[ES] En esta tesis, se ha desarrollado un método para la producción microfluídica de microesferas de poli(fluoruro de vinilo) y poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto. Este produce microesferas piezoeléctricas y magnetoeléctricas con alto porcentaje de estructuras electroactivas, sin pos-procesamiento y un mayor control dimensional y eficiencia temporal y material. El método es muy simple y no requiere equipos específicos, haciéndolo viable para la mayoría de laboratorios. Las microesferas se utilizaron para producir un sistema de precondicionamiento osteogénico de células madre mesenquimales humanas. Su aplicación directa ha demostrado éxito terapeutico en la regeneración ósea, pero puede mejorarse mediante el precondicionamiento por cultivo en condiciones biomiméticas osteoinductoras. El sistema consiste en microesferas de poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto empaquetadas formando un soporte 3D ensamblable. Las microesferas se funcionalizaron con proteínas de la matriz extracelular ósea y se utilizó medio de cultivo osteogénico, replicando señales biofísicas, bioquímicas y geométricas. Las microesferas empaquetadas pueden adaptarse al crecimiento celular y desmontarse fácilmente para el aislamiento y recuperación celular. Las células precondicionadas revelaron un ligero aumento en CD105 y CD90 después de 5 días de cultivo y expresión de RUNX2 aumentada. Se produjo una plataforma 2D similar basada en membranas de separación de fases inducida por no disolventes de poli(fluoruro de vinilo) y compuestos con ferritas de hierro o cobalto. A pesar de la menor constante magnetoestrictiva, las ferritas de hierro tienen menor citotoxicidad. Estas produjeron esferulitas más pequeñas, mayor cristalinidad y porcentajes de estructuras electroactivas relativamente a las ferritas de cobalto. Los cambios fueron mucho menores entre nanopartículas que entre su presencia/ausencia. Las células madre mesenquimales humanas mostraron una pobre adhesión y la estimulación no ha afectado la actividad de la fosfatasa alcalina. Las nanopartículas no influyeron en la adhesión, proliferación o diferenciación celular. Para mejorar las propiedades electroactivas del poli(fluoruro de vinilo), se sometieron membranas de separación de fases no inducidas por disolventes a compresión mecánica a diferentes condiciones. Se observó un aumento en el porcentaje de estructuras electroactivas en todas las condiciones. La morfología de la membrana pasó de muy porosa a completamente sólida sin esferulitas discernibles. También han mejoraron las propiedades mecánicas y la respuesta piezoeléctrica. El tratamiento también se realizó con rodillos para evidenciar el potencial industrial del procedimiento. Las diferencias se observaron principalmente entre muestras tratadas/no tratadas y no entre condiciones. También se realizó en membranas con ferritas de hierro o cobalto, habiendo un mayor efecto en muestras puras que en estas. Los líquidos iónicos magnéticos pueden producir polarización en respuesta a campos magnéticos como los compuestos magnetoeléctricos. Un compuesto de poli(fluoruro de vinilo)/[Bmim][FeCl4] se procesó en microesferas por microfluidica, aumentando las estructuras electroactivas y reduciendo la cristalinidad. El procesamiento se realizó como anteriormente. Opcionalmente, las microesferas se pueden limpiar con disolventes polares o apolares para mantener o eliminar el líquido iónico. Se proceso poli(fluoruro de vinilo) y el líquido iónico magnético [Emim]2[Co(SCN)4] en films con contenidos de 0, 10, 20 y 40% y se cristalizo a distintas temperaturas. El líquido iónico se segregó parcialmente durante la cristalización. El aumento del contenido aumentó la temperatura de cristalización y mostró un efecto dosis dependiente en la inducción de fases electroactivas. Las temperaturas de cristalización más altas aumentaron las temperaturas de fusión. La naturaleza líquida del [Emim]2[Co(SCN)4] permite una eliminación sencilla se necesario. / [CA] En esta tesis, se ha desarrollado un método para la producción microfluídica de microesferas de poli(fluoruro de vinilo) y poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto. Este produce microesferas piezoeléctricas y magnetoeléctricas con alto porcentaje de estructuras electroactivas, sin pos-procesamiento y un mayor control dimensional y eficiencia temporal y material. El método es muy simple y no requiere equipos específicos, haciéndolo viable para la mayoría de laboratorios. Las microesferas se utilizaron para producir un sistema de precondicionamiento osteogénico de células madre mesenquimales humanas. Su aplicación directa ha demostrado éxito terapeutico en la regeneración ósea, pero puede mejorarse mediante el precondicionamiento por cultivo en condiciones biomiméticas osteoinductoras. El sistema consiste en microesferas de poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto empaquetadas formando un soporte 3D ensamblable. Las microesferas se funcionalizaron con proteínas de la matriz extracelular ósea y se utilizó medio de cultivo osteogénico, replicando señales biofísicas, bioquímicas y geométricas. Las microesferas empaquetadas pueden adaptarse al crecimiento celular y desmontarse fácilmente para el aislamiento y recuperación celular. Las células precondicionadas revelaron un ligero aumento en CD105 y CD90 después de 5 días de cultivo y expresión de RUNX2 aumentada. Se produjo una plataforma 2D similar basada en membranas de separación de fases inducida por no disolventes de poli(fluoruro de vinilo) y compuestos con ferritas de hierro o cobalto. A pesar de la menor constante magnetoestrictiva, las ferritas de hierro tienen menor citotoxicidad. Estas produjeron esferulitas más pequeñas, mayor cristalinidad y porcentajes de estructuras electroactivas relativamente a las ferritas de cobalto. Los cambios fueron mucho menores entre nanopartículas que entre su presencia/ausencia. Las células madre mesenquimales humanas mostraron una pobre adhesión y la estimulación no ha afectado la actividad de la fosfatasa alcalina. Las nanopartículas no influyeron en la adhesión, proliferación o diferenciación celular. Para mejorar las propiedades electroactivas del poli(fluoruro de vinilo), se sometieron membranas de separación de fases no inducidas por disolventes a compresión mecánica a diferentes condiciones. Se observó un aumento en el porcentaje de estructuras electroactivas en todas las condiciones. La morfología de la membrana pasó de muy porosa a completamente sólida sin esferulitas discernibles. También han mejoraron las propiedades mecánicas y la respuesta piezoeléctrica. El tratamiento también se realizó con rodillos para evidenciar el potencial industrial del procedimiento. Las diferencias se observaron principalmente entre muestras tratadas/no tratadas y no entre condiciones. También se realizó en membranas con ferritas de hierro o cobalto, habiendo un mayor efecto en muestras puras que en estas. Los líquidos iónicos magnéticos pueden producir polarización en respuesta a campos magnéticos como los compuestos magnetoeléctricos. Un compuesto de poli(fluoruro de vinilo)/[Bmim][FeCl4] se procesó en microesferas por microfluidica, aumentando las estructuras electroactivas y reduciendo la cristalinidad. El procesamiento se realizó como anteriormente. Opcionalmente, las microesferas se pueden limpiar con disolventes polares o apolares para mantener o eliminar el líquido iónico. Se proceso poli(fluoruro de vinilo) y el líquido iónico magnético [Emim]2[Co(SCN)4] en films con contenidos de 0, 10, 20 y 40% y se cristalizo a distintas temperaturas. El líquido iónico se segregó parcialmente durante la cristalización. El aumento del contenido aumentó la temperatura de cristalización y mostró un efecto dosis dependiente en la inducción de fases electroactivas. Las temperaturas de cristalización más altas aumentaron las temperaturas de fusión. La naturaleza líquida del [Emim]2[Co(SCN)4] permite una eliminación sencilla se necesario. / [EN] In this thesis, a method for the microfluidic production of poly(vinyl fluoride) and poly(vinyl fluoride)/cobalt ferrite microspheres was developed. It produced piezoelectric and magnetoelectric microspheres with a high percentage of electroactive structures without further processing, and unparallel dimensional control and improved material, and time efficiency. The method is very simple and does not require specific equipment making it viable for most laboratories. The microspheres were used to produce an osteogenic preconditioning system for human mesenchymal stem cells, whose direct application has proven medical success in bone regeneration. Though, it can be improved by preconditioning by culturing in biomimetic osteogenic inducing conditions. The system consists of packed poly(vinyl fluoride)/cobalt ferrite microspheres packed to form an assemblable 3D scaffold. The microspheres were functionalized with bone extracellular matrix proteins, and osteogenic culture medium was used, replicating biophysical, biochemical, and geometrical cues. Packed microspheres can adapt to cell growth and be easily disassembled for cell isolation and recovery. Preconditioned cells revealed a slight increase in CD105 and CD90 after 5 days of culturing and increased RUNX2 expression. A similar 2D platform was produced based on non-solvent induced phase separation membranes of poly(vinyl fluoride), and compounds with iron or cobalt ferrites. Besides the lower magnetostrictive constant, iron ferrites have lower cytotoxicity. Iron ferrites produced smaller spherulites, increased crystallinity and electroactive structure percentages relative to cobalt ferrites. These changes were much smaller between nanoparticles nature than presence. Human mesenchymal stem cells showed poor adhesion and alkaline phosphatase activity was unaffected by stimulation. The nanoparticles did not influence cell adhesion, proliferation, or differentiation. To improve the electroactive properties of poly(vinyl fluoride), non-solvent induced phase separation membranes were subjected to mechanical at different conditions. An increase in the percentage of electroactive structures was observed for all conditions. Membrane morphology went from highly porous to completely solid without discernible spherulites. Consequently, mechanical properties and piezoelectric response were also improved. The treatment was also performed on rollers to evidence the industrial potential of the procedure. Differences were mainly observed between non-treated and treated samples rather than among conditions It was also performed on membranes with iron or cobalt ferrites, where it had a greater effect on pure than on these. Magnetic ionic liquids can produce polarization in response to magnetic fields, like magnetoelectric compounds. A poly(vinyl fluoride)/[Bmim][FeCl4] compound was effectively processed into microspheres through microfluidics, leading to increased electroactive structures and reduced crystallinity. Processing was performed as previously. Microspheres can be optionally cleaned with polar or apolar solvents to maintain or remove the ionic liquid. Poly(vinyl fluoride) and the magnetic ionic liquid [Emim]2[Co(SCN)4] were processed into films with 0, 10, 20 and 40% contents, and crystallized at distinct temperatures. Ionic liquid was partially segregated during crystallization. Increasing filler content increased crystallization temperature and showed a dose-dependent effect on the induction of electroactive phases. Higher crystallization temperatures increased melting temperatures. [Emim]2[Co(SCN)4] inclusion proved suitable for the enhancement of poly(vinyl fluoride)'s electroactive properties, and its liquid nature enables simple removal when required. / Quero agradecer à Fundação Vasca para a Ciência, ao Ministério para a Ciência e o Desenvolvimento, ao Centro Biomédico de Investigação em Rede e à Fundação para a Ciência e a Tecnologia pelo seu contributo para a conclusão desta tese. Especificamente pelo financiamento dos projetos PID2019-106099RB-C41 e C43 / Ribeiro Martins, LA. (2024). Microfluidic processing of Smart polymers for Tissue Engineering [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213710