Modelo computacional 3D para estimar variables eléctricas inducidas en un cultivo in vitro estimulado por campos magnéticos de baja frecuencia

• Autores: María Elena Moncada Acevedo, Carlos Rafael Pinedo Jaramillo, William D. Criollo, Jose O. Gutiérrez, Héctor Cadavid Ramírez
• Localización: Ingeniería y competitividad: revista científica y tecnológica, ISSN 0123-3033, Vol. 12, Nº. 2, 2010
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • 3D computer model to estimate induced electrical parameters in an in-vitro culture stimulated by low-frequency magnetic fields
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Los modelos computacionales son un área en continuo desarrollo e investigación que se usan como apoyo a los procedimientos experimentales. Estos representan una herramienta fundamental para definir variables cada vez más específicas a aplicarse reduciendo tiempo de investigación y dinero. En este estudio se desarrolló un modelo computacional 3D de células de fibroblastos y osteoblastos humanas estimulados por campos magnéticos. El modelo se creó a partir del esquema experimental real formado por la fuente (Bobina Helmholtz), una placa FalconTM de 96 pozos y el material celular. La resistencia eléctrica para las células se midió en cada material biológico y en el modelo se asignó la resistividad. La densidad de flujo magnético aplicada fue de 1.0 y 1.5 mT y frecuencias entre 15 y 105 Hz. Las variables evaluadas fueron el campo eléctrico, la densidad de corriente y el calentamiento eléctrico. Se observó un crecimiento exponencial de las señales inducidas con la frecuencia y la densidad de flujo magnético generado, más significativo para el primer caso.

  • English

    Computational models are a continuous topic in research and development, which is used to support experimental procedures. These represent a fundamental tool to define increasingly specific variables to be applied by reducing costs and research time. In this study, a 3D computer model of human fibroblast and osteoblast cells stimulated by magnetic fields was developed. The model was created from the actual experimental scheme. It was constituted by the source (a Helmholtz coil), a FalconTM 96-well cell culture plate, and the cellular material. The electrical resistivity property of cells was measured in each material and the electrical resistivity property was assigned to the computer model. The applied magnetic flux density was 1 mT and 1,5 mT with frequencies between 15 Hz and 105 Hz. Electric field, current density, and electric heating were the variables evaluated. It was observed an exponential growth of induced signals with frequency and generated magnetic field level, this being more significant for the frequency.