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 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 las líneas celulares: neuroblastomas, mioblastos y osteoblastos, útiles en terapias neuronales e ingeniería de tejidos muscular y óseo, 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 electroestimulación, mediante la fabricación de arrays de microelectrodos (MicroElectrode Array, MEA). Aprovechando este último setup, se proponen experimentos de motilidad celular, para la determinación de la posición y velocidad de células tumorales (MCF7) en cultivos, y su uso en estudios sobre el cáncer. En resumen, se desarrollarán SE de monitorización y electroestimulación 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.
Los resultados se validarán mediante estándares de experimentación biomédicos en las líneas celulares propuestas.