Desarrollo de un estimulador eléctromecánico programable para el entrenamiento electromecánico de cultivos monocapas de células miocárdicas

Abstract

Several medical studies have concluded that it is possible to regenerate cardiac tissue from stem cells. However, the survival rate of the stem cells implanted in hearts is less than 10%. A previous electromechanic conditioning of the stem cells to implant, can be effective to improve the paracrine effect, as the stem cells would be already adapted to an environment with cyclic elongation, and also, the training will promote the differentiation to an adult cardiac tissue. Therefore, in this project it has been designed and implemented an electromechanical programmable stimulator to train myocardial cell cultures. It will be explained the solution proposed to the project, starting with the mechanical stimulator, followed by the electrical stimulator and ending with the user interface. The coordination between both stimuli and their characteristics and limitations will be detailed. The user interface based on a touch screen has been implemented and programmed thinking on simplicity for the future user in the laboratory. Last but not least, it has been realized a budget of our project and the conclusions and the improvement proposals will be exposed.

Diversos estudios médicos han concluido que es posible regenerar tejido cardíaco a partir de células madre. A pesar de ello, la tasa de supervivencia de las células madre implantadas en corazones resulta inferior al 10%. Un preacondicionamiento electromecánico de las células a implantar será efectivo a la hora de aumentar el efecto paracrino, puesto que las células estarían ya adaptadas a un entorno con estiramiento cíclico y, adicionalmente, el entrenamiento promoverá la diferenciación hacia tejido cardíaco adulto. Por ello, en este proyecto se ha diseñado e implementado un estimulador electromecánico programable para entrenar cultivos de células miocárdicas. Se explicara cómo se ha planteado la solución al proyecto, empezando por el estimulador mecánico, continuando con el estimulador eléctrico y finalizando con la interfaz de usuario. Se detallará la coordinación entre los dos estímulos y las características y limitaciones de ambos. La interfaz de usuario basada en una pantalla táctil, se ha implementado y programado pensando en la sencillez de uso para el futuro usuario en un laboratorio. Por último, pero no menos importante, se ha realizado un presupuesto de nuestro proyecto y se expondrán las conclusiones y propuestas de mejora.