Nanoegiturazko biomaterial magnetikoen aplikazioa ehun-ingeniaritzan

Abstract

Ehun konektiboko zelulak magnetikoki kontrolatzeko ahalmenak aukera berriak sortu ditu medikuntza birsortzailean. Nanopartikula magnetikoak barneratuta dituzten zelulak kanpoko eremu magnetikoen bidez manipula daitezke. Eremu magnetikoek zelulen kanal mekano-sentsitiboak estimulatzen dituzte, eta horiek erantzun biologiko bat aktibatzen dute: ehunen eraketa, zelulen ugalketa eta atxikipena eta zelula-zelula arteko elkarrekintzak, besteak beste. Tesi honen helburua da nanoiman biobateragarrien garapena baliozkotzea kanpoko eremu magnetikoen laguntzaz ehun-birsorkuntza prozesuetan. Horretarako, disko-formako nanoegiturak fabrikatuko dira, orain arte erabili diren nanopartikulen aldean bi ezaugarri bereizgarrirekin: erantzun magnetikoa altuagoa da eta forma-asimetriari esker, torkeak aplikatu ahal izango dira zelulak estimulatzeko. Biomaterial hauen eraginkortasuna zelula endotelialen eta fibroblastoen hazkuntza bidimentsionaletan (2D) eta irla magnetikoak dituzten substratuetan egiaztatukoa da eta esferoideen eraketa duten hazkuntza tridimentsionaletara (3D) heltzea da azken helburua.

The possibility to control remoting magnetically on connective tissue cells has opened up new possibilities in regenerative medicine. Cells that internalise magnetic nanoparticles can be manipulated by external magnetic fields. The action of these fields stimulates mechanosensitive channels, which trigger a biological response that affects proliferation, adhesion and intercellular interaction in tissue formation. The aim of this thesis is to validate the development of new biocompatible nanomaterials that allow effective control of magnetic field-assisted tissue regeneration. To this end, disc-shaped nanostructures will be fabricated with two important distinctive features compared to the nanoparticles that have been used to date: their magnetic moment is much higher and their shape asymmetry will allow torques to be applied as a source of cell stimulation. The efficacy of these biomaterials will be verified in two-dimensional cultures of endothelial cells and fibroblasts on substrates with magnetic island patterns and in three-dimensional cultures with the formation of spheroids.