Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Fabrication and characterization of glass micropipettes: Exploration of use as single-cell manipulation and bioprinting tips(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-12-06) Flores Cruz, Lilia del Carmen; ; Álvarez, Mario Moisés; dnbsrp; Chopra, Vianni; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Trujillo de Santiago, GrisselMicropipettes are primarily used for cell transfection procedures (microinjection). However, their use has been limited to cells larger than 25 µm in diameter. Alternatively, nanopipettes have been shown to enable the transfection and manipulation of cells between 7 and 25 µm in diameter. In this work, the fabrication of micro- and nanopipettes through the pulling process is described. Micropipettes ranging in tip diameters from 40 to 170 µm, and nanopipettes as thin as 140 nm in tip diameters were fabricated with high repeatability. The resulting diameter of the tip can be controlled by changing operational parameters during the stretching process such as heating temperature, pulling force, pulling speed, and the capillary glass composition. Tip sizes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM). In addition, in proof-of-concept experiments, we explored two applications for the fabricated micropipettes and nanopipettes. First, alginate-based hydrogel fibers were extruded through micropipettes as thin as 50 micrometers in diameter. These fibers were used as tissue engineering scaffolds to culture muscle precursor cells. In an additional set of experiments, we use micropipettes as bioink extruders. Alginate-fibers, loaded with fluorescent bacteria (i.e., two distinct Escherichia coli strains engineered to produce red and green fluorescent proteins), were co-extruded through a printhead consisting in a Kenics static mixer coupled to a micropipettes tip to fabricate microstructured bacterial constructs composed of intercalated layers of green and red bacteria. Finally, we illustrate the use of nanopipettes to micro-manipulate adhered muscle culture cells during culture.
- High-Throughput intestinal model using continuous chaotic bioprinting(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2021-06-12) Mendiola Garza, Gricelda; Álvarez, Mario Moisés; puemcuervo; Mertgen, Anne-Sophie; School of Engineering and Sciences; Campus Monterrey; Trujillo de Santiago, GrisselThe outstanding need for simpler but physiologically relevant organ models has led to the use of chaotic flows for the bioprinting of multilayered structures in terms of minutes. Herein, an intestinal model with finger villi-like structures was accomplished through the use of a printhead equipped with an SMX static mixer. Intestinal cancer cells were embedded in a gelatin-methacryloyl (GelMA)- alginate hydrogel. Cells exhibit high viability even after their extrusion at 2 mL/ min. The high throughput of this method enables the fabrication of meters of fibers per minute with a constant cross-sectional microstructure. Fibers were monitored through periods of 21 days and viability, morphology, and relevant intestinal markers were analyzed. Caco-2 cells have a natural tendency to agglomerate leading to the natural formation of regular intestinal spheroids of nearly 150 ± 25 μm of diameter by day 17. Functional expression of the villin gene (VIL1) was observed in these constructs since day 7. This novel cost-effective intestinal model could be applied in the future for easier co-culture platforms with high reproducibility and performance.
- Estudio de la cinética de crecimiento celular y producción de proteína extracelular de Pichia Pastoris (productora de hormona recombinante de crecimiento caprino) en bio-reactores(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2005-12-01) Amador Lemus, María Guadalupe; Amador Lemus, María Guadalupe; Álvarez, Mario Moisés; Barrera Saldaña, Hugo A.; Rito Palomares, Marco A.; Serna Saldivar, Sergio; Caballero, Porfirio; Programa de Graduados en Ingeniería; Campus MonterreyEstudios recientes indican que para soportar el crecimiento de la población humana, en la primera mitad de este nuevo siglo, se deberá igualar la producción de alimentos generada a lo largo de toda la historia de la humanidad. Ante este reto, es necesario desarrollar nuevas tecnologías que permitan la intensificación en la producción de alimentos. El ganado caprino es característico e icónico en el Estado de Nuevo León. El desarrollo de nuevas tecnologías que permitan la mejor explotación este recurso, es un punto central del "Proyecto caprino" iniciativa que surge en el estado de Nuevo León con la finalidad proponer tecnologías que favorezcan la explotación del ganado caprino que generen beneficios tanto para los productores como para los consumidores. Existen varios estudios donde se han analizado los efectos de la administración de la hormona de crecimiento de bovino (bGH) en otro tipo de animales como cerdos, ovejas y cabras, los cuales incluyen, la mejora en la eficiencia de la alimentación, la tasa de crecimiento, la composición de carne y el rendimiento de leche sin alterar las características de esta última. En este trabajo de tesis, se realizó la producción de Pichia pastoris (portadora del cassette de expresión para la hormona recombinante de crecimiento caprino CHGHr) en bioreactores. La caracterización del crecimiento de la levadura se llevó a cabo por la medición de la concentración de la biomasa producida; los sustratos utilizados por la levadura tanto para su crecimiento como para la producción de la proteína extracelular fueron analizados por Cromatografía de Gases; la proteína extracelular, a su vez, fue medida durante las fermentaciones efectuadas utilizando las técnicas de Bradford y de SDS-P AGE y finalmente, se calcularon los parámetros cinéticos para las estrategias en batch y fed-batch realizadas. En este documento se presenta un ejercicio de escalamiento y demuestra la operatividad de los cultivos fed-batch en bio-reactores de cinco litros para la producción de proteína extracelular (CHGHr) utilizando el sistema levadura metilotrófica Pichia pastoris.
- Evaluación de leche de cabra como sustrato para el desarrollo de un probiótico fermentado con Bifidobacterium infantis y bacterias ácido lácticas e implementación de un método para identificar B. infantis mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR)(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2004-02-01) Solis Hernández, Nidya Balbina; Rojas de Gante, Cecilia; Álvarez, Mario Moisés; Serna Saldívar, Sergio O.; Montes de Oca Luna, Roberto; Programa de Graduados de la División de Ingeniería y Arquitectura Centro de Biotecnología; Campus MonterreyLos probióticos se definen como bacterias capaces de ejercer un efecto benéfico al hospedero, y por extensión de la palabra se denomina probiótico a todo alimento que contenga bacterias probióticas. Un género con alto potencial probiótico es Bifidobacterium. En México, existe sólo un producto lácteo fermentado con Bifidobacterium essensis, es Activia® de Danone, pero están disponibles otros productos probióticos que contienen bacterias del género Lactobacillus como Yakult® fermentado con Lactobacillus casei shirota; LC1® que contiene L. jhonsonii; Actimel® que tiene L. casei defensis', Sofúl® fermentado con L. casei shirota y Slreptococcus thermophillus o Chamito® que es fermentado con L. jhonsonii por mencionar solo algunos. El objetivo de esta investigación es evaluar a la leche de cabra, como un sustrato favorable para el desarrollo de Bifidobacterium infantis, Lactobacillus delbrueckii y Streptococcus thermophillus, y con esto ampliar la variedad de productos fermentados con alto potencial probiótico como lo son los fermentados con el género Bifidobacterium sp. Adicionalmente implementar de un método de PCR para identificar dicha bacteria en el producto fermentado, ya que hasta ahora una de las aplicaciones de PCR en alimentos es la detección de microorganismo patógenos. Los microorganismos de estudio fueron adquiridos de la ATCC, la leche de cabra fue proporcionada por el Campo Agrícola Experimental del ITESM. Entre los resultados obtenidos se demostró que la leche de cabra fue un sustrato adecuado para el desarrollo de Bifidobacterium infantis, Lactobacillus delbrueckii y Streptococcus thermophillus, y se establecieron las condiciones de fermentación como la temperatura, anaerobiosis, concentración de inoculo y tiempo de formación de un gel firme. Además, se registraron los cambios de pH, desarrollo de acidez, así como las UFC de Bifidobacterium presentes en el producto fermentado. Posteriormente se implementaron las condiciones para identificar mediante PCR la secuencia 16S rARN de Bifidobacterium infantis. Finalmente se concluyó que este trabajo aporta las bases tanto para la formulación como para el diseño de una fermentación ácido láctica en una escala mayor, así como un método mediante PCR para identificar la presencia de Bifidobacterium infantis en el producto lácteo fermentado.