Esta asignatura presenta los principios y conceptos básicos en ingeniería de células y tejidos, describe las técnicas básicas de ingeniería tisular y familiariza al estudiante con la aplicación de principios y aproximaciones de ingeniería tisular a casos prácticos. Concretamente, se explican las bases biológicas de las aplicaciones y extensiones de la biología celular y tisular en biotecnología humana y se familiariza al estudiante con el instrumental, instalaciones y principales técnicas de la ingeniería tisular.

Esta asignatura presenta los principios y conceptos básicos en ingeniería de células y tejidos, describe las técnicas básicas de ingeniería tisular y familiariza al estudiante con la aplicación de principios y aproximaciones de ingeniería tisular a casos prácticos. Concretamente, se explican las bases biológicas de las aplicaciones y extensiones de la biología celular y tisular en biotecnología humana y se familiariza al estudiante con el instrumental, instalaciones y principales técnicas de la ingeniería tisular.



Contenidos:

Ingenieria tisular y tecnología celular. Tejidos. Cultivo celulares. Transformación epitelio-mesenquimática. Matriz extracelular (ECM). Interacciones celula-ECM. Inducción y morfogénesis. Determinación y diferenciación. Control in vitro del desarrollo tisular. Función de la ECM en la formación del patrón. Sintesis in vivo de tejidos y órganos. Modelos organotípicos e histotípicos de tejidos ingenierados. Andamiajes. Mecánica de células y tejidos. Biomateriales. Modelado de células y su ambiente. Interacciones célula-polímeros. Procesado de andamiajes poliméricos. Polímeros biodegradables. Bioresorpción. Transplante de células y tejidos bioingenierados. Criobiología de células y tejidos. Inmunomodulación e inmunoaislamiento. Ingenieria de tejidos fetales. Aplicaciones de la ingenieria tisular.



Sistema de Evaluación:

Examen final escrito declarativo (espacio limitado): pertinencia de la respuesta, utilización de terminología científica, expresión y argumentación (60%)

Seminario (desarrollo escrito, presentación oral):(20%)

Cuaderno de prácticas: interpretación y elaboración de los datos, expresión correcta y bien argumentada, capacidad de síntesis y análisis (10%)

Informe de visitas a centros de I+D+i: expresión correcta y bien argumentada, capacidad de síntesis y análisis (10%)

Introducción. Ingenieria tisular: concepto, historia y retos actuales. Tecnología celular. Tecnología constructiva. Integración en el ser vivo. Biologia celular del desarrollo. Fecundacion y desarrollo embrionario temprano. Control y regulacion del desarrollo. Diferenciación celular. Concepto de tejido y clasificación general de los tejidos animales. Epitelios. Tejido conectivo. Tejido muscular. Tejido nervioso. Métodos básicos. Cultivo de líneas celulares continuas. Cultivos primarios. Técnicas y aplicaciones. Transfección.

Crecimiento y diferenciación Transformación epitelio-mesenquimática (EMT). Factores de crecimiento. Composición y diversidad de la matriz extracelular (ECM). Receptores de moléculas de la ECM. Interacciones celula-ECM y transducción de señales. Moléculas de la ECM y sus ligandos. Inducción y morfogénesis. Determinación y diferenciación celulares

Control in vitro del desarrollo tisular. Determinantes mecánicos y químicos. Función de la ECM en la formación del patrón. Regulación del comportamiento celular por proteínas de la ECM. Factores de crecimiento. Citokinas. Biorreactores. Ensamblaje de tejidos en microgravedad. Sintesis in vivo de tejidos y órganos. Ambiente vital para la síntesis in vivo de órganos. Principios básicos de diseño de moldes. Ejemplos.

Modelos para la ingenieria tisular. Modelos organotípicos e histotípicos de tejidos ingenierados. Modelo del gel de colágeno. Modelos epitelio-mesenquimáticos. Modelos vasculares. Andamiajes. Interacciones moleculares. Transporte molecular y celular a traves de los tejidos. Mecánica de las células y los tejidos.

Biomateriales. Modelado de células y su ambiente. Litografía blanda. Monocapas autoensambladas. Impresion por microcontacto. Modelado por microfluidos. Modelado de flujo laminar. Interacciones de células con polímeros: métodos de caracterización, superficies poliméricas, polímeros en suspensión, y andamiajes y geles poliméricos tridimensionales. Interacciones con la matriz. Modelado de substrato. Transducción de señales y regulación funcional via ECM. Procesado de andamiajes poliméricos. Polímeros biodegradables. Criterios de selección. Bioresorpción.

Transplante de células y tejidos bioingenierados Estrategias de actuación. Papel del hospedador. Fuente de las células. Inmunología de células no autólogas. Criopreservación. Criobiología de las células y los tejidos. Inmunomodulación. Inmunoaislamiento.

Ingenieria de tejidos fetales. Conceptos básicos, consideraciones éticas y perspectivas futuras. Células ama pluripotentes. Diferenciación in vitro. Aplicaciones in vivo.

Aplicaciones de la ingenieria tisular. Hígado y páncreas. Sistema cardiovacular. Sistema hematopoyético. Cartílago y hueso. Tegumento. Otros órganos y sistemas.

Sesiones magistrales. Los estudiantes disponen de las presentaciones en la plataforma eGela.

Sesiones de prácticas de laboratorio. Se trabajan los cultivos celulares sobre distintas matrices.

Sesiones de prácticas de aula. Se trabajan las aplicaciones novedosas que la Ingeniería Tisular presenta en la actualidad.

Sesiones de seminarios. Se profundiza en grupos, en las distintas aplicaciones de la Ingeniería Tisular.

Sesión de práctica de campo: Se profundiza en los procedimientos habituales e investigaciones aplicadas que se están llevando a cabo en nuestra sociedad

• Continuous Assessment System
• Final Assessment System
• Tools and qualification percentages:
  • Written test to be taken (%): 60
  • Team projects (problem solving, project design)) (%): 20
  • Exhibition of works, readings ... (%): 20

Sistema de Evaluación:



Examen final escrito declarativo (espacio limitado): pertinencia de la respuesta, utilización de terminología científica, expresión y argumentación (60%).

Seminario en grupo (desarrollo escrito, presentación y defensa oral):(30%).

Informe en grupo de visitas a centros de I+D+i: expresión correcta y bien argumentada, capacidad de síntesis y análisis (10%).

La no asistencia al examen supondrá directamente un no presentado.

Sistema de Evaluación:



Examen final escrito declarativo (espacio limitado): pertinencia de la respuesta, utilización de terminología científica, expresión y argumentación: 100%.

La no asistencia al examen supondrá directamente un no presentado.

-Bata en prácticas de laboratorio.

Basic bibliography

- Bruce M. Carlson, M.D. 2007. Principles of Regenerative Biology 2007 Elsevier Inc

- Lanza R, Gearhart J, Hogan B, Melton D, Pedersen R, ThomsonJ, West M. 2004. Handbook of Stem Cells. Elsevier Inc.

- Lanza RP, Langer R, Vacanti J. 2007. Principles of tissue engineering. 3ª ed. Acad. Press, San Diego, 1291 págs.

In-depth bibliography

- Alberts B, Bray D, Hopkin K, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 2006. Introducción a la Biología Celular. Ed. Médica Panamericana. 2ª Edición. - Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 2002. Biología Molecular de la Célula. 4ª Edición, Ed. Omega, Barcelona, 1592 págs. - Alberts B, Bray D, Hopkin K, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 2003. Essential Cell Biology. 2ª Edición, Garland Publ, Inc, New York & London, 896 págs. - Fawcett DW. 1987. Tratado de Histología. Interamericana McGraw Hill. Madrid. - Hauser, Hansjörg; Fussenegger, Martin M. (Eds.) Tissue Engineering. Series: Methods in Molecular Medicine , Vol. 140, 2nd ed., 2007, 336 págs - Jeanne F. Loring, Robin L. Wesselschmidt and Philip H. Schwartz (eds) 2007. Human Stem Cell Manual A Laboratory Guide. Elsevier Ltd. - Junqueira LC, Carneiro J. 2005. Histología Básica. 6ª Edición, Masson SA, Barcelona, 488 págs + CD. - Karp G. 1998. Biología Celular y Molecular. McGraw-Hill-Interamericana, México DF, 746 págs + apéndices. - Kühnel W. 2005. Atlas Color de Citología e Histología. 11ª Edición. Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires, 536 págs. - Lodish H, Darnell J, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D. 2002. Biología Celular y Molecular. 4ª Edición, . Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires, 1084 págs. - Marigómez I, Cajaraville MP. 1999. Zelula. Zelula eukariotikoaren azalpenerako testuliburua. I zatia. Udako Euskal Unibertsitatea, Iruñea, 598 págs. - Patrick, CW Jr., Mikos AG, McIntire LV, Langer RS. 1998. Frontiers in Tissue Engineering Elsevier Ltd. - Williams DF. 2006. The Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. The Best Papers Published in BIOMATERIALS 1980¿2004 2006 Elsevier Ltd. - Young B, Heath JW. 2000. Wheater¿s Histología funcional. Texto y atlas en color. 4ª Edición. Harcourt, Churchill Livingstone, Madrid, 413 págs

Journals

Cell, Tissues, Organs Journal of Biomimetics, Biomaterials, and Tissue Engineering Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine Stem Cell Tissue Engineering

Web addresses

www.tissueengineering.gov www.cbte.group.shef.ac.uk www.termis.org http://pages2.inrete.it/mbiomed/tissueng.htm http://www.ehu.es/seh/