Nanobiotecnología en célulasNanobiotecnología en célulasmadres.madres.
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AplicacionesAplicacionesnanotecnologicas ennanotecnologicas encelulas madres.celulas madres. seguimiento de las moléculas...
Internalización de la nanoparticulas magnéticas
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visualización tridimensional de las células madre inyectadas marcadas con nanopartículas de óxido de hierro 24 horasvisual...
Distribución 3D de las células marcadas 12 hs. Después deltransplante.(a) 50; (b) 100 y (c) 500 celulas madres marcadas.
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conclusionesconclusiones A partir de los ejemplos, se desprende que técnicas de imagen en 3D noA partir de los ejemplos, ...
nanobiotecnologia en celulas madres
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nanobiotecnologia en celulas madres

Published on: Mar 3, 2016
Published in: Health & Medicine      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - nanobiotecnologia en celulas madres

  • 1. Nanobiotecnología en célulasNanobiotecnología en célulasmadres.madres.
  • 2. DefiniciónDefinición célula que tiene la capacidad decélula que tiene la capacidad deautorrenovarse mediante divisionesautorrenovarse mediante divisionesmitóticas o bien diferenciarse por lamitóticas o bien diferenciarse por lavía a la que está programada y, por lovía a la que está programada y, por lotanto, producir células de uno o mástanto, producir células de uno o mástejidos maduros, funcionales ytejidos maduros, funcionales yplenamente diferenciados en funciónplenamente diferenciados en funciónde su grado de multipotencialidad.de su grado de multipotencialidad.
  • 3. Existen cuatro tipos deExisten cuatro tipos decélulas madre :células madre : totipotentestotipotentes pluripotentespluripotentes multipotentesmultipotentes unipotentesunipotentes
  • 4. Existen diferentesExisten diferentestipos de célulastipos de célulasmadre:madre: embrionariasembrionarias ((pluripotentespluripotentes)) germinalesgerminales fetalesfetales adultasadultas(las más empleadas en biología son las células madre embrionarias(las más empleadas en biología son las células madre embrionariasy las adultas)y las adultas)
  • 5. técnicas para obtenertécnicas para obtenercélulas madrecélulas madreembrionariasembrionarias Embriones crióconservadosEmbriones crióconservados. método que utiliza nitrógeno. método que utiliza nitrógenolíquido (-196 °C) para detener todas las funciones celulares y asílíquido (-196 °C) para detener todas las funciones celulares y asípoderlas conservar durante años. Estos embriones sonpoderlas conservar durante años. Estos embriones sonprocedentes de los tratamientos de reproducción humana asistidaprocedentes de los tratamientos de reproducción humana asistida Blastómeros individualesBlastómeros individuales. Se utilizan ovulos fecundados,. Se utilizan ovulos fecundados,crecidos hasta 8 o 10 cel. Una de estas se extrae y se cultiva.crecidos hasta 8 o 10 cel. Una de estas se extrae y se cultiva. Activación de ovocitos por transferencia nuclear somáticaActivación de ovocitos por transferencia nuclear somática..consiste en extraer un núcleo de un óvulo no fertilizado yconsiste en extraer un núcleo de un óvulo no fertilizado ysustituirlos por el núcleo de una célula somática adulta.sustituirlos por el núcleo de una célula somática adulta. PartenogénesisPartenogénesis. no se da en mamíferos, pero puede ser. no se da en mamíferos, pero puede serinducido en estos. se obtiene una masa celular denominadainducido en estos. se obtiene una masa celular denominadapartenote de las que se pueden aislar células pluripotenciales.partenote de las que se pueden aislar células pluripotenciales.Esta técnica sólo es aplicable en mujeres.Esta técnica sólo es aplicable en mujeres.
  • 6. AplicacionesAplicacionesnanotecnologicas ennanotecnologicas encelulas madres.celulas madres. seguimiento de las moléculas de superficie de la célula madre y elseguimiento de las moléculas de superficie de la célula madre y elexamen detallado del movimiento molecular, sin photobleachingexamen detallado del movimiento molecular, sin photobleaching seguimiento no invasivo de las células madre y célulasseguimiento no invasivo de las células madre y célulasprogenitoras trasplantadas en vivoprogenitoras trasplantadas en vivo sistemas de administración de células madre que mejoran lasistemas de administración de células madre que mejoran lasupervivencia de las células trasplantadas mediante la liberaciónsupervivencia de las células trasplantadas mediante la liberaciónde biomoléculas prosurvivalde biomoléculas prosurvival .. soportes nanoestructurados que presentan covalentementesoportes nanoestructurados que presentan covalentementeunidos moléculas biológicamente activas (sitios de adhesión,unidos moléculas biológicamente activas (sitios de adhesión,factores de crecimiento y péptidos sintéticos) para lafactores de crecimiento y péptidos sintéticos) para ladiferenciación de células madre y el trasplantediferenciación de células madre y el trasplante suministro intracelular de ADN, RNAi, proteínas, péptidos, ysuministro intracelular de ADN, RNAi, proteínas, péptidos, ypequeñas drogas para la diferenciación de células madres.pequeñas drogas para la diferenciación de células madres.
  • 7. Internalización de la nanoparticulas magnéticas
  • 8. Ejemplos relacionados con laEjemplos relacionados con laingeniería de tejidos, que usaningeniería de tejidos, que usannanoparticulas.nanoparticulas. Tratamiento de degeneración del discoTratamiento de degeneración del discointervertebral.intervertebral. Distrofia muscular de Duschene enDistrofia muscular de Duschene enmúsculos de modelos animalesmúsculos de modelos animalespequeños.pequeños. Reparación de la medula espinal.Reparación de la medula espinal.
  • 9. 3D display of subvolume of scaffolds before (a)3D display of subvolume of scaffolds before (a)and after implant for 16 weeks (b)and after implant for 16 weeks (b)
  • 10. . Resonancia magnética y microscopía confocal de células marcadas dentro de hydrogel. (a) células madresetiquetadas con el complejo de óxido de hierro que se sembró en el hidrogel ; (b) células madre sin etiquetarsembradas en hidrogel; (c) hidrogel sin células; (d) y (e) microscopía confocal de cel madres marcadas conóxido de hierro dentro del hidrogel. Tinción verde positiva indica la posición de células vivos tras el marcado y lapolimerización del hidrogel.
  • 11. deteccion Ex vivo de celulas marcadas con óxido de hierro dentro deun modelo de rata con degeneración del disco. los discos de la ratafueron inyectados con un gel de fibrina que contiene célulasmarcadas y fotografiado mediante resonancia magnética
  • 12. visualización tridimensional de las células madre inyectadas marcadas con nanopartículas de óxido de hierro 24 horasvisualización tridimensional de las células madre inyectadas marcadas con nanopartículas de óxido de hierro 24 horasdespués de su trasplante intra-arterial en ratones distróficos. Las diferentes fases se colorean. Las células inyectadasdespués de su trasplante intra-arterial en ratones distróficos. Las diferentes fases se colorean. Las células inyectadasmarcadas se visualizan en rojo, los vasos de color verde, y fibrosis en azulmarcadas se visualizan en rojo, los vasos de color verde, y fibrosis en azul
  • 13. Distribución 3D de las células marcadas 12 hs. Después deltransplante.(a) 50; (b) 100 y (c) 500 celulas madres marcadas.
  • 14. Quantum dotsQuantum dotsEs otra clase de material usado para elEs otra clase de material usado para elmarcado de celulas madres a largomarcado de celulas madres a largoplazo, para supervision del destino yplazo, para supervision del destino ypotencial regenerativo de estas.potencial regenerativo de estas.son nanocristales emisores de luz,son nanocristales emisores de luz,típicamente en el rango de tamaño detípicamente en el rango de tamaño de20-10 nm, compuesto de átomos de los20-10 nm, compuesto de átomos de losgrupos II-VI o III-V del la tabla periódica.grupos II-VI o III-V del la tabla periódica.
  • 15. Entrega intracelular deEntrega intracelular dematerial genéticomaterial genético ViralesVirales No viralesNo viralesRetrovirusLentivirusadenovirusinconvenientesPolímerosLípidosElectroporacionnucleofeccion
  • 16.  Polyplex – eficiente para la entrega dePolyplex – eficiente para la entrega deDNA plasmidico.DNA plasmidico. Nanoparticulas de apatita recubiertas deNanoparticulas de apatita recubiertas defibronectina y cadherina.fibronectina y cadherina. Nanotubos de carbono.Nanotubos de carbono.
  • 17. Complejos de adhesión focal transducción de señales externas de la ECM en el interior de la célula.Estos complejos están formados por numerosas proteínas estructurales y reguladoras, y sucomposición varía constantemente en función de las señales externas y la respuesta celular. Unespacio de 15 nm parece óptima para el montaje de integrinas en los contactos focales y la inducciónde la ensamblaje de los filamentos de actina y la señalización en el núcleo. Las células madremesenquimales unidas a estos sustratos tienen una mayor adherencia, proliferación, migración ydiferenciación de células pegadas a las superficies lisasIngeniería a nanoescala para crear entornos celulares biomiméticos
  • 18. Inicialmente, las células madre o células progenitoras son sembradas en andamios tridimensionales formadospor nanofibras. Estas nanofibras pueden presentar una alta densidad de ligandos, incluyendo epítopos deadhesión celular o inmovilizados los factores de crecimiento, para la diferenciación de células madre. Lasconstrucciones de tejido pueden implantarse inmediatamente después de la incorporación de una fuente decélulas (<24 h) en el tejido defectuoso. Por otra parte, las construcciones de tejido pueden ser cultivadas enbiorreactores para permitir la proliferación celular, la diferenciación y la organización en tres dimensionesantes de su implantación definitiva. En ambos casos, el andamio actúa como un ECM temporal en 3D para laadhesión celular y la formación de tejido y por lo general está diseñado para degradar la matriz extracelularcuando se deposita nuevo.
  • 19. conclusionesconclusiones A partir de los ejemplos, se desprende que técnicas de imagen en 3D noA partir de los ejemplos, se desprende que técnicas de imagen en 3D nodestructivas tales como micro-CT pueden proporcionar un poderosodestructivas tales como micro-CT pueden proporcionar un poderosoconjunto de datos cuantitativos para ayudar en el desarrollo y laconjunto de datos cuantitativos para ayudar en el desarrollo y laevaluación de biomateriales porosos y de ingeniería de tejidos y órganos.evaluación de biomateriales porosos y de ingeniería de tejidos y órganos. Hay que tener en cuenta la citotoxicidad de estos materiales en lasHay que tener en cuenta la citotoxicidad de estos materiales en lascelulascelulas Los nanotubos de carbono que atraviesan la membrana celular a travésLos nanotubos de carbono que atraviesan la membrana celular a travésde otros mecanismos de endocitosis podría ser un enfoque interesantede otros mecanismos de endocitosis podría ser un enfoque interesantepara entregar las biomoléculas en células madrepara entregar las biomoléculas en células madre Andamios de montaje de nanofibras podrían mejorar la diferenciación deAndamios de montaje de nanofibras podrían mejorar la diferenciación decélulas madre y en el injerto vivocélulas madre y en el injerto vivo Enfoques para incorporar nanotexturas sobre implantes o las superficiesEnfoques para incorporar nanotexturas sobre implantes o las superficiesde andamio puede ser útil para guiar la regeneración de tejidos a travésde andamio puede ser útil para guiar la regeneración de tejidos a travésde una influencia directa sobre el tallo exógenos o endógenos o célulasde una influencia directa sobre el tallo exógenos o endógenos o célulasprogenitoras.progenitoras.

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