Publicación: Matriz para células productoras de insulina
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Resumen en español
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.
Resumen en inglés
ABSTRACT: Diabetes is one of the most investigated diseases worldwide given its high prevalence, morbidity, mortality, and associated costs. Despite the important scientific advances on its treatment, the alternatives available for its management continue to present barriers, and not all the diabetic patients can achieve the control of the disease and prevent micro and macrovascular damage with the current options for different reasons. In addition, they have not been able to provide a definitive solution to insulin resistance or the progressive decrease of β cells. In recent years, the use of biomaterials for the synthesis of matrices that meet the objective of supporting β cells (insulin producers) has been proposed as a possible solution. In this degree work, the objective is to provide information in this field, with the aim that in the future the matrices can be implanted in humans and fulfill the function of an “artificial pancreas”. The gelatin-alginate matrices were made with a concentration of 3% and 3.5% of alginate and 10% of aerated and non-aerated gelatin; Also, ratios of 70/30, 30/70, and 50/50 of gelatin-alginate were used. No porogenic agent was used, taking advantage of the covalent interactions that take place between gelatin and alginate. Six treatments were carried out with the combination of the previous parameters and with the distinction of adding aerated gelatin, while, as controls, three matrices were made with non-aerated gelatin, alginate in 3% in the proportions 70/30, 30/70 and 50/50. Matrix characterization techniques such as Scanning Electron Microscopy (SEM) were carried out to determine morphological properties such as porosity and microstructure, Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR) to define the covalent interactions between the chosen biomaterials and a gravimetric technique to establish the degradation in time of the matrix. Indeed, it is expected that the manufactured matrices can be implemented in applications related to insulin-producing cells, according to the characterization tests implemented in this work and with subsequent ones in the future.