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Aplicación de nanofibras de poli(Fluoruro de vinilideno) preparadas por la técnica de electrohilado como soporte en el crecimiento de células de Saccharomyces cerevisiae
Nayeli Chavero Juárez
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
El presente trabajo fue elaborado en dos etapas. En la primera etapa se estudiaron las características de las membranas del poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF) obtenidas mediante la técnica de electrohilado. En particular, el contenido de la fracción de fase 3 presente en las membranas en función del porcentaje de PVDF (p/v) disuelto en N,N- Dimetilformarnida (DMF), explotando así las propiedades electroactivas y piezoeléctricas de este polímero. Las membranas fueron caracterizadas mediante espectroscopía infrarroja por reflexión total atenuada (FFIR-ATR), demostrando que a concentraciones menores del PVDF se obtienen valores mayores de la fracción f3 presente en las membranas, así como, por medio de la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM) se observó el tipo de morfología y la distribución del diámetro de fibras a las diferentes concentraciones de PVDF/DMF. Posteriormente se evaluó el comportamiento térmico de las membranas a las diferentes concentraciones de PVDF/DMF, esto mediante la técnica de calorimetría diferencial de barrido (DSC) para la obtención de las características térmicas del material electrohilado. Por otra parte, a partir de una concentración determinada de PVDF/DMF se realizaron tratamientos térmicos en un amplio rango de temperaturas, donde se observó que no existe una disminución significativa de la fracción rayos-X (DRX), donde se confirmó la presencia de las fases polares (la, y y 6), así como, la diminución de la fase menos polar (u). Por último se realizó un análisis mecánico dinámico (DMA) para observar el desempeño mecánico de la muestra, donde se observa un comportamiento elástico deseable. Por otra parte, a partir de una concentración determinada de PVDF/DMF se realizaron tratamientos térmicos en un amplio rango de temperaturas, donde se observo que no existe una disminución significativa de la fracción 3 presente en las muestras a tiempos cortos de exposición. Dichas muestras también fueron evaluadas mediante rayos-X (XPS), donde se confirmo la presencia de las fases polares (í, y y 6), así como, la diminución de la fase menos polar (u). Por último se realizo un análisis mecánico
dinámico (DMA) para observar su desempeño mecánico de la muestra, donde se observa un comportamiento elástico deseable. En la segunda etapa, se evaluó el comportamiento de células de levadura Sacchc,romvces cerevisiae, como modelo biológico, sobre membranas de PVDF. Esta etapa comprendió la activación, cinéticas de crecimiento y la elaboración de un cultivo en medio sólido de la levadura mediante t urbidimetría(EspectrOfOtómetro Uy-vis), el cual fue puesto posteriormente en contacto directo con la membrana de PVDF. Se observó un crecimiento homogéneo en toda la muestra, lo cual exhibe a la membrana de PVDF como un material inerte a dicho microorganismo. Se realizaron cultivos a diferentes tiempos de crecimiento celular, los cuales fueron utilizados durante la prueba de contacto directo para posteriormente obtener el número de células recuperadas al finalizar la prueba. Se llevó a cabo una comparación entre las células por mililitro que se obtenían al ser puestas en contacto las células de levadura con las membranas de PVDF con respecto a las que se alimentaron por medio de diluciones seriadas y el conteo de unidades formadoras de colonias (IJFC). Se observó un incremento en el UFC después del contacto de las células de levadura con la membrana de PVDF, obteniendo así una membrana de PVDF como un buen soporte de células de levadura de Saccharoniyces cerevisiae, lo cual provee de un gran potencial de uso de las membranas de PVDF obtenidas mediante electrohilado para ser utilizadas en ingeniería de tejido, y como un soporte de redes no tejidas tridimensionales. Finalmente se elaboró un sistema de oscilación, con el objetivo de llevar acabo una deformación mecánica controlada sobre las membranas de PVDF, las cuales fueron inoculadas con células Saccharomyces cerevisiae y posteriormente puestas en un periodo de incubación. Esta tarea se realizó con el fin de aprovechar las propiedades piezoeléctricas del material polimérico, obteniendo finalmente un soporte celular que presenta un efecto eléctrico entre las interacciones células-polímero, obteniendo así un aumento en la tasa celular.
2009
Trabajo de grado, maestría
QUÍMICA
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