La logística de un Trasplante de Progenitores Hematopoyéticos (TPH) incluye en la mayoría de casos (TPH autólogo y de Sangre de Cordón Umbilical (SCU)), una etapa de criopreservación a temperaturas de -196ºC. Las técnicas de congelación más extendidas utilizan DMSO como crioprotector para optimizar la viabilidad y funcionalidad de las células reduciendo la proporción de agua congelada y la deshidratación intracelular durante el proceso de congelación.La presencia del crioprotector hace que las suspensiones celulares descongeladas sean hipertónicas y como las células responden importando y exportando agua frente a un cambio de osmolaridad, el retorno a condiciones isotónicas puede resultar en la superación de los límites mecánicos de las membranas plasmáticas por una entrada masiva de agua al citoplasma (choque osmótico). Este fenómeno es de especial importancia durante la reconstitución y manipulación de células descongeladas debido a que la membrana celular es un conjunto de lípidos y proteínas organizados que por debajo de los 20ºC pierde fluidez, limitando su resistencia y por tanto su capacidad de respuesta osmótica.En 1978, el profesor John Goldman95 publicó las primeras evidencias del fenómeno de choque osmótico sobre la reducción de capacidad clonogénica en médula ósea (MO) descongelada. Sin embargo, este trabajo no ha tenido una gran repercusión en los protocolos de criopreservación seguramente porque el número de Células Progenitoras Hematopoyéticas (CPH) en MO y en Aféresis (CPH-A) está por encima del umbral mínimo definido para uso clínico. Esta situación cambia en el momento que la SCU se define como fuente de células progenitoras debido a su limitada proporción en estos productos. Así, en 1995 el Dr. Pablo Rubinstein139 reabre el debate de la relevancia del choque osmótico en productos hematopoyéticos descongelados e introduce la estabilidad osmótica previa a la infusión para reducir el efecto del cambio brusco de osmolaridad durante el retorno a condiciones isotónicas.Para la práctica diaria de un laboratorio de procesamiento celular, y por extensión para el equipo clínico de trasplante, el choque osmótico afecta a los controles de calidad del descongelado si estos incluyen manipulaciones que impliquen cambios bruscos de osmolaridad. En este sentido, un caso muy llamativo es el de la citometría de flujo (CMF), no en vano, casi ningún laboratorio realiza este tipo de análisis en muestras descongeladas debido seguramente a la falta de correlación con los datos precongelación.Más alarmante es el hecho de que la infusión directa de los inóculos descongelados pueda ser también una fuente de choque osmótico que comprometa la viabilidad celular resultando, en el caso de TPH con dosis límite de CPH, determinante para el éxito de la recuperación hematopoyética.En este ámbito se ha desarrollado el trabajo experimental de esta Tesis Doctoral que proporciona evidencias, cuantifica el efecto del choque osmótico en los controles de calidad de productos hematopoyéticos descongelados, propone un método de CMF para su análisis y valida dos sistemas automáticos aptos para la clínica que rinden productos estabilizados osmóticamente, listos para trasplante y sin pérdida celular ni de viabilidad significativas. / Current logistics of Hemopoetic Progenitor Cells Transplant (HPT) usually includes (Autologous HPT and Umbilical Cord Blood Cells (UCB) Transplant) a cryopreservation step at temperatures of -196ºC. Dimethyl sulfoxide, the most used cryoprotector raises cellular viability and function both by reducing frozen water proportion as well as intracellular dehydration during the freezing process of cells.Presence of cryoprotector makes thawed cellular suspension hypertonic and as cells respond importing and exporting water from their cytoplasm in front of changes of osmolarity, the return to isotonic conditions may surpass the mechanical limits of plasmatic membranes by means of a massive entry of water into the cytoplasm (osmotic shock).This is specially important during the reconstitution and manipulation of thawed cells because cell membrane is a set of organized lipids and proteins that below of 20ºC loose fluidity thus limiting resistance and so capacity of response in front of an osmotic shock.In 1978, first evidences about the reduced clonogenicity in thawed cells from Bone Marrow (BM) were published by professor John Goldman. However, these results have not had great repercussion on cryopreservation protocols possibly because the huge number of progenitor cells in BM and Apheresis (HPC-A). This situation changes when UCB is defined as a suitable source of progenitor cells due to the limited number of cells in these products. In this regard, Dr. Pablo Rubinstein reopens in 1995 the debate about the relevance of osmotic shock in thawed progenitor cells grafts. In that work, osmotic stability before infusion was introduced to reduce deleterious effect of sudden changes in osmolarity during the return to isotonic conditions.Considering Cell Processing laboratories current practices, osmotic shock concerns quality controls of thawed cells when sudden changes in osmolarity are included in these techniques. It is specially relevant when Flow Cytometry is considered because almost no laboratory uses this technique to analyze thawed samples because of the lack of correlation with pre freeze data.In addition, direct infusion of thawed grafts could be a source of osmotic shock altering cells viability which, in case of limiting number of progenitor cells in the graft, could affect hemopoètic recovery of the transplanted patient.In this field has been developed the experimental of the present Doctoral Thesis which provides evidences and quantify the effect of the osmotic shock in quality controls of thawed hemopoetic grafts as well as proposes a method of Flow Cytometry to analyze them. Finally, in this work two automatic systems available for the clinic were validated to wash DMSO and producing osmotically stabilized products without significant looses of viability and progenitor cells.

En el presente trabajo se estudian distintos aspectos relacionados con la congelación y el almacenamiento de productos congelados, con los siguientes objetivos: - Optimizar el diseño de sistemas para la congelación o almacenamiento de alimentos a través de un mejor conocimiento de los fenómenos de transferencia de calor que tienen lugar en los mismos. Esto involucra un adecuado dimensionamiento de los equipos con el consiguiente ahorro en los costos de inversión. - Desarrollar métodos simplificados y muy precisos de predicción de tiempos de congelación y descongelación, con lo que se contribuirá al objetivo anterior y, principalmente, a la operación eficiente de los equipos con los consiguientes ahorros de energía y costos de operación y mejora en la calidad de los productos procesados. - Estudiar el comportamiento térmico de diversas estibas de alimentos congelados frente a fluctuaciones de la temperatura del ambiente de almacenamiento y analizar los efectos de éstas sobre la calidad de los alimentos, para optimizar el diseño de los sistemas de almacenamiento y distribución.

En los últimos años se han producido cambios en los hábitos de consumo alimentario causados principalmente por un menor tiempo disponible para la preparación de las comidas y la reducción del número de personas por unidad familiar. El sector de los platos preparados se ha consolidado en el mercado, ofreciendo al consumidor productos de fácil y rápida preparación. En este contexto, el horno microondas se ha convertido en un electrodoméstico indispensable en cada hogar por su facilidad de uso y rapidez en la preparación de este tipo de productos. Las peculiaridades del calentamiento por microondas, donde la composición del propio alimento influye de manera crucial, dificulta la predicción generalizada del patrón de calentamiento en alimentos y hace necesario un estudio individualizado para cada caso en particular. Por tanto, la tendencia actual consiste en diseñar alimentos que sean aptos para el calentamiento en microondas desde la propia formulación de los mismos. En la presente tesis doctoral se estudiaron sistemas modelo tipo salsa bechamel como ejemplo de producto elaborado que se comercializa por sí solo o formando parte de platos preparados. Inicialmente, se analizó el impacto de la formulación de sistemas modelo elaborados con sal, agua y distintos hidrocoloides (almidones y carragenatos) en las propiedades intrínsecas del calentamiento en microondas (propiedades dieléctricas) y en las propiedades reológicas y microestructurales. A continuación, se analizaron las propiedades microestructurales y reológicas de salsas elaboradas con diversos almidones (nativos y modificados) con el fin de observar el comportamiento frente al calentamiento en horno microondas. Además, se analizó la estabilidad química y microestructural de salsas formuladas con diferentes proteínas (láctea o de soja) frente a un proceso de congelación-descongelación en horno microondas o convencional. Por último, se analizaron la microestructura y las propiedades dieléctricas de salsas elaboradas con diferentes grasas preparadas a diferentes velocidades de agitación. / Guardeño Expósito, LM. (2012). Optimización de la formulación de una salsa apta para calentar en microondas: estudio químico y microestructural [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15758 / Palancia