Se propone realizar Sistemas Electrónicos (SE) embebidos para la supervisión y caracterización de células y cultivos celulares, que permitan actuar sobre ellos mediante señales de electroestimulación (EST) programables. El objetivo es estudiar, conocer y mejorar las técnicas de diferenciación celular hacia diversos tipos de linajes y tejidos de interés en medicina regenerativa. Se persigue el diseño y fabricación de sistemas con reducido peso y tamaño, autónomos energéticamente e inalámbricos, que reduzcan la carga de trabajo, automaticen los experimentos y monitoricen en tiempo real la evolución de un cultivo celular basándose en la BioImpedancia (BI) eléctrica como marcador. Se plantea supervisar la evolución de líneas celulares de neuroblastoma, cáncer de mama, cáncer de pulmón, mioblastos y osteoblastos, útiles en terapias regenerativas e ingeniería de tejidos, hacia la conformación del correspondiente tipo celular o tejido, optimizando los procesos de diferenciación mediante el diseño adecuado de señales de estimulación eléctrica. A partir de los resultados obtenidos en un primer setup de medida, se proponen dos montajes más: uno orientado al desarrollo clínico de ingeniería de tejidos; y otro dedicado al estudio y caracterización a nivel celular de los procesos de EST, mediante la fabricación de arrays de microelectrodos (MicroElectrode Array, MEA). Aprovechando este último setup, se proponen su aplicación en estudios sobre el cáncer, en una doble vertiente: por un lado, evaluando el efecto de la EST como técnica inhibidora del tumor (en las líneas N2A y SK-N-SH), y por otro, utilizando los MEAs para la determinación de la motilidad celular: posición y velocidad de células tumorales en cultivos (A-549 y MCF7). En resumen, se desarrollarán SE de monitorización y EST midiendo BIs eléctricas, en paralelo a un procedimiento de biometría celular y tisular para la identificación en tiempo real del material biológico diferenciado o no, y sus características dinámicas: posición, trayectoria y velocidad, con aplicación en ingeniería de tejidos y cáncer. Los resultados se validarán mediante estándares de experimentación biomédicos en las líneas celulares propuestas.
Proyecto PID2021-122529OB-I00 financiado por MICIU / AEI / 10.13039/501100011033 / y por FEDER 'Una manera de hacer Europa'.
