Optimización del diseño de un scaffold bioabsorbible para regeneración de nervios periféricos mediante modelización y simulación computacional

Abstract

Este proyecto desarrolló un modelo híbrido multiescala para optimizar el diseño de una estructura tridimensional que sirve como base para la proliferación celular, en adelante scaffold, bioabsorbible de polihidroxibutirato (PHB) o ácido polihidroxibutírico para la regeneración de nervios periféricos. Se fabricaron scaffolds con diferentes tamaños de fibra y porosidad, y se caracterizaron morfológicamente. Se realizaron ensayos con células de Schwann para evaluar viabilidad, proliferación y morfología sobre los scaffolds. Se recopilaron datos de la literatura sobre degradación del scaffold, liberación de factores neurotróficos, motilidad celular y ciclo celular. Se definió un modelo formal combinando un modelo de difusión-reacción para el subsistema scaffold-medio y un modelo basado en agentes para las células. Se implementó computacionalmente el modelo en Python. Se verificó y validó el modelo mediante simulaciones. Los resultados mostraron una clara relación entre el tamaño de fibra y la proliferación/migración celular, especialmente en ensayos de cierre de herida.