Publicación: Generación de plataformas fotosintéticas basadas en la incorporación de sistemas vegetales, como estrategia para promover la oxigenación localizada, en ensayos In Vitro
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Resumen en español
La hipoxia localizada constituye uno de los principales factores que limitan la regeneración tisular en heridas crónicas y defectos cutáneos extensos, al generar microambiente con disponibilidad insuficiente de oxígeno capaz de afectar procesos fundamentales como la proliferación celular y la síntesis de matriz extracelular. Ante esta problemática, el sistema de desarrollo capaces de generar oxígeno de forma localizada y controlada ha adquirido creciente interés en el ámbito de la ingeniería tisular y la medicina regenerativa, impulsando el surgimiento de nuevas estrategias. La presente investigación describe el desarrollo de plataformas fotosintéticas basadas en matrices de hojas descelularizadas protectora de hidrogeles de Chlorella vulgaris, así como de sistemas que integra unidades fotosintéticas funcionales capaces de generar oxígeno in vitro bajo condiciones controladas de iluminación, se obtuvieron andamios en los que hojas descelularizadas recubren por completo los hidrogeles fotosintéticos y son capaces de liberar oxígeno a altas concentraciones (>52.3) bajo luz constante durante un periodo prolongado. Paralelamente, se aislaron cloroplastos a partir de Spinacia oleracea, evaluando su estabilidad y capacidad fotosintética mediante mediciones de oxígeno disuelto. Los cloroplastos estabilizados con glutaraldehído mostraron mayor estabilidad funcional y niveles superiores de liberación de oxígeno (=36%) en comparación de otras condiciones, no obstantes; su comportamiento no llega a superar los resultados registrados para el sistema en base a microalgas suspendidas (40.41%). En conjunto, los resultados demuestran la viabilidad de ambos sistemas fotosintéticos como plataformas para la generación localizada de oxígeno, con potencial de aplicación en la ingeniería tisular y la biomedicina regenerativa.
Resumen en ingles
Localized hypoxia constitutes one of the main factors limiting tissue regeneration in chronic wounds and extensive cutaneous defects, as it creates a microenvironment with insufficient oxygen availability capable of affecting fundamental processes such as cell proliferation and extracellular matrix synthesis. In response to this challenge, the development of systems capable of generating oxygen in a localized and controlled manner has gained increasing interest in the fields of tissue engineering and regenerative medicine, driving the emergence of new strategies. The present study describes the development of photosynthetic platforms based on protective decellularized leaf matrices and Chlorella vulgaris hydrogels, as well as systems integrating functional photosynthetic units capable of generating oxygen in vitro under controlled lighting conditions. Scaffolds were obtained by the integration of decellularized leaves that completely covered the photosynthetic hydrogels, which were able to release oxygen at high concentrations (>52.3) under constant light over a prolonged period. In parallel, chloroplasts were isolated from Spinacia oleracea, and their stability and photosynthetic capacity were evaluated through disolved oxygen measurements. Chloroplasts stabilized with glutaraldehyde exhibited greater functional stability and higher oxygen release levels (≈36%) compared to other conditions; however, their performance did not surpass the results recorded for the suspended microalgae-based system (40.41%). Overall, the results demonstrate the feasibility of both photosynthetic systems as platforms for localized oxygen generation, with potential applications in tissue engineering and regenerative biomedicine.