Desarrollo de un algoritmo para evaluación in vitro de la porosidad en biomateriales empleados para regeneración tisular por medio de análisis digital de imágenes
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2016
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Resumen
En el campo de la tecnología para la ingeniería tisular, el desarrollo de biomateriales ha tomado relevancia en los últimos años debido al número de ventajas que presentan como sistema para sustitución, reemplazo y evaluación en tratamientos fisiológicos a pacientes con lesiones. Los biomateriales brindan una buena alternativa, teniendo en cuenta que muchos de ellos proporcionan un entorno apropiado para el crecimiento y la interacción celular además de una integración para la formación de nuevos tejido según sea su uso.
La porosidad es una propiedad física con una relación directa en el proceso de adhesión y desarrollo celular, debido a que es por medio de estos campos vacíos que las células colonizan un material y lo adhieren al sistema. Este trabajo presenta el desarrollo de un algoritmo para la evaluación in vitro de la porosidad por medio del análisis de imágenes adquiridas por técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido en donde se evidencia la evaluación del proceso de adherencia e integración celular a los materiales, identificando el valor porcentual de porosidad de la imagen utilizada, el volumen total del material y los valores reales y porcentuales del volumen libre de las muestras. A este análisis se le realizó una evaluación de precisión para establecer la repetibilidad y reproducibilidad del método brindándole mayor soporte a la técnica. Los resultados de este trabajo mostraron que la porosidad porcentual de los biomateriales estudiados como PLGA y matriz extracelular de intestino delgado de cerdo puede ser cuantificada con buena repetibilidad sin afectar propiedades químicas, físicas y biológicas de la muestra, como también se puede evidenciar la cuantificación de porosidad en el biomaterial in vitro Hidroxiapatita con osteoblastos sin verse afectado el cálculo por la presencia de material biológico.
Descripción
Abstract
In tissue engineering technology, biomaterials have taken a great relevance in recent years due to the long number of advantages over replacement system on different kind of tissue and physiological assessment on injury of patients. These biomaterials have provided a good alternative, considering several properties to improve the growing cell process and their interaction and integration for tissue regeneration renewal. Porosity is a physical property, which has a direct relationship with a cell adhesion process because of those free spaces on these materials control that biological phenomena.
This work represents the development of an algorithm for in vitro evaluation of porosity by a computer-assisted image analysis using an optical and scanning electron microscopy. The results showed percentage of porosity value, the total volume at free volume of samples of PLGA scaffolds, Hydroxyapatite and extracellular matrix. The repeatability and reproducibility of the all measurements were evaluated to analyze the reliability of this technique.
Palabras clave
Porosidad, Biomaterial, Algoritmo, Análisis de imágenes, Microscopia
Keywords
Porosity, Biomaterial, Algorithm, Image analysis, Microscopy