Positive biocompatibility of several graphene derivatives with dopaminergic cells at long term culture

The emerging carbon nanomaterial graphene (G) and its oxidized derivative graphene oxide (GO) have recently gained considerable attention in biomedical applications such as cancer therapy or biosensors. It has for example been demonstrated that G has an efficient bioconjugation with common biomolecules and activates cell differentiation of neuronal stem cells (Li et al., 2013). This way, G could acts as a physical support or scaffold to promote axonal sprout as a “deceleration” support for the DA cells derived from neural stem cells. Since GO in its multilayer form and with multiples carboxilate and epoxy groups seems to shows interesting biological properties (Yang et al., 2013) the aim of the present work has been to test different graphene derivatives searching for the best scaffold to be used in stem cell differentiation. For this purpose we have tested the cytotoxicity of GO and reduced GO, and specifically its biocompatibility with SN4741, a dopaminergic cells line derived from mouse substance nigra, measuring the effect in the cells at long term culture. The cells were cultured in Dulbecco’s modified Eagle’s medium 10% FCS (Gibco) to about 80% confluence. Cells were incubated applying 1.000 cells in 96-well microliter plates with graphene using three chemically different types of GO as powders and films: 1) GO, which is hydrophilic; 2) partially reduced GO (PRGO) which is hydrophobic and 3) fully reduced GO (FRGO), also hydrophobic, in five concentrations: 1 mg/ml; 0.1 mg/ml; 0.05 mg/ml; 0.02 mg/ml and 0.01 mg/ml, in each type of graphene. Cells were cultured with GO and cell viability was determined after 24 hours, 1 week and 2 weeks using the MTT assay (Roche) and cytotoxicitity was determined by the lactate dehydrogenase (LDH) (Roche) assay measured at 560nm. The results demonstrated positive biocompatibility between the G-derivatives and SN4741 cells. We conclude that the use of our G-derivative scaffolds can enhance the neural differentiation towards neurons (TH positive) providing a cell growth microenvironments and appropriate synergistic cell guidance cues. This findings demonstrated that biocompatibility of scaffolds is a pre-requisite for generation of successful clinical application of graphene. It could offer a platform for neural stem cells and a promising approach for neural regeneration in the research of neurological diseases like PD. Long-term studies on the biological effects of graphene will now be performed for the development of therapeutic treatment as the goal. (Refs: Li N., Zhang Q, Gao S. et a., 2013, Nature/Sci Rep. 3:1604. doi: 10.1038/srep01604; Yan K., Li Y., Tan X., et al., 2013, Small., 9(9-10): 1492-1503)1. Universidad de Malaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucia Tech, España. 2. The Norwegian Research Council (grant nº 215086, Oslo, Noruega. 3. Karolinska Institute Reasearch Fund, Estocolmo, Suecia

Estudio de un método de aprendizaje combinado mediante el uso de la expresión artística y del cuento del camaleón del autor Leo Lion-ni, para el estímulo del aprendizaje significativo a través de las emociones

Este trabajo se basa en el empleo combinado de una metodología basada en cuentos artísticos de Leo Lionni y en artes plásticas. Se han empleado 5 actividades para desarrollarlas en base al cuento del Camaleón, llamado “Mi camaleón” dado que los alumnos han desarrollado de manera artística el camaleón. El estudio está centrado en el desarrollo de capacidades: el arte como lenguaje expresivo, actitud positiva ante el arte plástico y la cultura andaluza, conocimiento de algunas obras y sus autores de interés nacional e internacional creatividad e imaginación, psicomotricidad fina como la presión manual y amplitud de movimientos según el soporte y el material utilizado, o hábitos de limpieza. Se emplearon una serie de ítems para evaluar la eficacia del aprendizaje. Los resultados mostraron un elevado éxito en partición y aprendizaje. Sin embargo, se observó que en aquellas actividades de creación autónoma existía una carencia de creatividad, que sugiere que el empleo o uso excesivo de tecnologías TICs no favorece el desarrollo de estas actividades artísticas de creación propia

Análisis de la transferencia al aula de la cardioeducación

La situación Pandémica actual ha mostrado como los niños y niñas con sobrepeso y obesidad, al igual que los adultos, han sido los más afectados por la enfermedad del COVID-19, debido a las condiciones de confinamiento y la mayor predisposición infecciosa ante la enfermedad. Es por ello, que establecer disciplinas que potencien programas formativos para trabajar competencias científicas, como la alfabetización científica, que respondan a cuestiones socio científicos relacionadas con la mejora de la calidad de vida, establecidos desde la base, es una tarea fundamental no ajena a los programas de estilo de vida saludable de la Consejería de Educación y Familias. Este estudio es un ejemplo de la implementación en el aula de un programa formativo relacionado con la Cardioeducación, en el que se contempla el desarrollo de actividades de competencia alimentaria con el fin de instaurar hábitos saludables alimentarios

Desarrollo de la metodología de aprendizaje basado en proyectos (ABP) Een la formación incial de maestros de infantil en la asignatura de salud, higiene y alimentación infantil, mediante la realización de ferias educativas

Las razones principales por las cuales, se ha desarrollado este estudio es la existencia de una necesidad de enfoques educativos basados en las líneas STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) que favorezcan el desarrollo de estas disciplinas mediante la aplicación de metodologías como el aprendizaje basado en proyectos (ABP)

Impacto del taller en Cardiología en tiempos de pandemia COVID-19 en la formación inicial de formadores en educación de infantil

Este estudio describe el impacto de un taller de experto en cardiología dentro del programa formativo: Cardioeducación, un programa que trata de favorecer competencias científicas. Desde el punto de vista infantil, expertos internacionales dieron su voz de alarma ante el efecto pernicioso de la Pandemia del COVID-19 en niños y niñas con obesidad o sobrepesoUniversidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Graphene derivative scaffolds facilitate in vitro cell survival and maturation of dopaminergic SN4741 cells

The emerging carbon nanomaterial Graphene (G), in the form of scaffold structure, has an efficient bioconjugation with common biomolecules and activates cell differentiation of neuronal stem cells, providing a promising approach for neural regeneration. We propose the use of G as a scaffold to re-address the dopaminergic (DA) neurons and the residual axons from dead or apoptotic DA neurons in Parkinson´s disease (PD). G could act as a physical support to promote the axonal sprout as a “deceleration” support for the DA cells derived from neural stem cells or DA direct cell conversion, allowing the propagation of nerve impulses. We cultured a clonal substantia nigra (SN) DA neuronal progenitor cell line (SN4741) in presence of G as scaffold. This cell line derived from mouse embryos was cultured in Dulbecco’s modified Eagle’s medium/10% FCS to about 80% confluence. Cells were incubated in three chemically different G derivatives and two different presentation matrixes as powder and films: 1) G oxide (GO); 2) partially reduced GO (PRGO) which is hydrophobic; and 3) fully reduced GO (FRGO). Cell viability was determined using the MTT assay after adding the following G concentrations: 1mg/ml; 0.1mg/ml; 0.05mg/ml; 0.02mg/ml and 0.01mg/ml, in each type of GO. To study cellular morphology and assessment of cell engraftment into GO films (GO film, PRGO film, FRGO film), we analyzed the immunostaining of the anti-rabbit neuron-specific DNA-binding protein (NeuN) antibody, the anti-rat Beta-3-tubulin antibody in combination with the mitochondrial marker mouse anti-ATP synthase antibody, and the anti-rabbit DCX as immature neuronal marker. Hoechst label was used as nuclei marker. Reactive oxidative species (ROS) were measured by flow cytometry to study the influence of G on the cell redox-state. With this purpose, cells were loaded with dihydroethidium. The mitochondrial membrane potential after JC-1 incubation was studied by flow cytometry. Our results show an increase of survival and metabolism (30-40%) at low concentrations of PRGO and FRGO (0.05-0.01 mg/ml) respect to the higher concentration (1 mg/ml), while no changes were seen in the GO group. LDH concentration was measured in the supernatant using a COBAS analyzer showing a neuroprotective action at low concentrations. Furthermore, either PRGO film or FRGO film show an increase in the effective anchorage capacity to nest into the G matrix and in the maturation of the SN 4741 cells. We conclude that the use of G scaffolds in the research of neurological diseases like PD could offer a powerful platform for neural stem cells, direct cell conversion techniques and neural tissue engineering.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. Norwegian Research Council (grant nº 215086

The graphene oxide species induce a different biological response in SN4741 Parkinson cell line

Introduction: Graphene Oxide (GO)has recently emerged as a reliable material to create scaffolds for the neural tissue because of its biocompatibility, electroconductive and physicochemical properties. Graphene is a 2-dimensional material consisting of rings of carbon atoms with an excellent electrical conductivity originating in the sp2 hybridized carbons network. Nevertheless, there is not a consensus which kind of graphene oxide is most useful of benefit.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Cardioeducación una propuesta innovadora para desarrollar en el aula de la Formación Inicial de Maestros del Grado de Educación Infantil.

La enfermedad cardiovascular, es la primera causa de muerte en los países desarrollados, independientemente del hemisferio. La comunidad autónoma de Andalucía es la primera en el ranking de tasas por mortandad asociada al infarto agudo de miocardio, de toda España. Es por ello que este problemática que afecta tanto a la salud pública como social y económicamente requiere no sólo de la tecnología y el avance médico-farmacológico sino de la prevención de los mecanismos fisiopatológicos propios de la enfermedad. Sociedades Científicas, como la Sociedad Española del Corazón (SEC), o la Fundación Española del Corazón (FEC) promueven desde sus actuaciones una dieta saludable y, para ello, hábitos de consumo claves para un corazón sano (Plaz-Celemín, 2015). Esta medida preventiva, tiene una vinculación estrecha con la formación en la etapa infantil, etapa crucial donde se aprenden los hábitos primordiales que serán habituales en su etapa adulta. Es por ello que plantear al alumnado en formación inicial de maestros (AFIM), cuestiones relevantes basadas en la indagación, la modelización y la argumentación impulsando el pensamiento crítico contribuye significativamente a la alfabetización en el área de la cardiología y de la enfermedad cardiovascular, así como de su impacto y de los mecanismos preventivos basados en los hábitos de vida saludables. Nuestro grupo de investigación ha acuñado el término de Cardioeducación a la convergencia del área de la cardiología fisiopatológica y la educación

Uma nova disciplinha para o treinamento de formadores e educadores da area da didática das ciências experimentais

La creciente demanda de la sociedad por un estado saludable físico y psíquico obliga a reflexionar sobre programas formativos para desarrollar la competencia en alimentación (Cabello-Garrido, EspañaRamos y Blanco-López, 2016). Desde la Fundación Española del Corazón (FEC), se promueve que para una dieta cardiosaludable el saber qué comprar es clave para un corazón sano (Plaza-Celemín, 2015). Se aboga por una dieta equilibrada donde se apremia los alimentos ricos en hidratos de carbono incluyendo: patatas, legumbres, pan, arroz, pasta, cereales, verduras, hortalizas, frutas y frutos secos a razón de un porcentaje mayor del 50%. Los alimentos ricos en grasas con un porcentaje entre el 3035% eligiendo aceite de oliva virgen y aceite de girasol alto oleico como aceite de fritura. Y entorno al 10-15% de productos ricos en proteínas como lácteos y carnes como publica la prestigiosa revista JAMA (C.B. et al., 2012). Por ello el primer paso para conseguir una dieta equilibrada se inicia por saber qué comprar (Ordovas & Berciano, 2014), aprendiendo a comprar según el contenido nutricional sabiendo analizar el etiquetado los alimentos (García-Ortiz, 2015). La competencia alimentaria no sólo incluye el saber qué comprar en función de su etiquetado analizando las calorías, grasas saturadas, sal y azúcares sino en cómo comerlo y cocinarlo y propiciar el entorno adecuado para alimentarse de manera apropiada (Cabello-Garrido, España-Ramos y Blanco-López, 2016).Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech