Desarrollo de un sistema electrónico para electrostimulación de cultivos celulares (2024)
El desarrollo de sistema electrónicos de electroestimulación para cultivos celulares representa un área de investigación crucial en la ingeniería biomédica. Esta pasantía de investigación se centra en el diseño y la implementación de un sistema electrónico de electroestimulación basado en una fuente Howland, con el objetivo inicial de electroestimular cardiomiocitos derivados de células madre para mejorar su respuesta a estímulos eléctricos. Sin embargo, durante la pasantía de investigación, se obtuvieron resultados prometedores al electroestimular con éxito glóbulos blancos, lo que sugiere una aplicación más amplia y versátil del sistema electrónico. El sistema electrónico diseñado incorpora una fuente Howland, conocida por su capacidad para proporcionar corriente eléctricas precisas y estables, espejo y con buffers para mejorar la exactitud. Esta configuración permite generar estímulos eléctricos controlados y adaptados a las necesidades específicas de los cultivos celulares. Durante el proceso de diseño, se prestaron especial atención a la estabilidad y exactitud de la corriente eléctrica entregada, así como a la versatilidad del sistema electrónico para adaptarse a diferentes tipos de cultivos celulares y configuraciones experimentales como los valores de frecuencia, amplitud y tiempo de estimulación para la señal de corriente eléctrica. La validación del prototipo alfa del sistema electrónico se llevó a cabo utilizando tres accesorios diferentes, incluyendo dos pozos con distintas disposiciones de electrodos y un sistema electrónico de multiplexado. Los resultados obtenidos durante estas pruebas demostraron la capacidad del sistema electrónico para proporcionar una corriente eléctrica estable y precisa, así como su adaptabilidad a diferentes configuraciones experimentales. Además, se identificaron ajustes necesarios para mejorar aún más el rendimiento del sistema electrónico, lo que condujo a la implementación de un prototipo beta funcional. En resumen, este documento presenta el diseño, implementación y validación de un sistema electrónico de electroestimulación basado en una fuente Howland, destacando su capacidad para proporcionar corriente eléctricas estables y precisas. Los resultados obtenidos durante la pasantía de investigación sugieren una aplicación prometedora del sistema electrónico en diversos contextos experimentales y áreas de investigación biomédica