La microencapsulación de células representa una estrategia farmacéutica para la liberación controlada de productos terapéuticos durante largos periodos de tiempo. La correcta selección de líneas celulares así como un óptimo desarrollo tecnológico de los sistemas de inmovilización permite aplicar esta tecnología al tratamiento de múltiples patologías. En la presente Tesis Doctoral se han abordado varios hitos existentes en esta tecnología referentes a la bioseguridad y a la mejora de la biocompatibilidad. Entre ellos se incluyen, mejorar la localización y monitorización de las células microencapsuladas a tiempo real, optimizar los protocolos de administración y retención de estas microcápsulas y diseñar sistemas combinados para evitar el rechazo inmunológico del huésped.De este modo, se desarrolló un sistema de encapsulación de células marcado con el agente de contraste Endorem® (magnetocápsulas), para aumentar la retención y supervivencia de las células y mejorar su seguimiento en un modelo animal de infarto de miocardio. Los resultados obtenidos mostraron que probablemente las células inmovilizadas en las magnetocápsulas actúan como un sistema de liberación continua y localizada de factores de crecimiento y citoquinas permitiendo que se regenere el tejido miocárdico dañado.Con el objetivo de favorecer la localización y extracción de las microcápsulas y de mejorar la inmunoprotección, se diseñó un biosistema donde se incorporaron células microencapsuladas en un hidrogel de alginato. Los resultados pusieron de manifiesto que estos biosistemas evitan la diseminación, aseguran la localización y facilitan la extracción de las microcápsulas. Asimismo, disminuyen la formación de la cápsula fibrótica, manteniendo la funcionalidad de las células.Finalmente, se elaboró un sistema combinado basado en la administración de células encapsuladas y microesferas biodegradables de PLGA cargadas con dexametasona en un hidrogel de alginato. El sistema desarrollado permitió incrementar la viabilidad y funcionalidad de las células implantadas. La administración de la formulación realizando una única inyección podría ser la pauta más adecuada para mejorar el cumplimiento y la comodidad del paciente.Los resultados derivados de esta Tesis Doctoral abren nuevas posibilidades en el campo de la terapia celular, convirtiendo la microencapsulación de células en una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz.