Electrospinning húmedo y sus aplicaciones: una revisión

In wet electrospinning, a natural or synthetic polymer solution is deposited on a non-solvent liquid coagulant used as collector. This technique can create 3D nanofiber scaffolds with better properties (e.g., porosity and high surface area) than those of traditional 2D scaffolds produced by standard electrospinning. Thanks to these characteristics, wet electrospinning can be employed in a wide range of tissue engineering and industrial applications. This review aims to broaden the panorama of this technique, its possible fields of action, and its range of common materials. Moreover, we also discuss its future trends. In this study, we review papers on this method published between 2017 and 2021 to establish the state of the art of wet electrospinning and its most important applications in cardiac, cartilage, hepatic, wound dressing, skin, neural, bone, and skeletal muscle tissue engineering. Additionally, we examine its industrial applications in water purification, air filters, energy, biomedical sensors, and textiles. The main results of this review indicate that 3D scaffolds for tissue engineering applications are biocompatible; mimic the extracellular matrix (ECM); allow stem cell viability and differentiation; and have high porosity, which provides greater cell infiltration compared to 2D scaffolds. Finally, we found that, in industrial applications of wet electrospinning: (1) additives improve the performance of pure polymers; (2) the concentration of the solution influences porosity and fiber packing; (3) flow rate, voltage, and distance modify fiber morphology; (4) the surface tension of the non-solvent coagulant on which the fibers are deposited has an effect on their porosity, compaction, and mechanical properties; and (5) deposition time defines scaffold thickness.  En el electrospinning húmedo, se deposita una solución de polímero natural o sintético sobre un coagulante líquido no disolvente utilizado como colector. Esta técnica puede crear andamios de nanofibras en 3D con mejores propiedades (por ejemplo, porosidad y alta superficie) que las de los andamios tradicionales en 2D producidos por electrospinning estándar. Gracias a estas características, el electrospinning húmedo puede emplearse en una amplia gama de aplicaciones industriales y de ingeniería de tejidos. Esta revisión pretende ampliar el panorama de esta técnica, sus posibles campos de actuación y su gama de materiales habituales. Además, también se discuten sus tendencias futuras. En este estudio, revisamos los artículos sobre este método publicados entre 2017 y 2021 para establecer el estado del arte del electrospinning húmedo y sus aplicaciones más importantes en ingeniería de tejidos cardíacos, cartilaginosos, hepáticos, apósitos para heridas, cutáneos, neuronales, óseos y musculares esqueléticos. Adicionalmente, examinamos sus aplicaciones industriales en la purificación del agua, los filtros de aire, la energía, los sensores biomédicos y los textiles. Los principales resultados de esta revisión indican que los andamios 3D para aplicaciones de ingeniería tisular son biocompatibles; imitan la matriz extracelular (MEC); permiten la viabilidad y diferenciación de las células madre; y tienen una alta porosidad, lo que proporciona una mayor infiltración celular en comparación con los andamios 2D. Por último, descubrimos que, en las aplicaciones industriales del electrospinning húmedo: (1) los aditivos mejoran el rendimiento de los polímeros puros; (2) la concentración de la solución influye en la porosidad y el empaquetamiento de las fibras; (3) la velocidad de flujo, el voltaje y la distancia modifican la morfología de las fibras; (4) la tensión superficial del coagulante no solvente sobre el que se depositan las fibras tiene un efecto sobre su porosidad, compactación y propiedades mecánicas; y (5) el tiempo de deposición define el espesor del andamio

Bioelectric fields and some medical applications- Review

Con las investigaciones de Emil Du Bois-Reymond, uno de los fundadores de la electrofisiología, se dio inicio a la era de la bioelectricidad. DuBois documentó en detalle actividades eléctricas asociadas con excitación nerviosa, contracción muscular y procesos de cicatrización. En la actualidad es reconocido que los campos eléctricos (CE) están presentes en los organismos vivos y que direccionan e influyen procesos biológicos como la embriogénesis, regeneración y cicatrización de heridas. Diversos estudios han demostrado como los CE interfieren en la biosíntesis y la migración celular, dando lugar a nuevas estrategias para la reparación de ligamentos y regeneración de tejidos. En la actualidad las corrientes y CE biológicos suministran información necesaria para diversos tipos de diagnósticos y tratamientos. En este trabajo se hace una revisión de algunos estudios realizados alrededor de la generación de campos bioeléctricos endógenos, sus sustratos biológicos y aplicaciones médicas.The era of bioelectricity began with the investigations of Emil Du Bois-Reymond, one of the founders of electrophysiology. DuBois documented in detail electrical activities associated with nerve excitation, muscle contraction and healing processes. It is currently recognized that electric fields (EFs) are present in living organisms and that they direct and influence biological processes such as embryogenesis, regeneration and wound healing. Several studies have shown how EFs interfere with biosynthesis and cell migration, leading to new strategies for repairing ligaments and for tissue regeneration. At present, biological EFs and currents provide information needed for different types of diagnoses and treatments. This paper reviews some studies focused on the generation of endogenous bioelectric fields, their biological substrates and medical applications

Manual de diseño curricular para el desarrollo de competencias en la formación profesional integral

Manual destinado a las áreas responsables de la formación profesional del SENA que describe el conjunto de procedimientos y actividades para el diseño de estructuras curriculares y módulos de formación con base en competencias laborales que permiten orientar los procesos pedagógicos, comprende desde la interpretación de los referentes para elaborar el diseño curricular hasta la aprobación, formalización y divulgación de los productos para su validación posterior y ajuste.Manual for the areas responsible for professional training of SENA that describes the set of procedures and activities for the design of curricular structures and training modules based on work skills that allow guiding the pedagogical processes, including from the interpretation of the references for develop the curricular design until the approval, formalization and dissemination of the products for subsequent validation and adjustment.Objetivo -- Alcance -- Definiciones -- Diagrama de flujo -- Descripción del proceso -- Revisión y actualización -- Formatos -- Referencias documentales -- Anexos -- Perfil del equipo de diseño curricular y del asesor pedagógico -- Referentes del diseño curricular -- Guía para elaboración de perfiles de entrada y salida de alumnos -- Presentación de estructuras curriculares y módulos de formación – Taxonomías de verbos -- Orientaciones para la elaboración de guías de aprendizaje -- Orientaciones para la elaboración de instrumentos de evaluación -- Orientaciones para diligenciar el formato estándares de máquinas/Equipos, herramientas y materiales de formación -- Orientaciones para la codificación de estructuras curriculares -- Orientaciones para la actualización de estructuras curriculares – Orientaciones para el diseño de programas de formación por dependenciaVersión

Electrodermal activity - a review

 The electricity in living tissue was widely studied around the 19th century. Such study was suspended for many years but has then been started again during recent decades. New research into bioelectricity is creating alternatives in the health field; one of them is an electrodermal response associated with the wound healing, cell stimulation and psychopathology diagnostic. This article presents some of the first responses and models concerning electrodermal activity. Theoretical, clinical and review papers were studied and classified to show the amplitude and variety of bioelectrical responses. Electrodermal activity is only one of many applications having an abundant amount of evidence regarding diagnosis and treatment starting from bioelectrical signals. Electrical tissue response requires more experimental, theoretical and clinical research in many fields involving an organism’s behaviour to ascertain, propose and create new treatment alternatives for different pathologies.  La electricidad en los tejidos vivos fue ampliamente estudiada alrededor del siglo XIX. Los estudios fueron suspendidos durante muchos años y retomados en las últimas décadas. Las nuevas investigaciones en bioelectricidad están creando alternativas en el área de la salud, una de éstas es la respuesta electrodermal, asociada con reparación de heridas, estimulación celular, diagnóstico de psicopatologías, entre otras. Este artículo presenta algunos de los primeros hallazgos y modelos desarrollados alrededor de la actividad electrodermal (AED). Varios documentos teóricos, clínicos y de revisión fueron estudiados y clasificados para mostrar la amplitud y variedad de hallazgos sobre el tema presentado. La actividad electrodérmica es sólo una de las múltiples aplicaciones con abundante evidencia en diagnósticos y tratamientos a partir de señales bioeléctricas. Las respuestas eléctricas de los tejidos requieren más investigación experimental, teórica y clínica en muchas de las áreas que envuelven el comportamiento del organismo, para así conocer, proponer y crear nuevas alternativas de tratamiento a las diversas patologías.

Desarrollo experimental y computacional para estimar variables eléctricas inducidas en muestras de fémur bovino estimuladas por campos magnéticos de baja frecuencia Experimental and computing development to estimate the induced electric variable induced in samples of bovine femur stimulated by low frequency magnetic fields

En este trabajo fueron medidas la conductividad y permitividad eléctrica en muestras de la diáfisis de fémur de bovino; las muestras fueron llevadas a un ambiente computacional para calcular, a priori, señales eléctricas inducidas de interés experimental. De las muestras fueron construidos modelos computacionales 3D y asignadas propiedades eléctricas del estudio PE- y reportadas en la literatura PL-. La fuente generadora fue ubicada para campo magnético transversal y longitudinal a las muestras. Las señales eléctricas estudiadas fueron campo magnético, densidad de corriente y potencial eléctrico. Las propiedades eléctricas medidas estuvieron dentro del rango esperado, la densidad de corriente y el campo eléctrico inducidos fueron afectados por la propiedad asignada, la frecuencia, el tipo de tejido (medular o cortical) y la dirección del campo magnético inducido. Los mayores valores fueron obtenidos para estimulación a 120 Hz, dirección de campo magnético transversal y PLIn this paper electric permittivity and conductivity were measured in bovine femur diaphysis; samples were have on a computer environment to calculate a priori, induced electric signals of experimental interest. From samples three-dimensional computer models and reported in literature PL -. Generating source was located for a longitudinal and transversal magnetic field to samples. Study electric signals included magnetic field, current density, and electric potential. Electric properties measured were within expected rank, curent density and induced electric field were affected by assigned property, frequency, type of tissue (medullary or cortical), and direction of induced magnetic field. Higher values were obtained for stimulation to 120 Hz, direction of transversal magnetic field, and P

Characterization of Electrospun Silk Fibroin Scaffolds for Bone Tissue Engineering: A Review

Silk Fibroin (SF) is a natural polymer obtained from the Bombyx mori silkworm. It has been used in bone tissue engineering thanks to its favorable biocompatibility, adhesion, low biodegradability, and tensile strength properties. Electrospinning is a technique to develop nanofibers. It uses high voltages to convert polymer solutions into porous nanostructured scaffolds with a good ratio between superficial area and volume. In this paper, we examine the effect of the electrospinning parameters on fiber morphology once the spun fibers have been treated. In addition, we present different physicochemical characterizations of electrospun SF scaffolds such as their morphology (via Scanning Electron Microscopic—SEM—), crystalline structure (via Fourier Transform Infrared—FTIR—spectroscopy and X-Ray Diffraction—XRD—), thermal characteristics (via Differential Scanning Calorimetry—DSC—and Thermogravimetric Analysis—TGA—), and mechanical properties (tensile strength). Finally, we discuss the potential applications and impacts of electrospun SF in bone tissue engineering and future research trends.La fibroína de seda es un polímero natural obtenido del gusano Bombyx mori, que se ha utilizado en la ingeniería de tejidos óseos debido a sus propiedades de biocompatibilidad, adhesión, baja biodegradabilidad y resistencia a la tracción. El electrohilado es una técnica para desarrollar nanofibras, utiliza altos voltajes para convertir soluciones de polímeros en andamios nanoestructurados, con porosidad, buena relación entre el área superficial y el volumen. En esta revisión examinamos los parámetros de electrohilado en la morfología de la fibra, después del tratamiento de las fibras hiladas. Además, presentamos diferentes caracterizaciones fisicoquímicas de andamios de fibroína de seda electrohilada como morfológico (microscopia electrónica de barrido - SEM), estructura cristalina (espectroscopia de transformada infrarroja de Fourier - FTIR, difracción de rayos X- XRD), análisis térmico (calorimetría diferencial de barrido- DSC, análisis termogravimétrico - TGA) y propiedades mecánicas (resistencia a la tracción). Finalmente, presentamos una discusión concerniente a las potenciales aplicaciones e impactos de la fibroína de seda electrohilada en la ingeniería del tejido óseo y las tendencias futuras

Los campos bioeléctricos y algunas aplicaciones médicas: revisión

The era of bioelectricity began with the investigations of Emil Du Bois-Reymond, one of the founders of electrophysiology. DuBois documented in detail electrical activities associated with nerve excitation, muscle contraction and healing processes. It is currently recognized that electric fields (EFs) are present in living organisms and that they direct and influence biological processes such as embryogenesis, regeneration and wound healing. Several studies have shown how EFs interfere with biosynthesis and cell migration, leading to new strategies for repairing ligaments and for tissue regeneration. At present, biological EFs and currents provide information needed for different types of diagnoses and treatments. This paper reviews some studies focused on the generation of endogenous bioelectric fields, their biological substrates and medical applications.Con las investigaciones de Emil Du Bois-Reymond, uno de los fundadores de la electrofisiología, se dio inicio a la era de la bioelectricidad. DuBois documentó en detalle actividades eléctricas asociadas con excitación nerviosa, contracción muscular y procesos de cicatrización. En la actualidad es reconocido que los campos eléctricos (CE) están presentes en los organismos vivos y que direccionan e influyen procesos biológicos como la embriogénesis, regeneración y cicatrización de heridas. Diversos estudios han demostrado como los CE interfieren en la biosíntesis y la migración celular, dando lugar a nuevas estrategias para la reparación de ligamentos y regeneración de tejidos. En la actualidad las corrientes y CE biológicos suministran información necesaria para diversos tipos de diagnósticos y tratamientos. En este trabajo se hace una revisión de algunos estudios realizados alrededor de la generación de campos bioeléctricos endógenos, sus sustratos biológicos y aplicaciones médicas

Design and construction capacitive electric field equipment for cell stimulation

RESUMENLa búsqueda de alternativas para tratamientos al cáncer que puedan ser de bajo costo, menos invasivos y con menores efectos secundarios, sigue siendo un tema de continuo interés. El estudio de un sistema combinado de campos eléctricos de bajo voltaje con nanomateriales, estos últimos actuando como nanovectores, en el tratamiento de cáncer ha mostrado resultados prometedores. En este trabajo se presenta el diseño, simulación y construcción de un equipo estimulador eléctrico tipo capacitivo de bajo voltaje para estimular células tipo fibrobastos normales y tipo melanoma combinadas con nanopartículas de oro. El equipo permite variación en voltaje, frecuencia, intensidad de corriente, forma de onda y ciclo de dureza. El diseño fue realizado en la plataforma Arduino Due, llevado a Eagle para el desarrollo PCB y con visualización en pantalla LCD. El generador construido es finalmente conectado a un par de placas paralelas encargadas del campo eléctrico que será inducido. De las variables entregadas por el equipo se encontraron exactitudes inferiores al 1,5% lo que garantiza el cumplimiento técnico del equipo en las variables necesarias.The searching of options for cancer treatments at low cost, less invasive and with minor side effects is still an interest matter. The study of a combined system of low voltages electric fields with nanomaterials, the latter working as nanovectors, in the cancer treatment has shown promising results. This work presents the design, simulation and construction of an electrical stimulator equipment capacitive type of low voltage for stimulation of healthy skin cells and melanoma type combined with gold nanoparticles. The equipment allows to modify voltage, frequency, current intensity, waveform and duty cycle. The design was performed in Arduino DUE platform, then taken to Eagle to the PCB development and the visualization on a LCD screen. The implemented generator is finally connected to a couple of parallel plates which are in charge of the induced electric field. From the variables delivered by the equipment, accuracies lower than 1.5% were found, this guarantees the technical fulfillment of the equipment in the needed variables

Biodiversidad 2018. Reporte de estado y tendencias de la biodiversidad continental de Colombia

Las cifras y temáticas contenidos en el presente Reporte, aunque no son el panorama completo del estado del conocimiento de la biodiversidad en Colombia, son un compendio seleccionado de los temas que, desde el Instituto Humboldt, consideramos son relevantes y merecen ser discutidos por el público general. En muchos de los casos, las cifras no son esperanzadoras u son un llamado urgente a la acción. En otro casos son la evidencia de que se requieren acciones a nivel nacional, y más allá de esto, son muchas las iniciativas que están germinando desde los territorios, cada vez desde una mayor variedad de actores.Bogotá, D. C., Colombi

The risk of COVID-19 death is much greater and age dependent with type I IFN autoantibodies

International audienceSignificance There is growing evidence that preexisting autoantibodies neutralizing type I interferons (IFNs) are strong determinants of life-threatening COVID-19 pneumonia. It is important to estimate their quantitative impact on COVID-19 mortality upon SARS-CoV-2 infection, by age and sex, as both the prevalence of these autoantibodies and the risk of COVID-19 death increase with age and are higher in men. Using an unvaccinated sample of 1,261 deceased patients and 34,159 individuals from the general population, we found that autoantibodies against type I IFNs strongly increased the SARS-CoV-2 infection fatality rate at all ages, in both men and women. Autoantibodies against type I IFNs are strong and common predictors of life-threatening COVID-19. Testing for these autoantibodies should be considered in the general population