Diseño, desarrollo y validación de un sistema biocompatible para la estimulación eléctrica multiplexada de tejido nervioso in-vitro

Abstract

[ES] En este proyecto se desarrolla y valida el diseño de una matriz de pocillos de cultivo celular con electrodos integrados para la realización de ensayos de estimulación eléctrica combinada. Cada pocillo de cultivo cuenta con cinco electrodos (dos serigrafiados y tres externos) para la exploración de un tratamiento efectivo de la regeneración de tejido nervioso, estos se utilizan principalmente de dos formas: para la estimulación eléctrica directa, y para la liberación controlada de fármacos. En el desarrollo de la matriz de experimentación se han priorizado los criterios de estanqueidad, el uso de biomateriales para la biocompatibilidad, integridad de los electrodos y facilidad de interconexión, desarrollando previamente un prototipo más sencillo con el cual se desarrollaron los primeros experimentos. En conjunción con la matriz de experimentación, se diseña y programa un sistema de multiplexación para permitir la secuenciación de ensayos en distintos pocillos de la matriz de forma automática, complementando el sistema de estimulación de aplicación in vitro. El sistema permite la programación y ejecución automática de experimentos mediante una interfaz gráfica de usuario remota desde la cual también se comanda el dispositivo aplicador de estímulos.

[EN] At this project it is developed and validated the cellular farming wells matrix design with integrated electrodes for the combined electric stimulation test execution. Each farming well has five electrodes (two serigraphied and three external) for the exploration of an effective nervous tissue regeneration treatment, firstly using two ways: for the direct electric stimulation, and for the medicine controlled liberation. In this experimentation matrix development it is prioritized the tightness criteria, biomaterials use for the biocompatibility, electrode integrity and easily interconnexion, previously developing a more simple prototype used for the first experiment develop. Together with the experimentation matrix, it is designed and programmed a multiplexation system, allowing the test sequencing in different matrix wells automatically, complementing the in vitro application stimulation system. The system allows the programming and the automatic execution by using a remote user graphic interface from which the stimulus applicator device is commanded.

[CA] En aquest projecte es desenvolupa i valida el disseny d‘una matriu de pouets de cultiu cel·lular amb el`ectrodes integrats per a la realitzaci´o d‘assajos d‘estimulaci´o el`ectrica combinada. Cada pouet de cultiu compta amb cinc el`ectrodes (dos serigrafiats i tres externs) per a l‘exploraci´o d‘un tractament efectiu de la regeneraci´o de teixit nervi´os, aquests s‘utilitzen principalment de dues formes: per a l‘estimulaci´o el`ectrica directa, i per a l‘alliberament controlat de f`armacs. En el desenvolupament de la matriu d‘experimentaci´o s’han prioritzat els criteris d‘estanquitat, l’´us de biomaterials per a la biocompatibilitat, integritat dels el`ectrodes i facilitat d‘interconnexi´o, desenvolupant pr`eviament un prototip m´es senzill amb el qual es van desenvolupar els primers experiments. En conjunci´o amb la matriu d‘experimentaci´o, es dissenya i programa un sistema de multiplexaci´o per a permetre la seq¨uenciaci´o d‘assajos en diferents pouets de la matriu de manera autom`atica, complementant el sistema d‘estimulaci´o d‘aplicaci´o in vitro. El sistema permet la programaci´o i execuci´o autom`atica d‘experiments mitjan¸cant una interf´ıcie gr`afica d‘usuari remota des de la qual tamb´e es comanda el dispositiu aplicador d‘est´ımuls.