Desarrollo de electrónica de control para setups microfluídicos dedicados al cultivo celular

Resumen Este proyecto fin de carrera se enmarca dentro de un proyecto de investigación más amplio cuyo objetivo es el desarrollo de nuevas herramientas de cultivo celular basadas en microtecnologías para la consecución de nuevas vías de ensayo y experimentación. La aplicación de estas nuevas tecnologías permitirá controlar el escenario mecánico, químico y eléctrico de las muestras biológicas. Con la introducción de estas nuevas tecnologías se podrá pasar de la experimentación in-vivo a la experimentación in-vitro, es decir, se reducen el número de experimentos que hay que realizar con animales. Para realizar ensayos in-vitro capaces de dar resultados equivalentes a las pruebas realizadas in-vivo se precisa de la recreación de un ambiente biomimético para las muestras biológicas. Esto se consigue con la fabricación de chips de microfluídica que presentan microcámaras y microcanales. En estas cámaras se depositan las células que van a ser objeto de estudio, mientras que los canales son utilizados para aportar los distintos elementos necesarios para recrear un entorno lo más parecido posible a un tejido vivo. Para conseguir el ambiente biomimético que estamos buscando, además de los chips de microfluídica se necesita todo un setup microfluídico que consiste, de manera esquemática, en encapsulado para el chip, reservorio, válvulas y microbomba. En la primera parte de este proyecto se presenta el control electrónico de una microbomba de membrana mediante un microcontrolador. La microbomba se usa en los experimentos de cultivo celular como herramienta para impulsar el fluido, imprescindible para el desarrollo de éstos. Para permitir al usuario un manejo más sencillo del sistema, se ha realizado un sencillo programa de Labview que permite la comunicación entre el microcontrolador y un ordenador. Además, se introduce el desarrollo del control de un sistema de válvulas también por medio del microcontrolador antes mencionado. Por último, se muestran las gráficas correspondientes a la caracterización de la bomba, así como las PCBs desarrolladas

Desarrollo de encapsulados para chips de microfluídica dedicados al cultivo celular

El marco general de este proyecto se sitúa sobre uno mayor cuyo objetivo es el desarrollo de nuevas herramientas de cultivo celular basadas en microtecnologías para la consecución de nuevas vías de ensayo y experimentación que permitan reducir la experimentación con animales y optimizar el desarrollo de nuevos fármacos a través de pruebas de test masivo. De este modo se buscan generar nuevas técnicas para la experimentación “in-vitro” en condiciones lo más parecidas a las “in-vivo”. Estas condiciones “in-vivo” se simulan mediante el desarrollo de chips microfluídicos basados en tecnologías de litografía de SU-8. Estos chips, donde se depositan las células vivas, tienen un tamaño de 1 cm de largo por 1 cm de ancho y con una disposición interna (cámaras, canales, etc.) aún menor (del orden de los 100 micrómetros o inferior). He aquí donde se ha de enmarcar el objetivo del presente trabajo: el desarrollo de una interfaz mecánica que conecte los elementos externos necesarios para la supervivencia de las células (fluidos, nutrientes, oxígeno, etc.) con los microcanales y cámaras que contienen a los organismos vivos. Esto es, diseñar y fabricar unos encapsulados que conecten el entorno macro manipulado por el investigador con las condiciones micro en las que viven las células

Development and application of microtechnologies in the design and fabrication of cell culture biomimetic systems

“Lab-On-a-chip” systems have proved to be a promising tool in the field of biology. Currently, cell culture is performed massively on Petri dishes, which have traditionally been used in cell culture laboratories and tissue engineering. However, having proved to be a widely used tool until now, the scientific community has largely described the lack of correlation between the results obtained in the laboratory and the clinical results. This lack of connection between what has been studied in the laboratories and what has been observed in the clinic has led to the search for more advanced alternative tools that allow results to be obtained closer to reality. Thus, the use of microtechnologies in the field of biomedical engineering, presents itself as the perfect tool as an alternative to obsolete traditional media. Thanks to the low volumes of liquid it presents for its use, it also makes it an essential technology for the testing of drugs, new compounds and materials. By being able to more accurately reproduce the biomimetic environment of cell cultures and tissues, they make this technique fundamental as an intermediate step between basic in vitro laboratory tests and preclinical animal tests, resulting from this way in the best alternative for the reduction of both the use of animal models, as in times and costs. For a biomimetic system to be as such, it also needs another series of complementary devices for its better functioning. Micro-valves, micro pumps, flow sensors, O2 sensors, pH, CO2 are fundamental for the correct functioning andsophistication of biomimetic systems. This complexity, on the other hand, is often not perceived by the user since the miniaturization of all these components makes “Lab-On-a-Chip” systems smaller every day, despite numerous control components that can be incorporated.This thesis presents some examples of different microfluidic devices designed and manufactured through the use of microtechnologies, with all applications, focused on their use in biomimetic systems.<br /

Modelos de comportamiento para suspensiones de nanotubos de carbono. Aplicación a la simulación de procesos de fabricación

Los nanotubos de carbono son estructuras de escala nanométrica formadas a partir de láminas de grafito enrolladas sobre sí mismas. Dependiendo del número de capas, los nanotubos (CNTS por sus siglas en inglés) pueden ser single-walled (una sóla capa) o multi-walled (multicapa). Tanto unos como otros presentan unas propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas que los hacen muy atractivos para el desarrollo de materiales compuestos. Para el buen aprovechamiento de estas características es necesario conocer la orientación de los CNTS en el seno de la matriz polimérica, ya que el comportamiento mecánico depende de esta orientación y el comportamiento eléctrico y térmico es notablemente mejor cuanto menos aglomeraciones presenten los nanotubos. Para este objetivo es de suma importancia disponer de técnicas numéricas de simulación que permitan una evaluación rápida de condiciones de fabricación de estos compuestos, así como para la validación de hipótesis realizadas a partir de los ensayos experimentales realizados en el laboratorio. El proceso de fabricación que se ha simulado en el trabajo ha sido el de spin-coating, presentando éste unas particularidades (grades deformaciones, superficie libre, etc.) que hacen que la simulación numérica mediante los métodos tradicionales con malla no sea fácil, siendo más adecuado un método sin malla, más concretamente, el Método de los Elementos Naturales (MEN), ya que este método nos permite la descripción Lagrangiana actualizada de la cinemática del flujo. Otro de los aspectos que merece la pena ser estudiado en estos compuestos es su particular reología. Para ellos hay que recurrir a modelos microestructurales si se quiere, mediante Dinámica Browniana, simular lo que ocurre a escala macroscópica. Los nanotubos de carbono (tanto los single-walled como los multi-walled) pueden ser tratados químicamente, variando de esta manera su comportamiento reológico, por lo que el mismo modelo no sirve para explicar ambos comportamientos (el de los que están tratados y el de los que no). Se tiene así el modelo de Orientación (nanotubos tratados químicamente) y el de Agregación/Orientación (nanotubos no tratados). Los resultados de las simulaciones correspondientes a ambos modelos son presentados en este trabajo

Desarrollo de un sistema de microválvulas para el cultivo celular

El trabajo de n de grado que se desarrolla en el presente documento, cuyo título es "Desarrollo de un sistema de microválvulas para el cultivo celular", tiene como antecedente un trabajo n de máster [1], ambos forman parte de un proyecto donde se implementan nuevas herramientas que permiten el cultivo celular. El objetivo es recrear un entorno biomimético para llevar a cabo ensayos mediante técnicas llamadas “in vitro”, en los que las células provenientes de un órgano o un tejido, normal o tumoral se tratan bajo unas condiciones controladas. Estas condiciones son lo más similares posible a las del ser humano o animal del que provienen

Sistemas de control autorregulados para setups microfluídicos dedicados al cultivo celular

Este proyecto fin de carrera forma parte de un proyecto más amplio cuyo objetivo es el desarrollo de nuevas herramientas dedicadas al cultivo celular. Los métodos tradicionales para el cultivo celular son los llamados “in vitro”, que proporcionan un entorno estático y a macroescala muy diferente al de los organismos vivos, que poseen un sistema a microescala más complejo. Mediante la inclusión de sistemas microfluídicos se quiere proporcionar un entorno parecido al “in vivo” para el cultivo celular. Se pretende conseguir la formación de un ambiente en el que se recreen las condiciones que se dan en un ser vivo y sobre el que se tenga control químico y mecánico. Para ello se fabrican chips de microfluídica, que tienen microcámaras donde quedarán adheridas las células y microcanales a través de los cuales se les hará llegar a las células el medio con los nutrientes necesarios para que puedan sobrevivir. Por tanto, será necesario el montaje de un setup microfluídico que permita hacer llegar el medio al chip en las condiciones adecuadas. Conseguir que esas condiciones sean las deseadas será el objetivo fundamental del presente proyecto. La principal variable a controlar será el flujo de medio que llega al chip. Para el control de esa variable será necesario un circuito electrónico comandado por un microcontrolador con el que controlaremos el funcionamiento de la microbomba que bombea el medio a través del setup. Será también necesaria la colocación de un sensor de flujo para poder hacer un control en lazo cerrado y que, de esta manera, el flujo permanezca siempre en los niveles deseados con total independencia de las condiciones que rodean al setup

Monasterio de San Isidro del Campo. Cuaderno del alumnado : Primaria

Se plantea un acercamiento a la historia y el arte imperante en la Monasterio de San Isidoro del Campo, a través del diálogo y la participación de los niños a los que se busca desarrollar su capacidad de observación y análisis del patrimonio heredado. Además, se busca enriquecer la visita cultural en el ámbito de la enseñanza y el entorno familiar. Este material compuesto por un cuaderno para el alumnado de Primaria que incluye recursos, informaciones básicas, preguntas, galería de personajes, vocabulario básico, cronograma y actividades útiles para que las familias con hijos en edad escolar lo usen en su visita cultural al Monasterio.ES

Optimisation et application des améliorations dans l'évaluation des compétences transversales conçues à partir de la vision multidisciplinaire d'ApreRED

The specific competences are acquired by the students and certified by passing the different subjects of the study plans. However, soft skills are not systematically worked on and are not evaluated, which means that their acquisition cannot be guaranteed. However, these skills are a fundamental basis in higher education and in the future employment of university graduates. The current methodological paradigm of Higher Education shows the importance of authentic and alternative evaluation of learning, based on relevant activities or execution tasks. AprenRED's work in recent years has focused on the field of soft skills. In this case, the objective of this study is to optimize and improve the strategies and instruments for evaluating soft skills, based on the results obtained in recent years, from our multidisciplinary perspective.Las competencias específicas son adquiridas por los estudiantes y certificadas mediante la superación de las diferentes materias de los planes de estudio. Sin embargo, las competencias transversales no se trabajan sistemáticamente y no se evalúan, lo que implica que no pueda garantizarse su adquisición. Sin embargo, dichas competencias son base fundamental en la formación superior y en la futura inserción laboral de los graduados universitarios. El actual paradigma metodológico de la Educación Superior muestra la importancia de la evaluación auténtica y alternativa de los aprendizajes, a partir de actividades o tareas de ejecución relevantes. El trabajo de AprenRED durante los últimos años se ha centrado en el campo de las competencias transversales. En este caso, el objetivo de este trabajo es optimizar y mejorar las estrategias e instrumentos de evaluación de las competencias transversales, en base a los resultados obtenidos en los últimos años, desde nuestra visión multidisciplinar.Des compétences spécifiques sont acquises par les étudiants et certifiées par la réussite des différentes matières des plans d'études. Cependant, les compétences transversales ne sont pas systématiquement travaillées et ne sont pas évaluées, ce qui ne permet pas de garantir leur acquisition. Or, ces compétences constituent une base fondamentale dans l'enseignement supérieur et dans l'emploi futur des diplômés universitaires. Le paradigme méthodologique actuel de l'enseignement supérieur montre l'importance d'une évaluation authentique et alternative des apprentissages, basée sur des activités ou des tâches d'exécution pertinentes. Le travail d'ApreRED ces dernières années s'est concentré sur le domaine des compétences transversales. Dans ce cas, l'objectif de ce travail est d'optimiser et d'améliorer les stratégies et les instruments d'évaluation des compétences transversales, sur la base des résultats obtenus ces dernières années, à partir de notre vision multidisciplinaire

Global attitudes in the management of acute appendicitis during COVID-19 pandemic: ACIE Appy Study

Background: Surgical strategies are being adapted to face the COVID-19 pandemic. Recommendations on the management of acute appendicitis have been based on expert opinion, but very little evidence is available. This study addressed that dearth with a snapshot of worldwide approaches to appendicitis. Methods: The Association of Italian Surgeons in Europe designed an online survey to assess the current attitude of surgeons globally regarding the management of patients with acute appendicitis during the pandemic. Questions were divided into baseline information, hospital organization and screening, personal protective equipment, management and surgical approach, and patient presentation before versus during the pandemic. Results: Of 744 answers, 709 (from 66 countries) were complete and were included in the analysis. Most hospitals were treating both patients with and those without COVID. There was variation in screening indications and modality used, with chest X-ray plus molecular testing (PCR) being the commonest (19\ub78 per cent). Conservative management of complicated and uncomplicated appendicitis was used by 6\ub76 and 2\ub74 per cent respectively before, but 23\ub77 and 5\ub73 per cent, during the pandemic (both P < 0\ub7001). One-third changed their approach from laparoscopic to open surgery owing to the popular (but evidence-lacking) advice from expert groups during the initial phase of the pandemic. No agreement on how to filter surgical smoke plume during laparoscopy was identified. There was an overall reduction in the number of patients admitted with appendicitis and one-third felt that patients who did present had more severe appendicitis than they usually observe. Conclusion: Conservative management of mild appendicitis has been possible during the pandemic. The fact that some surgeons switched to open appendicectomy may reflect the poor guidelines that emanated in the early phase of SARS-CoV-2