Descripción del proyecto
LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) JUEGAN UN PAPEL FUNDAMENTAL TANTO EN LAS FUNCIONES FISIOLOGICAS DE LAS CELULAS Y LOS TEJIDOS COMO EN SUS ALTERACIONES EN PROCESOS PATOLOGICOS, GRAVES ENFERMEDADES PULMONARES COMO ENFISEMA, FIBROSIS, HIPERTENSION PULMONAR Y CANCER ESTAN ASOCIADAS A ALTERACIONES MECANICAS DE LA MEC, ADEMAS DE CONSTITUIR EL ANDAMIO QUE PROPORCIONA SOPORTE ESTRUCTURAL A LAS CELULAS DEL TEJIDO, LA MEC ESTABLECE UNA COMPLEJA INTERACCION MECANICA CON LAS CELULAS QUE REGULA LA REPOBLACION Y DIFERENCIACION CELULAR, LA INTERACCION MECANICA CELULA-MEC ES PARTICULARMENTE IMPORTANTE EN EL PULMON DONDE LAS CELULAS Y LOS TEJIDOS ESTAN CONSTANTEMENTE SOMETIDOS A DEFORMACIONES CICLICAS ASOCIADAS A LA VENTILACION, POR TANTO, ES ESENCIAL CONOCER EN DETALLE LAS PROPIEDADES MECANICAS MULTIESCALA DE LA MEC PULMONAR PARA COMPRENDER MEJOR EL REMODELADO PATOLOGICO DEL PULMON, ASI COMO PARA OPTIMIZAR LAS ESTRATEGIAS DE INGENIERIA DE TEJIDOS Y LA REGENERACION PULMONAR, SI BIEN LA MECANICA DE LA MEC HA SIDO ESTUDIADA EN LA ESCALA MACROMETRICA CON ENSAYOS TENSILES, MOSTRANDO UN COMPORTAMIENTO FUERTEMENTE NO LINEAL, EL COMPORTAMIENTO MICROMECANICO DE LA MEC PULMONAR EN RESPUESTA A LA DEFORMACION ES DESCONOCIDO, EL OBJETIVO GENERAL DEL PROYECTO ES ESTUDIAR Y COMPARAR LA MECANICA NO LINEAL DE LA MEC PULMONAR EN LAS ESCALAS MICRO Y MACROMECANICA, LA INVESTIGACION SE LLEVARA A CABO EN PULMONES DE RATA QUE SERAN DESCELULARIZADOS PARA ELIMINAR LA CONTRIBUCION MECANICA DE LAS CELULAS PRESENTES EN EL TEJIDO NATIVO, LA MACROMECANICA SERA ESTUDIADA MIDIENDO LA DEPENDENCIA DEL MODULO DE YOUNG CON LA DEFORMACION MEDIANTE ENSAYOS TENSILES EFECTUADOS EN MUESTRAS DE PARENQUIMA PULMONAR, LAS PROPIEDADES MECANICAS EN LA ESCALA MICROSCOPICA SERAN INVESTIGADAS CON MICROSCOPIA DE FUERZA ATOMICA (MFA) EN SECCIONES DE GROSOR MICROMETRICO DE PARENQUIMA PULMONAR DESCELULARIZADO, COMO LAS TECNICAS CONVENCIONALES DE MFA NO PERMITEN MEDIR EL MODULO DE YOUNG PARA DISTINTOS NIVELES DE DEFORMACION, SE DESARROLLARA UN NOVEDOSO CHIP FABRICADO CON PDMS QUE PERMITA DEFORMAR LA MEC DE FORMA COMPATIBLE CON LAS MEDIDAS DE MFA, LOS RESULTADOS DE LAS MEDIDAS OBTENIDAS CON ENSAYOS TENSILES SERAN ANALIZADOS CON EL MODELO MECANICO DE FUNG QUE ASUME QUE EL MODULO DE YOUNG INCREMENTA LINEALMENTE CON LA TENSION APLICADA AL TEJIDO, POR OTRA PARTE, SE IDENTIFICARA EL MODELO MECANICO QUE DESCRIBA ADECUADAMENTE LA DEPENDENCIA CON LA DEFORMACION DEL MODULO DE YOUNG MEDIDO CON MFA Y SE ANALIZARAN ESTADISTICAMENTE LAS DIFERENCIAS DE LOS PARAMETROS CARACTERISTICOS DE LOS MODELOS MACRO Y MICROMECANICOS, SE UTILIZARA SIMULACION CON ELEMENTOS FINITOS PARA INTERPRETAR EL COMPORTAMIENTO MECANICO MULTIESCALA DE LA MEC PULMONAR, LOS RESULTADOS PREVISTOS DEL PROYECTO SON CRITICOS PARA INTERPRETAR ADECUADAMENTE LA INTERACCION MECANICA CELULA-MEC EN EL NICHO PULMONAR Y PARA LA BIOFABRICACION DE TEJIDOS Y ORGANOS QUE REPRODUZCAN FIELMENTE LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LOS TEJIDOS NATIVOS Y OPTIMICEN LA REPOBLACION Y DIFERENCIACION CELULAR, BIOINGENIERÍA RESPIRATORIA\MECÁNICA TISULAR\MICROSCOPIA DE FUERZA ATÓMICA\MATRIZ EXTRACELULAR