[ca] Durant les últimes dècades, biomaterials han adquirit un paper decisiu en l'àmbit de la salut, sobretot en el camp de la medicina regenerativa. La recerca en biomaterials engloba coneixements de diferents disciplines i es troba en constant evolució per tal de respondre a les necessitats de la medicina moderna mitjançant solucions personalitzades i bio-interactives. En aquest context, els materials d'origen biològic poden exercir tant de fonts d'inspiració com de punt de partida pel desenvolupament de biomaterials punters. Un bon exemple d'aquesta tendència es troba en la recent entrada al mercat d'apòsits per cicatritzar ferides fabricats a partir de nanocel·lulosa d'origen bacterià. Tot i aquest gran avenç, la nanocel·lulosa bacteriana encara té molt de potencial sense explotar en l'àmbit de la salut, ja que aquest polímer biològic (però d'origen no animal) presenta unes propietats molt atractives i infinites possibilitats de modificació. En la present tesi doctoral s'investiguen noves utilitats de la nanocel·lulosa bacteriana en l'àmbit de la salut. En paral·lel, s'aprofundeix en l'estudi de les interaccions entre aquest biomaterial emergent i diversos sistemes biològics. Inicialment, s'identifiquen diverses oportunitats d'aplicació mitjançant una recerca bibliogràfica i una ronda d'entrevistes amb professionals del sistema sanitari. D'entre totes les utilitats suggerides, se seleccionen aquelles que resulten més atractives per ser investigades de manera experimental. El primer ús que es planteja és l'explotació de la nanocel·lulosa bacteriana com a suport per al cultiu i manipulació de cèl·lules humanes. Per tant, la memòria incorpora un estudi exhaustiu sobre suports de nanocel·lulosa bacteriana, en la seva forma nativa o modificada amb nanopartícules, com a plataformes per al cultiu i criopreservació de cèl·lules humanes. Posteriorment, els suports de nanocel·lulosa són modificats amb proteïnes de la matriu extracel·lular per tal de ser utilitzats en el cultiu i transplantament de cèl·lules mare corneals, un tipus cel·lular amb alt potencial terapèutic en la regeneració de la superfície ocular. En segon lloc, s'explora l'aplicació d'hidrogels de nanocel·lulosa bacteriana com a apòsits per al tractament de ferides corneals tant des d'una perspectiva clínica com comercial. Cal destacar que aquesta investigació es desenvolupa en col·laboració amb oftalmòlegs de renom. Finalment, s'investiguen membranes de nanocel·lulosa bacteriana per a aplicacions de reforç de teixits interns en el context del tractament d'hèrnies abdominals. Aquest estudi empra un model animal per on es mostren resultats favorables pel que fa a la reducció d'una de les complicacions més habituals en el tractament d'hèrnies; les adhesions formades entre els implants i les vísceres. En resum, els resultats descrits reafirmen el gran potencial de la nanocel·lulosa bacteriana en l'àmbit de la salut i proposen noves vies d'investigació per expandir els usos d'aquest polímer en múltiples direccions. La tesi està presentada com a compendi d'articles acadèmics en els quals l'autora ha tingut un paper fonamental. Cada publicació s'acompanya d'una breu introducció i d'un comentari crític i, ocasionalment, de dades experimentals no publicades.

[es] Durante las últimas décadas, los biomateriales han desempeñado un papel decisivo en el campo de la salud, especialmente en la medicina regenerativa. La investigación en biomateriales abarca conocimientos de diferentes disciplinas y está en constante evolución con el fin de responder a las necesidades de la medicina moderna a través de soluciones personalizadas y bio-interactivas. En este contexto, los materiales de origen biológico pueden actuar tanto como fuentes de inspiración como de punto de partida para el desarrollo de biomateriales innovadores. Un buen ejemplo de esta tendencia se observa en la reciente entrada en el mercado de apósitos para el tratamiento de heridas obtenidos a partir de nanocelulosa de origen bacteriano. A pesar de este gran avance, la nanocelulosa bacteriana todavía tiene mucho potencial sin explotar en el campo de la salud, ya que este polímero natural (pero de origen no animal) tiene propiedades muy atractivas e infinitas posibilidades de customización. En esta tesis doctoral, se investigan nuevas utilidades de la nanocelulosa bacteriana en el campo de la salud. Al mismo tiempo, se profundiza en el estudio de las interacciones entre este biomaterial emergente y diversos sistemas biológicos. Primeramente, se identifican varias oportunidades de aplicación a través de una exhaustiva búsqueda bibliográfica y una ronda de entrevistas con profesionales del sistema sanitario. Entre todas las utilidades sugeridas, aquellas que resultan más atractivas son investigadas experimentalmente a lo largo de la tesis. El primer uso que surgiere es la explotación de la nanocelulosa bacteriana como soporte para el cultivo y manipulación de células humanas. Por lo tanto, el manuscrito incorpora un estudio profundo sobre soportes de nanocelulosa bacteriana, tanto en su forma nativa como modificados con nanopartículas, como plataformas para el cultivo y crio-preservación de cultivos de células humanas. Posteriormente, los soportes de nanocelulosa se funcionalizan con proteínas de la matriz extracelular para facilitar el cultivo, mantenimiento y trasplante de células madre corneales, un tipo de celular con elevado potencial terapéutico en regeneración de superficie ocular. En segundo lugar, se explora la aplicación de hidrogeles de nanocelulosa microbiana como apósitos para el tratamiento de heridas corneales tanto desde una perspectiva clínica como comercial. Cabe señalar que esta investigación se desarrolla en colaboración con oftalmólogos de renombre. Por último, las membranas de nanocelulosa bacteriana se evalúan para aplicaciones de refuerzo de tejidos internos en el contexto del tratamiento de la hernia abdominal. Este estudio utiliza un modelo animal donde se muestran resultados favorables con respecto a la reducción de una de las complicaciones más comunes en el manejo de las hernias; as adhesiones formadas entre los implantes y las vísceras del paciente. En resumen, los resultados descritos reafirman el gran potencial de la nanocelulosa bacteriana en el campo de la salud y proponen nuevas vías de investigación para ampliar los usos de este biopolímero en múltiples especialidades. La tesis se presenta como un compendio de artículos académicos en los que la autora ha desempeñado un papel fundamental. Cada publicación está acompañada de una breve introducción y un comentario crítico y, ocasionalmente, datos experimentales no publicados.