3D structures based on carbón materials and conducting polymers for electroresponsive cell cultures

Abstract

El campo de la ingeniería de tejidos (TE) requiere la generación de nuevas plataformas tridimensionales como implantes o materiales tridimensionales para estudios de modelos. Dentro de todos los tejidos, nosotros nos hemos enfocado en aquellos que se ven favorecidos cuando están crecidos sobre un entorno electroactivo, tales como el tejido neuronal o cardíaco. Para que estas estructuras cumplan todos los requisitos y mimeticen el tejido nativo se requieren propiedades mecánicas blandas, conductividad, porosidad controlada y biocompatibilidad.Esta tesis doctoral ha abordado el desafío de fabricar estructuras 3D con el polímero conductor PEDOT, que carece de posibilidad de formar estructuras 3D por él mismo, usando otros materiales auxiliares para conseguirlo. De esta manera, en el primer y segundo capítulo de la tesis se han desarrollado estructuras tidimensionales de PEDOT y nanotubos de carbono (CNT) usando metodologías comúnmente utilizadas para formar estructuras bidimensionales tipo films. Estas estructuras han sido caracterizadas mostrando excelente conductividad, propiedades mecánicas ideales para cultivo neuronal, porosidad y buena biocompatibilidad. Por último, se ha diseñado un material conductor e imprimible por impresión 3D, formado por un poliéster común (PLA) y PEDOT. Ambos en conjunto poseen buena biocompatibilidad y la posibilidad de madurar tejido cardíaco, generando durante su co-cultivo estructuras de la matriz extracelular que permiten al cardiomiocito latir y por lo tanto mantener su funcionalidad.