El uso de la tecnología de bioimpresión para el desarrollo de estructuras 3D que imitan los tejidos es una herramienta clave para responder preguntas de investigación básicas y aplicadas en áreas tales como ingeniería de tejidos y búsqueda de moléculas farmacéuticas. Adicionalmente, otras plataformas in vitro como las líneas celulares derivadas de diferentes tejidos y los cultivos celulares 2D, también son sistemas adecuados para varios propósitos que van desde modelos de enfermedad hasta evaluación de blancos terapéuticos de medicamentos. Además, la identificación y aislamiento de moléculas terapéuticas son cruciales para responder a enfermedades emergentes e incluso emergencias sanitarias. Esta es la rázon por la cual en esta línea de investigación y en colaboración con el Profesor Juan Carlos Cruz cubrimos diferentes e innovadoras aplicaciones biomédicas, las cuales se basan en el estudio e implementación de sistemas celulares como:

  1. Bioimpresión 3D de modelos de tejidos utilizando biotintas formuladas a partir de materiales sintéticos y naturales, tales como aquellos derivados de matrices extracelulares descelularizadas.

  2. Sistemas de cultivos celulares 2D y 3D como plataformas in vitro de búsqueda y selección de moléculas terapéuticas.

  3. Selección de compuestos farmacológicos a partir de fuentes naturales y de uso tradicional de la flora y fauna Colombiana.

  4. El Estudio de señales mecánicas y químicas para controlar la diferenciación y destino de las células madre humanas mesenquimales.

  5. Ensayos de biocompatibilidad de polímeros y nanomateriales para diferentes aplicaciones biomédicas en medicina regenerativa de acuerdo con la norma ISO 10993.

modelo de herida 2d y efecto del medio de celulas madre en regeneracion
Modelo de herida 2D y efecto del medio de células madre en regeneración

 

 

diseño de biotintas y bioimpresion
Diseño de biotintas y bioimpresión

 

 

modelo de piel humana in vitro
Modelo de piel humana in vitro

 

carolina munoz


Carolina Muñoz, PhD

Directora del Grupo

juan carlos cruz


Juan Carlos Cruz, PhD

Profesor Adjunto

julian serna


Julian Serna, Msc

Investigador

monica cuellar


Monica Cuellar, Msc

Investigadora

alejandra suarez


Alejandra Suarez

Investigadora

david suarez


David Suárez

Estudiante de Maestría

laura ellis


Laura Ellis

Estudiante de Maestría

daniela cespedes


Daniela Céspedes

Estudiante de Maestría

laura rueda


Laura Rueda

Estudiante de Pregrado

carlos daniel


Carlos Daniel Cardona

Estudiante de Pregrado

laura delgado


Laura Delgado

Estudiante de Pregrado

Proyectos en Bioimpresión

El enfoque principal de esta línea de investigación es la de diseñar hidrogeles de matriz extracelular (ECM) a base de submucosa intestinal (SIS) y placenta porcina (PAM). En este diseño trabajamos principalmente en las características físico-químicas de estos hidrogeles/biotintas como insumo básico de la tecnología de bioimpresión 3D por extrusión (BIOX-Cellink). En particular estamos interesados en la imprimibilidad, fidelidad y biocompatibilidad de dichas biotintas. De acuerdo con esto, durante los últimos 3 años hemos desarrollado hidrogeles biocompatibles con las propiedades del ambiente extracelular (ECM), las propiedades reológicas indicadas para su extrusión a través del sistema de bioimpresión. Esto con el propósito de garantizar que las propiedades mecánicas ajustables por medio de moléculas fotoestimulables que facilitan el entrecruzamiento de las cadenas poliméricas presentes.

Actualmente en nuestro grupo tenemos como objetivo utilizar nuestras biotintas para desarrollar un modelo 3D de piel bioimpreso; así como un modelo de epitelio pigmentario en colaboración con el Hospital Militar Central.


Patentes 

U.S patent application - EXTRUDABLE PHOTOCROSSLINKABLE HYDROGEL AND METHOD FOR ITS PREPARATION. 16/992,708 (Nuestra Ref.: USP2020/000027) (Sometida el 14 de agosto-2020)


Financiación 

2020

Convocatoria conjunta Hospital Militar-Uniandes.Desarrollo de un Modelo Bioimpreso de Epitelio Pigmentario de la Retina Humana.

DAAD: Convocatoria RISE Worldwide.Development of a hydrogel from decellularized porcine placenta for bioink applications. Financiación de practicantes alemanes en Colombia-2021.


2018

Fondo de Apoyo a Profesores Asistentes. FAPA.Diseño y evaluación de biotintas a base de hidrogeles de submucosa intestinal y placenta porcina para la fabricación de equivalentes de piel humana por bioimpresión.


Publicaciones 

Peer reviewed Journal articles

2019

Serna J. A., Talero V.A., Flórez S.L, Briceño J.C, Muñoz-Camargo C., Cruz J. C. 2019. Formulation and Characterization of a SIS based photocrosslinkable bioink. Polymers. Mar 26;11(3). pii: E569. doi: 10.3390/polym11030569.


Artículos en Congresos 

2019

Termis Annual Conference 2019.Alejandra Suarez-Arnedo, Sebastian Londoño, Julian A. Serna, Javier Cifuentes, Laura Muñoz, Juan C. Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. 3D Bioprinted Dermoepidermal Human Skin Equivalent as an Experimental in vitro Model for the Evaluation of Antibacterial Topical Treatments.


Termis Annual Conference 2019.Laura Rueda, Julian A. Serna, Javier Cifuentes, Alejandra Suarez-Arnedo, Juan C. Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. Thermo-, Photo- and Electro-Sensitive ECM-Based Bioinks for 3D Bioprinting Applications.


8th International Conference on Bioengineering and Nanotechnology.Julián A. Serna, Javier Cifuentes, Juan C. Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. Formulation, characterization and evaluation of a photocrosslinkable bioink for skin bioprinting based on decellularized SIS.


8th International Conference on Bioengineering and Nanotechnology.Paula Guerrero, Alejandra-Suarez Arnedo, Juan Carlos Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. Decellularization of fetal porcine epidermal and amniotic membranes for the development of regenerative bioinks.


Posters en congresos 

2018

Biomedical Engineering Society (BMES) Annual Meeting, October 17-20, 2018 in Atlanta.Serna J., Talero V., Florez S., Cruz J.C., Briceño J.C., Muñoz-Camargo C. High-Performance Bioprinting Strategies of Tunable and Photocrosslinkable SIS-dECM Bioinks by in silico and Experimental Evaluation of Key Extrusion Parameters.


Divulgación Científica 

2019

Muñoz-Camargo C, Cruz J C., Serna J. (2019) Bioimpresión 3D. Anales De Ingeniería (ISSN 0120-0429) Colombia.

 

Bothrops

Figura 1. Proceso de bioimpresion utilizando biotinta de SIS placeenta porcina y viabilidad celular post-impresión. Tomado de: Formulation and Characterization of a SIS Based Photocrosslinkable Bioink. Serna et al. Polymers 11(3), 569:2019

 

Investigadores 

Carolina Muñoz Camargo

Líder


Juan C. Cruz

Co-Director y Profesor Adjunto



Co-investigadores externos 

Luis Alberto Ruiz

Médico Oftalmólogo del Hospital Militar Central


Bernardo Quijano

Médico Oftalmólogo del Hospital Militar Central


Paula Pavia

Coordinadora Investigación Básica Hospital Militar Central



Profesor afiliado 

Juan Carlos Briceño

Profesor Titular



Investigadores Senior 

Mónica Cuellar Entrena

Investigadora MSc


Julián Andrés Serna

Investigador MSc


Javier Cifuentes

Investigador MSc



Estudiantes de Posgrado 

Daniela Céspedes

Estudiante de Maestría


Carlos David Suaréz

Estudiante de Maestría


Laura Delgado

Estudiante de Maestría



Estudiantes de Pregrado 

Laura Rueda

Estudiante de pregrado


Ximena Forero

Estudiante de pregrado


Carlos Daniel Cardona

Estudiante de pregrado



Estudiantes graduados 

Alejandra Suarez Arnedo

Estudiante de Maestría (egresada)


Paula Andrea Guerrero

Estudiante de Maestría (egresada)



Estudiantes de Intercambio 

Nikolina Lipovcic

Undergraduate Student

München - Technische Universität München (Germany)



Proyectos en Sistemas celulares 2D y 3D

Los sistemas celulares son una herramienta esencial para evaluar la respuesta celular a fármacos, cosméticos y los materiales que componen los dispositivos médicos. Estas aproximaciones pueden ser 2D, como en el caso de los ensayos de biocompatibilidad basados en la norma ISO 10993. Nuestro grupo tiene amplia experiencia en ensayos de citotoxicidad y hemocompatibilidad en sistemas celulares 2D, de la misma forma que en el uso de modelo de herida 2D basada en queratinocitos. Adicionalmente, hemos desarrollado un sistema de producción de esferoides basados en células cancerígenas (sistema 3D) para evaluar medicamentos o nuevas moléculas. Finalmente, hemos desarrollado un modelo de piel dermo-epidérmico por moldeo manual de hidrogeles de colágeno con el propósito de evaluar infección y tratamientos tópicos cutáneos.


Patentes 

Patente de Invención Nacional - MATRIZ POLIMÉRICA MULTICAPA. NC2020/0011554 (Sometida el 21 de septiembre de 2020)


Distinciones 

Daniela Rubio, Juana María Ayala, Sebastian Ortiz, David Bigio, Juan Carlos Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. SAVECELL,Tercer puesto en el segundo premio nacional de innovación en dispositivos médicos. 20-21 Noviembre, 2018, En el VI foro internacional de dispositivos médicos de la ANDI


Financiación 

2017

Convocatoria 777 Colciencias.Código No 120477757832. Evaluación de un tratamiento tópico a base de péptidos antimicrobianos contra S.aureus MRSA en un modelo tridimensional in-vitro de piel humana.

Convocatoria Interna Apoyo al Fortalecimiento de Grupos Fundación CardioInfantil.Evaluación del uso de péptidos antimicrobianos para combatir infecciones por S. aureus MRSA en un modelo in-vitro de herida cutánea.

Convocatoria Interna Apoyo al Fortalecimiento de Grupos Fundación CardioInfantil.Modelo in-vitro tridimensional de herida crónica de piel humana para la evaluación de una terapia combinada de electroestimulación y apósitos tridimensionales a base de submucosa intestinal porcina y grafeno para el tratamiento de úlceras de pie diabético.


Publicaciones 

2020

Alejandra Suarez-Arnedo, Felipe Torres Figueroa, Camila Clavijo, Juan C. Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. An image J plugin for the high throughput image analysis of in vitro scratch wound healing assays. PLoS ONE 15(7): https://doi.org/10.1371/journal.pone.023256

Riveros, A.; Cuellar, M.; Sánchez, P.F.; Muñoz-Camargo, C.; Cruz, J.C.; Sandoval, N.; Lopez Mejia, O.D.; Briceño, J.C. Design and Characterization of a Fluidic Device for the Evaluation of SIS-Based Vascular Grafts. Processes 2020, 8, 1198. https://doi.org/10.3390/pr8091198


2019

Suarez-Arnedo, A., Narváez, D.M. , Sarmiento, P., Bocanegra, L., Salcedo, F., Muñoz-Camargo, C., Groot, H., Cruz, J.C. 2019. Tridimensional alginate disks of tunable topologies for mammalian cell encapsulation. Anal Biochem. Jun 1;574:31-33. doi: 10.1016/j.ab.2019.03.008


Artículos en Congresos 

2020

2nd International Online-Conference on Nanomaterials.Javier Cifuentes, Julian Andres Serna, Carolina Muñoz-Camargo, Juan Carlos Cruz*.Porcine small intestinal submucosa (SIS) and graphene oxide/reduced graphene oxide scaffolds for potential application in electrostimulation therapy: preliminary formulation and characterization.

2nd International Online-Conference on Nanomaterials.Juan Sebastian Bermudez, Maria A. Rodriguez-Soto*, Alejandra Riveros, Natalia Suarez, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz*, Nestor Sandoval, Juan C. Briceño. A Chemo-Mechanical Model of the Spreading of Endothelial Cells on the Lumen of Functionalized TEVGs.

ASAIO 66th Annual Conference-2020.María A. Rodriguez-Soto; Natalia A. SuarezV.; Alejandra Riveros C.; Mónica Cuellar ; Carolina Muñoz; Juan C. Cruz; Nestor F. Sandoval; William Wagner ; Erick Brey; Tatiana Segura; Juan C. Briceño.Rational Design of TEVG: surface modification.


2019

Termis Annual Conference 2019.Daniela Céspedes, Javier Cifuentes, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz. Preparation and in vitro Evaluation of a Chitosan-Based Photocrosslinkable Bioadhesive for Bone Tissue Regeneration.

Termis Annual Conference 2019.María A. Rodríguez, Natalia A. Suarez, Alejandra Riveros, Mónica Cuellar, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz, Lorena Castro, Nestor F. Sandoval, Juan C. Briceño. Multilayered scaffolds made from aliphatic polyesters for applications in the rational engineering of cardiovascular grafts: manufacture and preliminary biocompatibility assessment.

Termis Annual Conference 2019.Alejandra Riveros C, Mónica Cuellar, Paolo F. Sánchez, Carolina Muñoz-Camargo, Juan Carlos Cruz, Nestor Sandoval, Juan Carlos Briceño. Design, manufacture and in silico assessment of a novel bioreactor system for evaluation of SIS-based vascular grafts.

ASAIO 65th Annual Conference-2019.Natalia A. Suárez V., Mónica Cuellar, María A. Rodríguez S, Martha L. Medina, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz J, Néstor F. Sandoval, Juan C. Briceño. Evaluation of Decellularized Porcine Artery as Vascular Grafts with Sustained Endothelial Formation.


2018

IX International Seminar of Biomedical Engineering.Serna, J. Talero, V., Briceño J.C., Muñoz-Camargo C. Bioink design based on small intestinal submucosa extracellular matrix for 3D bioprinting.

IX International Seminar of Biomedical Engineering. IEEE Xplore.Suarez-Arnedo, A., Sarmiento, P., Cruz, J.C., Muñoz-Camargo, C. Salcedo, F., Groot, H. And Narvaez, D. 3D Alginate Hydrogels with Controlled Mechanical Properties for Mammalian Cell Encapsulation.

IX International Seminar of Biomedical Engineering. IEEE Xplore.Jaramillo, J., Talero, V.A., Cardenas, L.L., Pineda, M. Oliveros, J. Muñoz-Camargo, C and Briceño, J.C. in vitro Biological Evaluation of Small Intestinal Submucosa - Chitosan / Hyaluronic Acid Tridimensional Scaffols as Deep Wound Healing Dressings.

AICHE Annual Conference 2018.Vargas J.G., Gómez L.A., Serna, J., Cruz J.C., Muñoz-Camargo, C., and Briceño J.C. Microscopic and in vitro Testing of a Chitosan-Based Bone Adhesive.


2017

Termis Annual Conference 2017.Pineda, M., Jaramillo, J., Talero, V., López, R., Muñoz-Camargo, C. Briceño, J.C. Small Intestinal Submucosa-Chitosan Hydrogel as a Deep Wound Healing Material. Tissue Engineering: Part A. Vol. 23 Supl.1.

Termis Annual Conference 2017.Jaramillo, J., Pineda, M., Talero, V., López, R., Muñoz-Camargo, C. Briceño, J.C. In vivo Deep Wound re-epithelialization through Small Intestinal Submucosa/Chitosan Tridimensional Scaffolds.Tissue Engineering: Part A. Vol. 23 Supl.1.


Posters en congresos 

2019

8th International Conference on Bioengineering and Nanotechnology.Alejandra Suarez-Arnedo, Laura Bocanegra-Gómez, Daniel García Olivares, Juan Carlos Cruz y Carolina Muñoz-Camargo. Paracrine response of MSCs on 3D SIS scaffolds: assessment by a wound healing assay.

Día de la investigación 2019, Fundación Cardio Infantil -IC.Javier F. Cifuentes, Julián A. Serna, Daniel Garcia, Fredy Mesa, Carolina Muñoz-Camargo, Mario A. Valderrama, Juan C. Cruz. Caracterización de la respuesta celular de fibroblastos de pie diabético: estimulación eléctrica mediada por matrices de SIS/óxido de grafeno reducido para aplicaciones en regeneración de úlceras de pie diabético.

Día de la investigación 2019, Fundación Cardio Infantil -IC.Guerrero-Barragán, Paula A., Serna, Julián A., Rueda Gensini, Laura. Nikolina Lipovcic., Suárez, Alejandra ., Cruz, Juan C. Muñoz-Camargo, Carolina. Desarrollo y evaluación de biotintas a base de matrices extracelulares descelularizadas de membrana amniótica y submucosa intestinal porcina: aplicaciones en bioimpresión 3D de modelos equivalentes de piel humana.


2018

Biomedical Engineering Society (BMES) Annual Meeting, October 17-20, 2018 in Atlanta.Serna J., Cárdenas L., Cruz J.C, Muñoz-Camargo C, Briceño J.C. SIS/Reduced Graphene Oxide Nanocomposites for 3D Regenerative Scaffolds with Potential Application in Electrostimulation Therapy for Diabetic Ulcer Treatment.

Biomedical Engineering Society (BMES) Annual Meeting, October 17-20, 2018 in Atlanta.Cárdenas L., Jaramillo J., Cruz J.C., Muñoz-Camargo C., Briceño J.C. Fast Healing of diabetic foot Ulcers using SIS-based Regenerative Therapy and Antimicrobial 3D scaffolds.

Biomedical Engineering Society (BMES) Annual Meeting, October 17-20, 2018 in Atlanta.Vargas J.G., Serna J. Sarmiento P., Cruz J.C., Muñoz-Camargo C., Salcedo F., Casas J.P., Briceño J.C. Mechanical and Preclinical Evaluation of a Chitosan Based Bio-Adhesive for Bone with Potential Use at Comminute Fractures.

 

Bothrops

Figura 1. Microscopía de fluorescencia y tinción de hematoxilina- eosina de modelo dermo-epidérmico de piel 3D. Tomado de: 3D Skin Equivalent (dermoepidermal) by the culture of fibroblast and keratinocytes. Tesis de maestría de Alejandra Suarez-Arnedo,Uniandes, 2019.

 

Investigadores 

Carolina Muñoz Camargo

Líder


Juan C. Cruz

Co-Director y Profesor Adjunto



Profesor afiliado 

Juan Carlos Briceño

Profesor Titular



Investigadores Senior 

Mónica Cuellar Entrena

Investigadora MSc


Julián Andrés Serna

Investigador MSc


Javier Cifuentes

Investigador MSc



Estudiantes de Posgrado 

Carlos David Suaréz

Estudiante de Maestría


Proyectos en Biomedicinas e Ingeniería Farmacéutica

Estamos interesados en la búsqueda de nuevos principios farmacológicos a partir de fuentes naturales, de tal forma que puedan ser conjugados en nanomateriales junto con biomoléculas translocantes para su liberación efectiva. En este sentido, estamos usando la abundante caña de azúcar para preparar extractos y evaluar si efectivamente las moléculas contenidas muestran algún nivel de actividad antioxidante y/o inmunomoduladora. Para asegurarnos que estos compuestos nutracéuticos prevalecen durante la extracción y procesamiento térmico, nos asociamos con Agrosavia teniendo en cuenta que ellos han desarrollado nuevos métodos de procesamiento en donde la temperatura se controla cuidadosamente y en consecuencia los compuestos activos tienen chances más altas de permanecer inalterados. Hasta el momento, nuestros resultados indican que algunos de los compuestos presentes en los extractos de caña de azúcar tienen el potencial de revertir la disfunción mitocondrial inducida por la rotenona en un modelo de neuroblastoma. Estos hallazgos parecen estar correlacionados con el potencial antioxidante de los compuestos. Para ahondar en los detalles mecanísticos de la acción de los compuestos, estamos llevando a cabo estudios metabolómicos que permitan elucidar la identidad química de los compuestos para su posterior aislamiento y caracterización estructural.

Los pasos siguientes estarán dedicados a la formulación de suplementos alimenticios a través de la encapsulación de los compuestos aislados en liposomas y cápsulas poliméricas. Esperamos que los aditivos de alimentos desarrollados aquí sean favorables para los cultivadores y pequeños productores en zonas rurales teniendo en cuenta el valor agregado adicional para sus productos.


Financiación 

2020

Proyecto sombrilla Agrosavia-Uniandes Fase II Desarrollo de procesos agroindustriales que permitan obtener productos derivados de caña panelera con mayor valor agregado.


2019

Convocatoria Colciencias 828. Innovación entre universidades y empresas-departamento cundinamarca-segundo corte. Estudio piloto para el desarrollo de panela con mayor valor agregado: Potencial funcional con actividad antioxidante e inmunomodulador in vitro.

Convocatoria nacional para el apoyo a la presentación de patentes vía nacional y vía PCT y apoyo a la gestión de la propiedad intelectual Nº 857. The Game Factory - Modelo Computacional y Arquitectura para la Generación Asistida de Juegos Móviles Educativos.


2018

DAAD: Convocatoria RISE Worldwide. Pharmacological Compounds from Sugarcane with Potential for Parkinson´sTreatment: Isolation, Characterization, and Preliminary Biological Testing. – Financiación en el 2019 de practicantes alemanes en Colombia.

Convocatoria Colciencias"Fortalecimiento de programas y proyectos de investigación en ciencias médicas y de la salud, con talento joven e impacto regional”. Estudio piloto para el desarrollo de panela con mayor valor agregado: Potencial funcional con actividad antioxidante e inmunomoduladora in vitro.

Convocatoria Colciencias 811. Programa de estancias postdoctorales para beneficiarios de formación Colciencias en entidades del SNCTeI. Principios farmacológicos derivados de la caña panelera: aislamiento, caracterización y liberación de moléculas con potencial para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.

Proyecto sombrilla Agrosavia-Uniandes. Fase I Desarrollo de procesos agroindustriales que permitan obtener productos derivados de caña panelera con mayor valor agregado.


Publicaciones 

Peer reviewed Journal articles

2020

Spinelli R, Barrero Guevara LA, López JA, Muñoz-Camargo C, Groot de Restrepo H, Siano AS. 2020. Cytotoxic and antiproliferative activities of amphibian (anuran) skin extracts on human acute monocytic leukemia cells. Toxicon. 177: 25-34 doi: 10.1016/j.toxicon.2020.01.008.


2018

Muñoz-Camargo C., Salazar V.A. Barrero-Guevara L., Camargo S., Mosquera A., Groot H., and Boix E. 2018. Unveiling the Multifaceted Mechanisms of Antibacterial Activity of Buforin II and Frenatin 2.3S Peptides from Skin Micro-Organs of the Orinoco Lime Treefrog (Sphaenorhynchus lacteus) Int J Mol Sci. 19(8): 2170. doi: 10.3390/ijms19082170.


Preprints 

2019

Laura Andrea Barrero-Guevara, Natalia Bolaños, Miguel Parra, John Mario González, Helena Groot, Carolina Muñoz-Camargo. New peptides with immunomodulatory activity in macrophages and antibacterial activity against multiresistant Staphylococcus aureus. Preprint BioRxiv doi: https://doi.org/10.1101/838201.


Artículos en Conferencias 

AIChE Annual Meeting 2020. Monica Cuellar, Julian A. Serna, Juan C. Cruz, Sebastián Escobar, Jader Rodríguez, Carolina Muñoz-Camargo.Biocompatibility and Potential Regenerative Effects of Sugarcane Derivatives in a 2D Skin Wound Model.


AIChE Annual Meeting 2020. Salazar, M. Claudia Castellanos, Javier Cifuentes, Monica Cuellar, Jader Rodríguez, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz. Demonstrated neuroprotective and antioxidant effects of sugarcane derivatives: in vitro rotenone-induced oxidative stress on neuroblastoma cells (SH-SY5Y).


International Conference on Infectious Disease 2018. Muñoz-Camargo C., Barrero-Guevara L., Camargo S. Mitrani E. Groot H. Frog antimicrobial peptides in combination: a new strategy against Staphylococcus aureus.


Posters en congresos 

1er Congreso Internacional de Ingeniería Biomédica y Bioingeniería- Manizales-2019. Cuellar, Monica; Cruz Jimenez, Juan Carlos; Rodriguez, Jader; Muñoz-Camargo, Carolina. Evaluación De La Citotoxicidad De Derivados De Caña Panelera Para Su Potencial Uso Como Agente Regenerativo En Un Tratamiento Tópico De Piel. Universidad de los Andes y Agrosavia.

Día de la investigación 2019, Fundación Cardio Infantil -IC. Laura Rueda, Sebastián Londoño, Mónica Cuellar, Sabrina Hartmann, Vivian A. Salazar, Juan C. Cruz, Carolina Muñoz-Camargo. Extractos de caña de azúcar para el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos en la regeneración y el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.

 

Bothrops

Figura 1. Ensayo de herida 2D en queratinocitos humanos. Esquemático del proceso de realización de la herida y observación al microscopio (realizado por alejandra Suarez-Arnedo). Imágenes de la migración celular fue luego de la inducción de la herida y posterior regeneración al ser expuestas a derivados de caña de azúcar obtenidos durante la producción de panela. Resultados de convenio Uniandes-Agrosavia.

 

Investigadores 

Líderes 

Carolina Muñoz Camargo

Profesora Asistente IBIO


Juan C. Cruz

Profesor Adjunto IBIO



Co-investigadores externos 

Jader Rodríguez

Investigador-AGROSAVIA



Profesores Afiliados 

Andrés González

Profesor Asociado IQUI


Johann Osma

Profesor Asociado IEE


Mario Linares

Profesor Asistente ISIS


Jorge Duitama

Profesor Asistente/Assistant Professor, ISIS



Investigadores postdoctorales 

Vivian Salazar

Investigadora PhD



Investigadores Senior 

Mónica Cuellar Entrena

Investigadora MSc


Julián Andrés Serna

Investigador MSc


Javier Cifuentes

Investigador MSc



Estudiantes de Pregrado 

Carlos Daniel Cardona

Estudiante de pregrado



Estudiantes de Intercambio 

Sabrina Hartman

Technische Universität Kaiserslautern (Germany)



Dinámicas de una familia de adyuvantes del glifosato en herbicidas usados en fumigación aérea

El objetivo de esta investigación es estudiar las dinámicas temporales de los adyuvantes de los herbicidas con los que se fumigan las plantaciones ilegales de coca en Colombia. Con ella se pretende evidenciar la influencia que tienen las concentraciones iniciales de los adyuvantes sobre la permanencia en el ambiente de algunos compuestos químicos.

Modelamos un ambiente fumigado por herbicidas hechos a base de glifosato con un modelo compartimental con 4 compartimentos: Aire (A), tierra (T), agua (W) y personas (P). Se consideró una familia de adyuvantes de glifosato: POE-15.


dinamica

Figura 1. Dinámicas de acumulación en los 4 compartimentos considerados para distintas concentraciones iniciales del adyuvante POE-15. A) Concentración inicial de POE-15: 0.27% w/w. B) Concentración inicial de POE-15: 4.8% w/w. C) Concentración inicial de POE-15: 11.07% w/w. D) Concentración inicial de POE-15: 34% w/w. E) Concentración inicial de POE-15: 78% w/w.


equilibrio

Figura 2. Comportamiento en el equilibrio de la masa acumulada en cada compartimento del adyuvante POE-15 en función de diferentes concentraciones iniciales del adyuvante.


Investigadores

Juan Manuel Cordovez

Director IBIO

 

Mauricio Santos

Investigador Postdoctoral

 

William Valero

Estudiante de Pregrado

 

Contacto

William Valero

Escribirle al correo aquí.

Modelo matemático de infección por el virus del mixoma en células cancerosas

La viroterapia oncolítica es una alternativa innovadora a las terapias contra el cáncer más convencionales, que se basa en la capacidad de los virus oncolíticos para atacar y destruir específicamente las células tumorales. Esta terapia puede activar la respuesta inmune innata y adaptativa del cuerpo, logrando la destrucción de las células cancerosas por el sistema inmune.

El virus del mixoma es un poxvirus que infecta conejos europeos, puede replicarse en una variedad de líneas celulares de cáncer humano, por tanto un un candidato ideal para la viroterapia oncolítica. Sin embargo, los mecanismos dinámicos entre el virus y las células cancerosas no se comprenden completamente. Los modelos matemáticos son una herramienta útil para proporcionar información relevante sobre la dinámica que rige la interacción entre las células normales y cancerosas y sus parásitos virales.

En este estudio, las células cancerosas de melanoma murino se infectaron con un virus mixoma que expresa GFP (vMyx GFP) a baja multiplicidad de infección y se tomaron imágenes en un microscopio de fluorescencia cada 30 minutos para determinar las células infectadas. Para comprender el proceso de infección, es decir, la susceptibilidad a las tasas de conversión infectadas y los efectos espaciales del cultivo celular, desarrollamos un modelo matemático parametrizado con los experimentos descritos anteriormente que simula espacialmente explícitamente el proceso de infección. El modelo es una formulación estocástica espacialmente explícita de SI que considera las células cancerosas y las partículas virales. Con el modelo pudimos cuantificar y comprender mejor esta compleja red de interacciones. Esperamos que el modelo contribuya a acelerar el desarrollo de una viroterapia oncolítica funcional y efectiva con el virus mixoma.

Este proyecto se desarrolla en colaboración con el Centro de Inmunoterapia, Vacunología y Viroterapia del Instituto de Biodiseño de Arizona State University (ASU).


Viroterapia1

Figura 1. Cultivo celular de B16f10 de células musculares de células musculares de melanoma.

 

Investigadores:

 

Juan Manuel Cordovez

Profesor Asociado Uniandes

 

Grant McFadden

Profesor ASU

 

Lina Franco

Egresada Uniandes /Investigadora ASU

 

Contacto:

 

Juan Manuel Cordovez

Escribirle al correo aquí.

Acoplamiento de enfermedades infecciosas con dinámica social: cómo la cooperación modula la fuerza de la infección

Las epidemias crean un dilema social ya que la respuesta individual a una enfermedad afecta la dinámica de la enfermedad. Dilemas sociales como el almacenamiento adecuado de agua, el distanciamiento social, el uso adecuado de máscaras, entre otros, constituyen decisiones individuales que afectarán la dinámica de la enfermedad en un nivel macro. La inclusión de decisiones basadas en el comportamiento dentro de los modelos epidemiológicos ha arrojado nuevas perspectivas sobre el modelado de epidemias. De hecho, los estudios han indicado que el curso de una epidemia se puede cambiar sustancialmente al incluir comportamientos adaptativos. En este enfoque, proponemos un modelo que combina la dinámica de la epidemia con la teoría de juegos con el objetivo de capturar estrategias individuales como respuesta a la propagación de la enfermedad y la cooperación de otros individuos. Para representar estas dinámicas individuales, la epidemia y los procesos sociales están incrustados en gráficos heterogéneos que representan las redes sociales del "mundo real". Estas redes constituyen una organización jerárquica, donde el nivel de conectividad de cada individuo (o nodo) sigue una distribución de ley de potencia. En consecuencia, pocos nodos pueden actuar como concentradores, mientras que el resto tendrá pocas interacciones. Con este trabajo, intentamos explorar cómo la cooperación dentro de los individuos modula la fuerza de la infección y, por lo tanto, disminuye la propagación de la epidemia.


Integrantes

Juan Manuel Cordovez

Director BIOMAC

 

Mauricio Santos

Investigador Postdoctoral

 

Jaime Cascante

Estudiante de Maestría

 

Samuel Torres

Estudiante de Pregrado

 

Una vez se interviene, los detalles importan aún más

Actualmente estamos investigando cómo la estructura de la red de contactos locales dentro de una gran ciudad como Bogotá modula la propagación del SARS-COV-2, y cómo podemos usar esa dinámica de la red de contactos para crear y diseñar indicadores para identificar qué nodos son de alto riesgo y podrían tener un efecto directo en el número de nuevas personas infectadas. De esta manera, mostraremos si las medidas no farmacéuticas específicas enfocadas en el aislamiento podrían tener el mismo éxito que las cuarentenas estrictas ayudando a reducir el riesgo de un brote en Bogotá y manteniendo la actividad económica.


Integrantes

Juan Manuel Cordovez

Director BIOMAC

 

Mauricio Santos

Investigador Postdoctoral

 

David Suárez Salazar

Estudiante de Maestría

 

2020

publicacionDESARROLLO DE UN MODELO BIOIMPRESO DE EPITELIO PIGMENTARIO DE LA RETINA HUMANA. Convocatoria conjunta Hospital Militar-Uniandes. 2020

publicacionAlejandra Suarez-Arnedo, Felipe Torres Figueroa,Camila Clavijo, Pablo Arbeláez, Juan C. Cruz ,Carolina Muñoz-Camargo. 2020. An image J plugin for the high throughput image analysis of in vitro scratch wound healing assays. PLoS ONE 15(7): e0232565.

publicacion Rangel-Muñoz, N.; Suarez-Arnedo, A.; Anguita, R.; Prats-Ejarque, G.; Osma, J.F.; Muñoz-Camargo, C.; Boix, E.; Cruz, J.C.; Salazar, V.A. 2020 Magnetite Nanoparticles Functionalized with RNases against Intracellular Infection of Pseudomonas aeruginosa. Pharmaceutics 12:631.

Ramírez-Acosta, C.M.; Cifuentes, J.; Castellanos, M.C.; Moreno, R.J.; Muñoz-Camargo, C.; Cruz, J.C.; Reyes, L.H.2020 PH-Responsive, Cell-Penetrating, Core/Shell Magnetite/Silver Nanoparticles for the Delivery of Plasmids: Preparation, Characterization, and Preliminary In Vitro Evaluation. Pharmaceutics 12:561.

Spinelli R, Barrero Guevara LA, López JA, Muñoz-Camargo C, Groot de Restrepo H, Siano AS. 2020. Cytotoxic and antiproliferative activities of amphibian (anuran) skin extracts on human acute monocytic leukemia cells. Toxicon. 177: 25-34 

Natalia Lopez-Barbosa‡, Alejandra Suárez-Arnedo‡, Javier Cifuentes, Andres Fernando Gonzalez Barrios, Carlos A. Silvera Batista, Johann F. Osma, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz. 2020. Magnetite-OmpA nanobioconjugates as cell-penetrating vehicles with endosomal escape abilities. ACS Biomaterials Science & Engineering. 6:1, 415-424.

2019

Perez J, Cifuentes J, Cuellar M,  Suarez-Arnedo A,  Cruz J.C,  Muñoz-Camargo C. 2019. Cell-Penetrating and Antibacterial BUF-II Nanobioconjugates: Enhanced Potency via Immobilization on Polyetheramine-modified Magnetite Nanoparticles. International Journal of Nanomedicine 14:8483-8497.

publicacionesJessica Perez, Javier Cifuentes, Monica Cuellar, Alejandra Suarez-Arnedo, Juan C. Cruz , Carolina Muñoz-Camargo. 2019. Cell-Penetrating and Antibacterial BUF-II Nanobioconjugates: Enhanced Potency via Immobilization on Polyetheramine-modified Magnetite Nanoparticles. Accepted for publication in International Journal of Nanomedicine.

publicacionesNatalia Lopez-Barbosa‡, Alejandra Suárez-Arnedo‡, Javier Cifuentes, Andres Fernando Gonzalez Barrios, Carlos A. Silvera Batista, Johann F. Osma, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C. Cruz. 2019. Magnetite-OmpA nanobioconjugates as cell-penetrating vehicles with endosomal escape abilities. Accepted for publication to ACS Biomaterials Science & Engineering.

publicacionAlejandra Suarez-Arnedo, Diana M. Narváez, Paula Sarmiento, Laura Bocanegra, Felipe Salcedo, Carolina Muñoz-Camargo, Helena Groot, Juan Carlos Cruz. 2019. Tridimensional alginate disks of tunable topologies for mammalian cell encapsulation. Anal Biochem. Jun 1;574:31-33. doi: 10.1016/j.ab.2019.03.008

publicacionSerna J. A., Talero V.A., Flórez S.L, Briceño J.C, Muñoz-Camargo C., Cruz J. C. 2019. Formulation and Characterization of a SIS based photocrosslinkable bioink. Polymers. Mar 26;11(3). pii: E569. doi: 10.3390/polym11030569.

2018

publicacionMonica Cuellar, Javier Cifuentes, Jessica Perez, Alejandra Suarez-Arnedo, Julian A Serna, Helena Groot, Carolina Muñoz-Camargo, Juan C Cruz. 2018. Novel BUF2-magnetite nanobioconjugates with cell-penetrating abilities. Int J Nanomedicine. 13:8087-8094. doi: 10.2147/IJN.S188074.

publicacionMuñoz-Camargo C., Salazar V.A. Barrero-Guevara L., Camargo S., Mosquera A., Groot H., and Boix E. 2018. Unveiling the Multifaceted Mechanisms of Antibacterial Activity of Buforin II and Frenatin 2.3S Peptides from Skin Micro-Organs of the Orinoco Lime Treefrog (Sphaenorhynchus lacteus). Int J Mol Sci. 19(8): 2170. doi: 10.3390/ijms19082170.

2020

financiaciónFase II desarrollo de procesos agroindustriales que permitan obtener productos derivados de caña panelera con mayor valor agregado.

IP: Carolina Muñoz-Camargo, Co-investigadores: Juan Carlos Cruz, Jader Rodriguez Agrosavia.

 

2019

financiaciónEstudio piloto para el desarrollo de panela con mayor valor agregado: Potencial funcional con fines nutracéuticos in vitro. 828-2019 Innovación entre Universidades y Empresas-Departamento Cundinamarca-Segundo Corte.

IP: Jader Rodriguez, Carolina Muñoz y Juan Carlos Cruz.

 

2018

financiacionEstudio piloto para el desarrollo de panela con mayor valor agregado: Potencial funcional con actividad antioxidante e inmunomoduladora in vitro. Convocatoria Colciencias: "Fortalecimiento de programas y proyectos de investigación en ciencias médicas y de la salud, con talento joven e impacto regional.

IPs: Carolina Muñoz-Camargo, Juan Carlos Cruz y Jader Rodriguez.

 

financiacionDiseño y evaluación de biotintas a base de hidrogeles de submucosa intestinal y placenta porcina para la fabricación de equivalentes de piel humana por bioimpresión. 

IP: Carolina Muñoz C. Fondo de Apoyo a Profesores Asistentes. 

 

financiacionDesarrollo de procesos agroindustriales que permitan obtener productos derivados de caña panelera con mayor valor agregado. Proyecto sombrilla Agrosavia-Uniandes.

IP  Agrosavia: Jader Rodriguez.

IP Uniandes: Carolina Muñoz. Convenio # AV17-06TV18-04

 

2017

financiacionEvaluación de un tratamiento tópico a base de péptidos antimicrobianos contra S.aureus MRSA en un modelo tridimensional in-vitro de piel humana. IP: Juan Carlos Cruz. Convocatoria 777 Colciencias. Código No   120477757832.

 

financiacionEvaluación del uso de péptidos antimicrobianos para combatir infecciones por S. aureus MRSA en un modelo in-vitro de herida cutánea. IP:Juan Carlos Briceño. Participación como co-investigadora. 2017, Convocatoria Interna Apoyo al Fortalecimiento de Grupos FCI. Financiado.

La investigación multidisplicinaria que desarrollamos junto con la profesora Carolina Muñoz se enfoca en el desarrollo y aplicación de nuevos biomateriales para aplicaciones en medicina regenerativa y en particular en los campos de liberación controlada de fármacos, sistemas basados en péptidos antimicrobianos contra microorganismos resistentes y regeneración de tejidos. Dentro de los focos de interés en liberación controlada, se encuentra la producción de vehículos nanoestructurados con capacidad de penetración celular que responden a la aplicación de campos magnéticos externos para su transporte y guía a los órganos y tejidos de interés. Para esto hemos contado con el apoyo de los Departamentos de Ingeniería Química y Eléctrica y Electrónica de la Universidad de los Andes. Es así como junto con el Departamento de Ingeniería Química hemos trabajado en la búsqueda y producción de alta eficiencia de nuevas moléculas biológicas con capacidad de translocación celular espontánea, lo cual nos ha permitido desarrollar 3 nuevos vehículos de penetración celular que adicionalmente son capaces de escapar rutas endosomales de tráfico intracelular. Por otra parte, junto con el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica hemos desarrollado plataformas de microfluídica para estudiar el transporte y encapsulación de los vehículos sintetizados. Actualmente estamos aplicando los vehículos desarrollados en la liberación de moléculas farmacológicas pequeñas (naturales y sintéticas) y terapias génicas para el tratamiento de enfermedades neurodegerativas, varios tipos de cáncer y enfermedades huérfanas asociadas a errores innatos del metabolismo. 

En el campo de regeneración de tejidos, nos encontramos trabajando en el desarrollo de biotintas fotoentrecruzables derivadas de matrices extracelulares descelularizadas para bioimpresión 3D basada en extrusión. El trabajo se ha centrado en buscar abordajes para controlar las propiedades mecánicas de los constructos bioimpresos, a través de modificaciones bioquímicas que le otorgan susceptibilidad a la luz a los materiales. Con las biotintas desarrollados esperamos imprimir constructos con aplicación en la preparación de modelos de piel 3D, así como regenerar tejidos de difícil manejo como el cartílago hialino humano. También, hemos trabajado en el desarrollo de nuevos materiales para la manufactura de andamios regenerativos híbridos entre matrices extracelulares descelularizadas y el nanomaterial 2D electroconductor grafeno. Esto con el propósito de acelerar los procesos proliferación celular en heridas de difícil manejo como aquellas observadas en pacientes con úlceras de pie diabético. De la misma forma, esta tecnología la estamos empleando junto con el profesor Luis H. Reyes de IQUI para la preparación de geles para la encapsulación de microorganismos destinados a la producción de metabolitos de interés comercial.

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