Con modelos computacionales, investigadores BUAP predicen y describen la regeneración epitelial

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*Por su relevancia científica, cuenta con tres solicitudes de patente

Un grupo multidisciplinario de la BUAP desarrolla modelos computacionales (simuladores) que predicen y describen cómo se regenera la matriz extracelular de un experimento piloto en ratas Wistar sobre la regeneración epitelial, utilizando membranas de ácido poliláctico y alcohol de polivinilo.

La investigación es realizada desde 2017 por Areli Montes Pérez y Ricardo Agustín Serrano, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM); Maura Cárdenas García, de la Facultad de Medicina; Marco Antonio Morales Sánchez, de la Facultad de Ingeniería Química; y Benito Zenteno Mateo, de la Facultad de Ingeniería, todos integrantes del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores.

Igualmente participan estudiantes de licenciatura y posgrado: los médicos Hugo Romero Sánchez y Juan Plans Contreras; los ingenieros en Materiales, Sergio Enrique Pichón Posadas y José Mijail Pérez Porras; y los maestros en Ciencias, Harold Osmart Ochoa Gutiérrez, Aleph Adel Domínguez y Jesús Gonzalo Garzón Solares.

Los investigadores explican que los modelos matemáticos simulan vía diferencia finita un modelo de reacción-difusión-advección, el cual considera poblaciones celulares de la epidermis y dermis, así como la interacción entre ambas vía mensajeros químicos. Es decir, el modelo reproduce la regeneración cutánea y algunas patologías dérmicas.

También exponen que emplear simulaciones -previo a las pruebas experimentales- optimiza el uso de recursos y tiempo, facilita el aislamiento de variables específicas para estudiar su impacto y explorar escenarios hipotéticos extremos. “En específico, en Biología Matemática evita o reduce el uso de organismos vivos peligrosos (virus o bacterias) y de animales en el laboratorio, además de la personalización médica al medir los parámetros del modelo en cada paciente”, indicaron.

Al involucrar diferentes áreas científicas, esta investigación permite la retroalimentación constante entre los resultados de los modelos computacionales y los estudios experimentales.

Entre los logros generados hay dos artículos científicos publicados y uno más recién aceptado para su divulgación en la revista Mathematics and Computers in Simulation, intitulado “A new nonlinear model of reaction-diffusion-advection applied to some scar anomalies and cutaneous mosaicism”. Igualmente destaca la formación de recursos humanos: cinco alumnos graduados de maestría y dos tesistas en el mismo nivel de estudios; y la generación de tres solicitudes de patente.

Actualmente existe una patente otorgada: “Electrohilador industrial con inyección dual de cuatro componentes y sistema de recolección móvil para obtención de materiales nanoestructurados”, equipo para producir membranas que imitan la matriz extracelular de la piel humana a base de biomateriales poliméricos como el ácido poliláctico y alcohol de polivinilo.