RESUMEN
   Esta tesis aborda la actividad biológica de la fibronectina (FN) como proteína de interfase en la interacción célula-material. La tesis investiga la respuesta de la proteína, en términos de cantidad adsorbida y conformación, ante diferentes propiedades físico-químicas del material. Además, se correlaciona la respuesta celular temprana y la funcionalidad celular con el estado de la proteína adsorbida sobre el material. 
   Para ello se prepararon diferentes series de materiales con propiedades físico-químicas controladas. La distribución de FN sobre las diferentes superficies se caracterizó mediante el uso de la microscopía de fuerza atómica (AFM) y la densidad superficial adsorbida fue cuantificada mediante técnicas de marcado radioactivo y western blot. La respuesta celular se evaluó en términos de la adhesión inicial a las superficies, así como los procesos posteriores de diferenciación, proliferación, reorganización y producción de matriz extracelular.
   Se investigó el efecto de la nanotopografía en la adsorción de la FN y el comportamiento celular sobre una serie de topografías controladas en la escala nanométrica, obtenidas mediante el spin casting de soluciones de ácido poli(L-láctico)/poliestireno (PLLA/PS) de distintas concentraciones. La migración del PLLA hacia la superficie del film durante el proceso de spin coating proporciona superficies de PLLA con nanopicos de diferentes tamaños (14, 29 y 45 nm). El tamaño de la nanoestrutura afecta a la densidad de FN adsorbida, siendo mayor en la superficie de menor nanotopografía, mientras que la FN se distribuye homogéneamente a través de los picos y valles de las distintas nanotopografías cuando es adsorbida a partir de disoluciones de concentración igual o superior a 10 ug/ml (incluyendo la concentración empleada en los cultivos, 20 ug/ml). En cuanto a la respuesta celular inicial, se observan adhesiones focales más desarrolladas y mejor reorganización celular de la capa de FN adsorbida en las superficies de mayor topografía (29 and 45 nm), lo que resulta en una mayor producción y organización de nueva matriz. 
   Por otra parte se empleó una familia de materiales con sutiles variaciones en la composición química: polímeros acrílicos (polimetil, etil y butil acrilato -PMA, PEA y PBA respectivamente-) que únicamente difieren en la longitud de la cadena lateral (número de carbonos). Esta variación en la química superficial proporciona materiales de distinta rigidez y movilidad superficial, identificándose esta última como un nuevo parámetro físico capaz de regular la adsorción de proteínas y la diferenciación celular. La transición de PMA a PEA altera drásticamente la distribución de la FN en la interfase del material, desde una forma globular en el PMA a la formación de una red bien interconectada sobre el PEA, mientras que un aumento mayor de la movilidad superficial mantiene la formación de la red de FN pero con una dinámica de adsorción más rápida (en PBA). La adhesión y diferenciación de células mesenquimales hacia el linaje osteoblástico se mejora con la movilidad superficial del material.
   El PEA fue estudiado en mayor profundidad por su capacidad de inducir, en ausencia de células, la organización de la FN en una red fibrilar con una actividad biológica mejorada, similar a la fisiológica. Se investigó el efecto de la vitronectina (VN), una proteína de adhesión de la matriz extracelular, en la adsorción de la FN y la respuesta celular. La densidad superficial de la FN y su distribución sobre las superficies de PEA se altera cuando la FN se adsorbe competitivamente con la VN. La presencia de la VN, adsorbida conjuntamente con la FN sobre las superficies, probablemente aporta más movilidad a la red de FN, lo que contribuye a mejorar la reorganización celular de la FN. 
   Se estudió la reorganización de la FN en condiciones libre de suero sobre las superficies de PMA y PEA, donde la distribución es muy diferente, observándose diferencias significativas entre ambos materiales. La reorganización de la FN sobre PEA fue analizada a escala nanométrica mediante el AFM con el fin de analizar las variaciones observadas en la capa de FN adsorbida. Se observa una red de FN menos interconectada alrededor de las células y una red de mayor densidad en las regiones superficiales alejadas de la célula, por lo que se discute la existencia de la degradación de la matriz (entre otras posibilidades) para explicar el efecto de las células sobre la red de proteína en los primeros estadios de la adhesión celular sobre PEA. 
Finalmente se realizaron ensayos preliminares en el AFM en ambiente líquido para evaluar la adsorción y distribución de fibronectina en unas condiciones más similares a las fisiológicas.