30 días, comparada con la expansión 2D en placa de cultivo celular.

Beneficios que aporta

  • Esta nueva herramienta de I+D supone avance relevante en el campo de la I+D biomédica, puesto que los resultados de los cultivos celulares tridimensionales in vitro tienen una mejor correlación con los modelos pre clínicos y en pacientes humanos, reduciendo los costes y tiempos de desarrollo de producto médico y farmacéutico.

Experiencia relevante

  • Todos los biomateriales e implantes interaccionan con las células y el tejido vivo a través de su superficie, de forma que es muy importante para el éxito de cada aplicación un conocimiento y control de las propiedades superficiales que intervienen en la actividad celular deseada. Un desarrollo adecuado de un implante debe favorecer su colonización, la expansión celular y por ejemplo en el caso de materiales biorreabsorbibles su sustitución por una matriz de tejido conectivo con las propiedades adecuadas, y todo ello modulado con las características superficiales del material. En el CBIT trabajamos en la comprensión de la interacción de los biomateriales con el tejido vivo y de los mecanismos de control y modificación de las características superficiales de estos materiales, para lo cual se emplean múltiples estrategias, como la deposición de recubrimientos activos (por ejemplo tipo silicatos obtenidos vía sol-gel), el control de la topología superficial, el injerto de factores específicos, el recubrimiento con proteínas u otros polímeros de propiedades especiales, la variación de propiedades físicas del material (cristalinidad, hidrofilidad, etc.) sobre su superficie, o la capacidad de hacer crecer sobre su superficie una capa de hidroxiapatita desde fluido biológico.