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Updated: Sep 10, 2025
10:42
Developing 3D Organized Human Cardiac Tissue within a Microfluidic Platform
Published on: June 15, 2021
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Desarrollo de modelos de tejido cardiovascular in vitro dentro de dispositivos microfluídicos de circuito capilar
Aibhlin Esparza1,2, Nicole Jimenez1,2, Binata Joddar1,3,4
1Department of Metallurgical, Materials, and Biomedical Engineering (MMBME), The University of Texas at El Paso (UTEP), El Paso, TX, USA.
SN applied sciences
|August 22, 2025
Resumen
Los investigadores desarrollaron modelos 3D de tejido cardiovascular bioinspirados en un dispositivo microfluídico. Estos modelos muestran cambios celulares en respuesta a estímulos biofísicos, ofreciendo una plataforma más relevante para estudiar las respuestas celulares.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los biomateriales
- Ingeniería cardiovascular
- Microfluidos
Sus antecedentes:
- El desarrollo de modelos in vitro fisiológicamente relevantes es crucial para comprender las respuestas celulares a los estímulos microambientales.
- Los modelos existentes a menudo carecen del entorno dinámico y controlado necesario para una evaluación celular precisa.
- Los modelos 3D de tejido cardiovascular bioinspirados ofrecen una alternativa prometedora para la investigación avanzada.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar y analizar modelos 3D de tejido cardiovascular (CTM) y de tejido vascular (VTM).
- Demostrar cambios en la morfología celular y la reorganización estructural en respuesta a estímulos biofísicos.
- Establecer una plataforma reproducible y rentable para evaluar las respuestas celulares.
Principales métodos:
- Fabricación de un dispositivo microfluídico mediante impresión estereolitográfica 3D (SLA), basado en los principios de Young-Laplace y Navier-Stokes.
- Encapsulación de los cardiomiocitos AC16 (para la MTC) y las células endotelial de la vena umbilical humana (para la MTC) en un hidrogel de fibrina.
- Cultivo de células encapsuladas dentro del circuito capilar del dispositivo microfluídico durante 5 días y análisis mediante microscopía fluorescente.
Principales resultados:
- Los modelos de tejido cardiovascular exhibieron cambios activos en la morfología celular y la reorganización estructural.
- Los modelos de tejido vascular demostraron la formación de tubos tipo capilar.
- Células alargadas y organizadas direccionalmente alrededor de micropostos, indicando respuesta a señales biofísicas.
Conclusiones:
- El sistema microfluídico desarrollado proporciona señales biofísicas que guían la estructura y organización celular.
- Los modelos 3D de tejido cardiovascular en un circuito capilar dinámico ofrecen una plataforma controlada y reproducible para la investigación.
- Este enfoque permite una evaluación más fisiológicamente relevante de las respuestas celulares a los estímulos microambientales.
