Desarrollo de un procedimiento operativo de citotoxicidad usando cultivos de células de levadura saccharomyces cerevisiae como alternativa al uso de linfocitos humanos para la evaluación de toxicidad de compuestos y materiales

En los últimos años, la investigación y fabricación de biomateriales se ha centrado en desarrollar una tercera generación de productos diseñados para estimular respuestas celulares específicas a nivel de biología molecular, esto propicia una relación más estrecha entre el biomaterial y el entorno bi...

Full description

Autores:
Pérez Ojeda, Miguel Angel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/16254
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/16254
https://red.uao.edu.co/
Palabra clave:
Ingeniería Biomédica
Biomaterial
Entorno biológico
Saccharomyces Cerevisiae
Toxicología
Citotoxicidad
Ciencias Biomédicas
Medio YPD
Turbidez
Biomaterial
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Saccharomyces cerevisiae
Toxicology
Cytotoxicity
YPD medium
Turbidity
Biomedical sciences
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openAccess
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Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025
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description En los últimos años, la investigación y fabricación de biomateriales se ha centrado en desarrollar una tercera generación de productos diseñados para estimular respuestas celulares específicas a nivel de biología molecular, esto propicia una relación más estrecha entre el biomaterial y el entorno biológico del paciente, haciendo crucial el uso de estudios toxicológicos como ensayos de citotoxicidad que se deben realizar en etapas tempranas del desarrollo para asegurar la viabilidad de los productos. En este contexto, el propósito central de este estudio es desarrollar un procedimiento operativo para la evaluación de citotoxicidad de compuestos y materiales usando cultivos de células de levadura Saccharomyces Cerevisiae como modelo experimental, esto para reemplazar el uso de células de origen humano como linfocitos, cuya obtención puede obstaculizar las investigaciones por las restricciones éticas, legales y logísticas de su aplicación. Se desarrolló una serie de ensayos con distintos cultivos con diferentes concentraciones de células de levadura en un medio YPD, a los cuales se les hizo un seguimiento con mediciones de turbidez y conteo celular bajo microscopio para determinar las fases exponenciales de crecimiento e identificar los parámetros biológicos y condiciones ambientales óptimas para el mantenimiento de los cultivos asegurando su viabilidad para los ensayos. Además, se realizaron ensayos de citotoxicidad con compuestos y materiales de citotoxicidad conocida para asegurar su fiabilidad en los resultados, los ensayos se realizaron exponiendo el cultivo al material o compuesto, dejándolo incubar y agregando un colorante (azul de tripano) para diferenciar las células vivas de las muertas y hacer posible un conteo en el microscopio con la ayuda de una cámara de Neubauer. Como resultado, se obtuvo un procedimiento operativo detallado en un protocolo ajustado a los recursos disponibles en los laboratorios de la Universidad Autónoma de Occidente, donde se definen las variables y condiciones experimentales ideales para asegurar la reproducibilidad del procedimiento y la obtención de resultados que pueden proyectarse a las células humanas, siendo así una alternativa de bajo costo, con alta reproducibilidad y con un alto potencial en la investigación de la toxicología y las ciencias biomédicas.
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En este contexto, el propósito central de este estudio es desarrollar un procedimiento operativo para la evaluación de citotoxicidad de compuestos y materiales usando cultivos de células de levadura Saccharomyces Cerevisiae como modelo experimental, esto para reemplazar el uso de células de origen humano como linfocitos, cuya obtención puede obstaculizar las investigaciones por las restricciones éticas, legales y logísticas de su aplicación. Se desarrolló una serie de ensayos con distintos cultivos con diferentes concentraciones de células de levadura en un medio YPD, a los cuales se les hizo un seguimiento con mediciones de turbidez y conteo celular bajo microscopio para determinar las fases exponenciales de crecimiento e identificar los parámetros biológicos y condiciones ambientales óptimas para el mantenimiento de los cultivos asegurando su viabilidad para los ensayos. Además, se realizaron ensayos de citotoxicidad con compuestos y materiales de citotoxicidad conocida para asegurar su fiabilidad en los resultados, los ensayos se realizaron exponiendo el cultivo al material o compuesto, dejándolo incubar y agregando un colorante (azul de tripano) para diferenciar las células vivas de las muertas y hacer posible un conteo en el microscopio con la ayuda de una cámara de Neubauer. Como resultado, se obtuvo un procedimiento operativo detallado en un protocolo ajustado a los recursos disponibles en los laboratorios de la Universidad Autónoma de Occidente, donde se definen las variables y condiciones experimentales ideales para asegurar la reproducibilidad del procedimiento y la obtención de resultados que pueden proyectarse a las células humanas, siendo así una alternativa de bajo costo, con alta reproducibilidad y con un alto potencial en la investigación de la toxicología y las ciencias biomédicas.In recent years, biomaterial research and manufacturing has focused on developing a third generation of products designed to stimulate specific cellular responses at the molecular biology level. This leads to a closer relationship between the biomaterial and the biological environment of the patient, making crucial the use of toxicological studies such as cytotoxicity assays that must be performed at early stages of development to ensure the viability of the products. In this context, the central purpose of this study is to develop an operational procedure for the evaluation of cytotoxicity of compounds and materials using Saccharomyces Cerevisiae yeast cell cultures as an experimental model to replace the use of human cells such as lymphocytes, whose procurement can hinder research due to ethical, legal and logistical restrictions on their application. A series of assays were developed with different cultures with different concentrations of yeast cells in a YPD medium, which were followed up with turbidity measurements and cell counts under microscope to determine the exponential phases of growth and identify the biological parameters and optimal environmental conditions for the maintenance of the cultures to ensure their viability for the assays. In addition, cytotoxicity assays were performed with compounds and materials of known cytotoxicity to ensure their reliability in the results, the assays were performed by exposing the culture to the material or compound, leaving it to incubate and adding a dye (trypan blue) to differentiate live cells from dead cells and make it possible to count under the microscope with the help of a Neubauer chamber. As a result, a detailed operating procedure was obtained in a protocol adjusted to the resources available in the laboratories of the Universidad Autónoma de Occidente, where the ideal variables and experimental conditions are defined to ensure the reproducibility of the procedure and the obtaining of results that can be projected to human cells, thus being a low cost alternative, with high reproducibility and with a high potential in toxicology research and biomedical sciencesProyecto de grado (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)49 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería y Ciencias BásicasCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un procedimiento operativo de citotoxicidad usando cultivos de células de levadura saccharomyces cerevisiae como alternativa al uso de linfocitos humanos para la evaluación de toxicidad de compuestos y materialesTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Arencibia Arrebola, D. 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