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En la segunda se presenta un estudio acerca de la influencia de la temperatura sobre la conductividad eléctrica de películas delgadas dopadas con yodo, de polianilina (PAdI) y polipirrol (PPy/I). Las películas se sometieron a ciclos de calentamiento-enfriamiento. La conductividad de PAdI y PPy/I en función de la temperatura se discute en base al modelo de Arrhenius, mostrando que domina el modelo de conductividad homogénea. También se sintetizó un polímero bi-capa de estos dos elementos y un copolímero aleatorio polianilina-polipirrol, del primero se discute el comportamiento de su conductividad con la temperatura y del segundo, la conductividad se discute en función de la humedad relativa. Se muestra que en ambos casos la conductividad es superior a las de los polimeros originales. En la tercera línea de investigación, se realiza la síntesis por plasma de poliestireno. Se aplica esta técnica al recubrimiento superficial de fibras de celulosa para formar un material compuesto matriz polimérica-refuerzo fibroso, que tenga mejores propiedades mecánicas que los materiales individuales. El recubrimiento de la fibra se llevó a cabo de manera pulsada y continúa obteniéndose mejores resultados en la primera. Uno de los objetivos generales que se desarrollan por el grupo de polímeros semiconductores en el laboratorio de polimeros de la UAM-Iztapalapa es estudiar el tratamiento superficial por plasma de diferentes materiales. Enmarcado en este objetivo general, en este trabajo se han desarrollado tres líneas de investigación, independientes una de otra, que concurren en el objetivo general. La primera trata acerca del modelado y evaluación de los parámetros microscópicos de operación del reactor de polimerización. La segunda es continuación del estudio de polímeros conductores sintetizados por plasma y la tercera es una aplicación del tratamiento por plasma sobre fibras naturales. En la primera línea se lleva a cabo la caracterización y simulación de los parámetros de operación del reactor de polimerización por plasma. Se determinan experimentalmente los parámetros microscópicos de operación del reactor como son la temperatura electrónica, el potencial del plasma y la densidad promedio de electrones utilizando para ello una sonda electrostática de Langmuir. En la simulación, a partir de la ecuación de transporte de Boltzmann se plantea el modelo fluido y se obtiene la temperatura electrónica, la densidad de iones y de electrones. Se comparan los datos obtenidos experimentalmente con los resultados de la simulación.

En el campo de las ciencias farmacéuticas, la liberación controlada se refiere a sistemas de administración de fármacos a los cuales se les ha variado las características de liberación, mediante modificaciones físicas o químicas, con la finalidad de lograr un efecto terapéutico más prolongado en el tiempo. Numerosos materiales y técnicas de fabricación han sido exploradas para la obtención de soportes de liberación, entre las que destacan la potente técnica del electrohilado. El electrohilado permite la fabricación de fibras de polímero a escala nano y micrométrica. Las fibras se generan mediante la aplicación de un campo eléctrico fuerte sobre una solución polimérica. Varios polímeros (sintéticos, naturales e híbridos) se han electrohilado con éxito. Las ventajas de usar fibras electrohiladas en la administración de fármacos incluyen: (1) alta carga de fármaco (hasta 60% en relación con el peso de polímero empleado) y eficiencia de encapsulación del fármaco (hasta 100%), (2) la variedad de polímeros que se pueden electrohilar disminuye el problema de compatibilidad con el fármaco a encapsular (3) capacidad para modular la liberación, variando la composición, morfología o funcionalización de la matriz y (4) simplicidad del proceso y bajo costo. Los polímeros más comúnmente utilizados para liberación sostenida son los poliésteres biodegradables como el ácido poliláctico (PLA), ya que es un material biocompatible, biológicamente inerte y aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), además de que, al ser biodegradable, no es necesario realizar cirugía para extraerlo del cuerpo y sus productos de degradación no son tóxicos. La cafeína es una metilxantina que estimula el sistema nervioso central, creando una condición de vigilia y una mayor actividad mental y motora. Además, se usa en combinación con analgésicos en el tratamiento de algunos tipos de migraña, enfermedad que en casos graves resulta incapacitante. En este estudio, se obtuvieron matrices de fibras de PLA mediante electrohilado cargadas con diferentes concentraciones de cafeína (como fármaco modelo). Para su caracterización morfológica y fisicoquímica se utilizaron las técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja con trasformada de Fourier (FTIR), microscopía Raman confocal, Difracción de Rayos X (DRX), resonancia magnética nuclear (RMN) y análisis termogravimétrico (TGA). El perfil de liberación de cafeína fue obtenido mediante ensayos de liberación in vitro, en PBS bajo condiciones controladas. La cuantificación del fármaco se realizó mediante espectroscopía UV-Visible a una longitud de onda de 273 nm. Además, se evaluaron los modelos matemáticos propuestos por Higuchi, Korsmeyer-Peppas y Orden 0 para establecer las cinéticas y mecanismos que rigen la liberación de cafeína desde las matrices de PLA.

Por lo tanto se estudio la variación en la concentración de ´estos, para explorar su efecto en las propiedades físico-químicas de andamios compuestos de PLA-NTCMP. Adicionalmente se emplearon técnicas analíticas como Espectroscopía Infrarroja (FTIR), Difracción de Rayos X (DRX), Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB) y Microscopía Raman, para establecer las propiedades del material y las interacciones que puedan existir a través de la composición en las fibras. Mediante Microscopía Electrónica se determinó la morfología de los andamios compuestos comprobando que los NTCMP se encuentran embebidos en las fibras del polímero. También se realizaron pruebas mecánicas y de conductividad eléctrica, obteniendo resultados de resistencia y flexibilidad, lo que ayudará a cubrir las necesidades dependiendo del tipo de sustituto que se requiera. En vista de la posible aplicación en Conexión Neuronal para estos andamios compuestos en el área de IT, se evaluó la respuesta biológica con un cultivo de línea celular (NG108-15) in vitro mediante un protocolo ya establecido, en el cual se manejaron las condiciones apropiadas para realizar cultivo de células neuronales. Este cultivo se hizo por un periodo de dos semanas, donde se observó el crecimiento celular en presencia y ausencia de los NTCMP, analizando la morfología y proliferación de los cultivos neuronales mediante un registro fotográfico y pruebas de viabilidad celular, dando como resultado una interpretación preliminar acerca del potencial de los materiales para la aplicación antes mencionada. Existen aún elementos para mejorar la fabricación de estos andamios compuestos; sin embargo, este estudio revela que es factible la utilización de este material ya que es biocompatible con el cultivo células neuronales. Como trabajo a futuro, se registrará la actividad eléctrica celular en los andamios, para la evaluación y comprobación de la transmisión de señales bioeléctricas a través de los NTCMP y fibras electrohiladas. Por otra parte se pretende evaluar adicionalmente un cultivo primario de células cardíacas “Cardiomiocitos, CMs” para una posible aplicación en Parches cardiacos. ido láctico) (PLA) para la fabricación de estructuras tipo andamio, por medio de la técnica de Electrohilado para generar matrices continuas con diámetros en escala nanométrica. Una gran ventaja en esta técnica es el control que se puede tener en sus principales parámetros, por lo tanto se optimizaron las variables involucradas en el proceso de fabricación, encontrando los parámetros ideales para la producción de fibras adecuadas, proporcionando estructuras que mimetizan a la Matriz Extracelular (ECM). La parametrización de las variables se realizó mediante un análisis cuantitativo de las distribuciones de diámetros presentes en las fibras, observadas a través de los resultados de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Es muy importante destacar que las condiciones ambientales del proceso como humedad y temperatura también pudieron ser variadas. Una vez encontrados los parámetros ideales para la fabricación de las fibras de PLA, se continuo con la segunda parte experimental del proyecto, utilizando estos parámetros para la producción de fibras compuestas, lo novedoso en esta fabricación fue el uso de Nanotubos de Carbono Multi-Pared (NTCMP) debido a las propiedades que poseen, además de ser reportados como un buen material para la construcción de andamios neuronales y óseos en IT.

El objetivo de este trabajo es proliferar hepatocitos (células del hígado) en forma de tejido tridimensional en estructuras modificadas con depósitos por plasma de pirro!. Se presentan los resultados de cultivos tridimensionales en este tipo de materiales con diferentes cinéticas de biodegradación y diferentes tiempos de exposición en la polimerización por plasma. Los materiales que se utilizaron se seleccionaron en base a su biocompatibilidad y biodegradabilidad, de acuerdo a lo reportado en la literatura, que tuvieran además una estructura esponjosa para facilitar la proliferación de los hepatocitos; Estos fueron: PGA-PGLA (acido Poliglicólico con acido poli láctico Coglicólico), PGA (Acido Poliglicólico), Colágeno compuesto, OPLA (Acido Poliláctico abierto), Poli vinil Butier. Para verificar el correcto funcionamiento y proliferación del cultivo celular se verificaron las condiciones morfológicas y la producción de proteínas por parte de las células sembradas. La parte morfológica y de proliferación, se registraron mediante el uso de microscopia de amplio espectro para corroborar la proliferación celular sobre el material tomando imágenes de los materiales con las células tres veces por semana, para comprobar que se estaba recubriendo el material por las células. De las técnicas de inmunoflorescencia que sirven para teñir ciertos organelos celulares de interés, se utilizó el marcador de Hoesch, para resaltar los núcleos celulares únicamente. Con ayuda de la microscopia confocal, se obtuvieron imágenes con varios focos de profundidad para ver el material por un lado y las células teñidas de color azul por otro, para realizar una superposición de ambas imágenes. Se midió de manera indirecta la cantidad de proteínas totales que generan las células, usando una técnica cromatográfica en el sobrenadante de cultivo. De estos estudios se concluye que obtuvimos un cultivo celular tridimensional de células hepáticas sobre andamios recubiertos de una película delgada de polipirrol tanto morfológica como fisiológicamente correctos.