Las enfermedades crónicas son altamente prevalentes en nuestra sociedad. En muchos casos
el tratamiento más efectivo es el trasplante del órgano afectado, pero puede complicarse
debido a la enfermedad de injerto contra huésped. Si bien existen medicamentos para reducir
los efectos de esta enfermedad, ninguno la elimina y la búsqueda de sustitutos es altamente
costosa. La toxicidad de un nuevo fármaco se evalúa principalmente en tres órganos: corazón,
hígado y riñón. La evaluación comienza en la etapa in vitro, en condiciones estáticas,
diferentes a las condiciones en el cuerpo humano, donde todo es dinámico y se encuentra
conectado. Por este motivo, en este trabajo se desarrolló simulaciones computacionales
dinámicas de micro bioreactores para la evaluación in vitro de la toxicidad de fármacos, con
el fin de sostener matemáticamente los modelos in vitro. Se diseñaron diversos modelos de
organ-on-a-chip para cada uno de los tejidos, luego se interconectaron y se agregó un
mezclador pasivo, para mezclar sangre humana con una solución de medicamento modelo. Se
caracterizaron los campos de velocidad, presión y concentración de cada una de las partes del
sistema separados e interconectados, para evaluar los valores de esfuerzo cortante, la
presencia de vórtices y el grado de mezclado de ambas soluciones. Las simulaciones
demuestran que no se presentan vórtices en los lugares de siembra de ninguno de los chips, y
que la sangre y la solución de medicamento se mezclan completamente. El chip diseñado para
cardiomiocitos supera el límite superior de esfuerzo cortante de 2.6 Pa establecido. La
implementación de los chips fue posible mediante manufactura aditiva y se verificó la
integridad de los canales por medios ópticos. Se evidenció la utilidad del uso de simulaciones
computacionales en aras de dilucidar los resultados de un prototipo previo a su construcción
y la viabilidad de construir microbioreactores a la medida para evaluar toxicidad de fármacos
in vitro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/26900 |
| Date | 23 January 2024 |
| Creators | Lira Camargo, Mario Marcelo |
| Contributors | Casado Peña, Fanny Lys |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Perú, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
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