A continuacion se presenta el desarrollo de un modelo basado en agentes en el cual se simula el comportamiento de celulas madre mesenquimales (MSC), cardiomiocitos y celulas endoteliales en un biodispositivo impreso en 3D que se implantara en el miocardio infartado como parte de un potencial tratamiento el cual busca la regeneracion del tejido afectado. Se muestran ejemplos de modelado computacional aplicado al comportamiento de celulas y se explica el funcionamiento de algunas tecnicas de bioimpresion 3D, como la microextrusion utilizada en la fabricacion del biodispositivo. De igual manera, se describe el contexto para el cual se ha decidido realizar el modelo, teniendo en cuenta el uso de la impresion 3D como tecnica de fabricacion y las pruebas in vitro que validarian sus resultados. Seguido a esto se presentan algunas tecnicas de machine learning que fueron consideradas como alternativas para realizar el modelo. Despues de la implementacion de un modelo basado en ecuaciones diferenciales se decide optar por el modelado basado en agentes, considerando que es una herramienta que permitira incluir en el modelo las caracteristicas del microambiente celular. Por consiguiente, se describe paso a paso la realizacion del modelo en el software Netlogo, su funcionamiento y la visualizacion de los resultados. Finalmente, se muestran algunos resultados obtenidos tras la realizacion de experimentos definidos mediante un diseno experimental y su analisis, el cual muestra que el modelo puede simular procesos del microambiente celular del miocardio infartado a traves de las interacciones de las celulas y que permite observar comportamientos emergentes que pueden ayudar a determinar las caracteristicas que favorecen la obtencion del exito esperado mediante el tratamiento con el biodispositivo impreso en 3D
Tópico:
Additive Manufacturing and 3D Printing Technologies