{"id":110636,"date":"2018-03-11T10:36:46","date_gmt":"2018-03-11T10:36:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/sensors-for-in-vitro-bone-tissue-engineering-applications\/"},"modified":"2018-03-11T10:36:46","modified_gmt":"2018-03-11T10:36:46","slug":"sensors-for-in-vitro-bone-tissue-engineering-applications","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/tecnologia-medica\/sensors-for-in-vitro-bone-tissue-engineering-applications\/","title":{"rendered":"Sensors for in vitro bone tissue engineering applications"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Johan Mikael Gustavsson <\/strong><\/h2>\n<p>Esta tesis doctoral pretende explorar c\u00f3mo los sensores i\u00f3nicos permiten controlar a nivel espacial y temporal la actividad espec\u00edfica de c\u00e9lulas y biomateriales dentro del contexto de la bioingenier\u00eda del tejido \u00f3seo.    en primer lugar, se investig\u00f3 la influencia de diferentes modelos celulares de osteoblastos (osteoblast-like cells) cultivados in vitro en el ambiente i\u00f3nico extracelular (ionic extracellular environment = iee). Observamos que las c\u00e9lulas mesenquimales de rata (rmscs = rat-derived mesenchymal stem cells) y las c\u00e9lulas de tipo saos-2 expresan altos niveles de actividad fosfatasa alcalina (alp = alkaline phosphatase), y en consecuencia, causan un incremento de la concentraci\u00f3n de f\u00f3sforo inorg\u00e1nico (pi) por hidr\u00f3lisis del b-glicerofosfato presente en el medio de cultivo. Por el contrario, las c\u00e9lulas mg63 mostraron baja actividad alp y no modificaron la [pi]. Es m\u00e1s, la deposici\u00f3n de calcio en la matriz extracelular inducida por las c\u00e9lulas se observ\u00f3 tanto en los cultivos maduros de c\u00e9lulas saos-2 y rmsc, pero no en las de tipo mg63, coincidiendo con una menor [ca2+] en el medio de cultivo. Por lo tanto, las fluctuaciones de los iones  pi y ca2+ en el iee  pueden ser posibles indicadores de la actividad mineralizadora de los osteoblastos. en segundo lugar, la reactividad i\u00f3nica de la hidroxiapatita deficiente en calcio (cdha = calcium-deficient hydroxyapatite) &#8211; un material candidato a ser utilizado como matriz en ingenier\u00eda del tejido \u00f3seo \u00c2\u00bf fue investigada sistem\u00e1ticamente in vitro exponi\u00e9ndola durante diferentes periodos de tiempo a medios de cultivo con distinta composici\u00f3n qu\u00edmica. Los modelos de sorci\u00f3n cl\u00e1sicos describen correctamente los datos experimentales,  revelando procesos paralelos de sorci\u00f3n del i\u00f3n ca2+ en la cdha y acidificaci\u00f3n del medio. Cabe destacar que la distinta composici\u00f3n qu\u00edmica del medio de cultivo puede provocar una reactividad i\u00f3nica totalmente opuesta del cdha respecto al ani\u00f3n pi. En consecuencia, la sensibilidad celular a un entorno i\u00f3nico din\u00e1mico puede dar lugar a respuestas celulares distintas al usar diferentes medios de cultivo. en tercer lugar, los efectos en el comportamiento celular provocados por la actividad de la cdha en el entorno i\u00f3nico din\u00e1mico se evaluaron realizando un cultivo de c\u00e9lulas saos-2 en un inserto semi-permeable colocado cercano pero separado de cdha. Las c\u00e9lulas proliferaron bien y su actividad alp s\u00f3lo se alter\u00f3 en el tiempo, pero no en t\u00e9rminos absolutos. Mientras que, en ausencia de cdha, la actividad alp crea las condiciones para la deposici\u00f3n del i\u00f3n ca2+ en la matriz extracelular, presencia de cdha causa competici\u00f3n entre las c\u00e9lulas y el biomaterial por los iones ca2+ y pi , que inicialmente bloquean la deposici\u00f3n celular de ca2+. Sin embargo, a medida que la sorci\u00f3n del ani\u00f3n pi disminuye con el tiempo, aparecen condiciones favorables para la mineralizaci\u00f3n incluso en presencia de cdha. Los resultados obtenidos indican que la sorci\u00f3n de pi  m\u00e1s que la de ca2+ es el principal factor limitante para la mineralizaci\u00f3n del hueso en presencia de cdha.  las fluctuaciones del iee en la bioingenier\u00eda del hueso han promovido un enorme inter\u00e9s en desarrollar un sistema gen\u00e9rico que permita monitorizar las medidas potenciom\u00e9tricas tanto de iones como del ph online. Fabricamos electrodos ca2+-selectivos para medidas en vol\u00famenes peque\u00f1os (hasta 0.1 ml). Dichos el\u00e9ctrodos exhiben una respuesta nernstiana al ca2+, y son poco afectados por la presencia de los principales iones extracelulares. Asimismo, resisten la esterilizaci\u00f3n con uv, no presentan efectos citot\u00f3xicos en contacto con osteoblastos, y los potenciales presentan un \u00c2\u00bfdrift\u00c2\u00bf despreciable en\/durante medidas de gran duraci\u00f3n en el medio de cultivo. Los electrodos se utilizaron con \u00e9xito para monitorizar la sorci\u00f3n de ca2+ en cdha dentro del medio de cultivo, as\u00ed como la deposici\u00f3n de ca2+ inducida por osteoblastos en la mec madura, en intervalos de tiempo de hasta 24 horas.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Sensors for in vitro bone tissue engineering applications<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Sensors for in vitro bone tissue engineering applications <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Johan Mikael Gustavsson <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 27\/07\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Elisabet Engel L\u00f3pez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: josep antoni Planell estany <\/li>\n<li>pedro Granja granja (vocal)<\/li>\n<li>Miguel \u00e1ngel Mateos mateos (vocal)<\/li>\n<li>josep Samitier marti (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Johan Mikael Gustavsson Esta tesis doctoral pretende explorar c\u00f3mo los sensores i\u00f3nicos permiten controlar a nivel espacial 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