WO2022003652A1 - Poly(ℇ-caprolactone)-collagen/tgf-β3 scaffold - Google Patents

Poly(ℇ-caprolactone)-collagen/tgf-β3 scaffold Download PDF

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Liliana Andrea LIZARAZO FONSECA
Ingrid Zulay SILVA COTE
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Instituto Distrital De Ciencia Biotecnologia E Innovación En Salud - Idcbis
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Abstract

The present invention relates to a poly(ℇ-caprolactone)-collagen (PCL/COL) scaffold, which comprises capsules of transforming growth factor β3 (TGF-β3), and to a method for producing same by means of electrospinning. The structure of the invention forms a polymer matrix for the adhesion, maintenance and proliferation of Wharton's jelly mesenchymal stromal cells (WG-MSC), as a therapeutic strategy in tissue regeneration.

Description

ANDAMIO DE POLI(ℇ-CAPROLACTONA)-COLÁGENO/TGF-β3 CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo general de la ingeniería de tejidos y medicina regenerativa, particularmente a un andamio de poli ℇ-caprolactona (PCL) y colágeno (COL) que comprende factor de crecimiento transformante (TGF-β3), con actividad en la regeneración o reparación de tejido. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La ingeniería de tejidos es una ciencia que se ha descrito como una estrategia para diseñar y fabricar tejidos vivos utilizando biomateriales, involucrando la combinación de células, moléculas bioactivas y biomateriales que proporcionan soporte estructural y suministro de agentes biológicos, para el diseño y desarrollo de estructuras biológicas funcionales adecuadas para la sustitución, reparación o regeneración de tejidos u órganos dañados así como la renovación de partes perdidas debido a enfermedades, cáncer y trauma (C. Rovera et al. Mechanical behavior of biopolymer composite coatings on plastic films by depth- sensing indentation–A nanoscale study, Journal of colloid and interface science, 512, 638- 646 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.10.108). Las terapias convencionales para regeneración de tejido que se basan en autoinjertos y/o aloinjertos para cubrir el área afectada y lograr reducir los procesos de cicatrización, presentan limitaciones que por mencionar algunas, se centran en la falta de tejido disponible para suplir la demanda actual de pacientes que lo necesitan, el tratamiento a base de inmunosupresores que ponen en riesgo la vida de los pacientes, riesgo de infección, rechazo inmune y aparición de defectos cosméticos y funcionales (F. J. O'brien. Biomaterials & scaffolds for tissue engineering. Materials today, 14, 88-95 (2011). https://doi.org/10.1016/S1369-7021(11)70058-X, J. W. Su et al. Closure of a large tracheoesophageal fistula using AlloDerm, The Journal of thoracic and cardiovascular surgery, 135, 706-707 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2007.11.014). Terapias celulares Como alternativa al uso de injertos, se desarrolla la terapia celular que se centra en la reparación de tejidos lesionados y consiste en el trasplante de células individuales a un tejido receptor en cantidades suficientes para que sobrevivan y restauren la función del tejido (V. F. Segers et al. Stem-cell therapy for cardiac disease. Nature, 451, 937 (2008). https://doi.org/10.1038/nature06800). Dentro de los linajes específicos y células multipotentes que se usan se encuentran las células madre epidérmicas caracterizadas porque pueden regenerar epidermis, glándulas sebáceas y ocho tipos diferentes de células epiteliales del folículo piloso. Dado que las células madre epidérmicas tienen el potencial de regenerar la piel, varios ensayos clínicos se han centrado en ellas para ofrecer una opción de tratamiento alternativa en las lesiones importantes de la piel, como resultado de quemaduras extensas, infección o trauma. Adicionalmente los queratinocitos humanos cultivados se pueden diferenciar y formar una barrera cutánea funcional que se puede trasplantar en pacientes que sufren lesiones graves por quemaduras. Actualmente, representan los productos celulares más utilizados en el mundo, por ejemplo, en el mercado farmacéutico se han desarrollado varios tipos de productos celulares destinados a la reparación de la piel en forma de queratinocitos autólogos o alogénicos confluentes o preconfluentes, con aplicaciones no solo para el tratamiento de quemaduras graves, sino también para casos de úlceras venosas o diabéticas. Por otro lado, las células condrogénicas o condrocitos, son las únicas células presentes en el cartílago articular, son las responsables de sintetizar todos los componentes de la matriz articular y tienen capacidad de deformación adaptativa en respuesta a fuerzas mecánicas. Se usan para el tratamiento eficaz de lesiones de cartílago circunscritas (osteocondritis disecantes, condropatía rotuliana, condromalacia del tobillo, lesiones osteocondrales). De otro modo las células estromales mesenquimales (CEM) son células multipotentes primitivas, con morfología fibroblastoide, originadas a partir de la capa germinal mesodermal, que tienen la capacidad de diferenciarse en osteocitos, condrocitos, adipocitos tanto in vivo como in vitro. Estas células tienen propiedades inmunosupresoras y a través de la señalización paracrina favorecen los procesos de angiogénesis y reparación celular. Además, el que puedan diferenciarse a cartílago, hueso o grasa, hace posible su uso en el tratamiento de enfermedades o lesiones que afecten estos tejidos. Las células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton (CEM-GW) en particular estimulan a otras células para que comiencen a crear una gran variedad de procesos tales como formación de tejido nuevo, cicatrización, reparación de tejidos, curación de huesos, piel y ligamentos A pesar de que las CEM-GW presentan innumerables características que las catalogan como una estrategia terapéutica posible, su aplicación también ha presentado limitaciones. Particularmente, las células que se trasplantan mediante inyección o infusión son poco retenidas en el sitio trasplantado, generando una tasa de injerto muy baja y por tanto reduciendo la eficacia del tratamiento (Y. Tabata. Biomaterial technology for tissue engineering applications, Journal of the Royal Society interface, 6, S311-S324 (2009). https://doi.org/10.1098/rsif.2008.0448.focus, W. M. Saltzman et al. Building drug delivery into tissue engineering design, Nature Reviews Drug Discovery, 1, 177 (2002). https://doi.org/10.1038/nrd744, H. Naderi et al. Critical issues in tissue engineering: biomaterials, cell sources, angiogenesis, and drug delivery systems, Journal of biomaterials applications, 26, 383-417 (2011). https://doi.org/10.1177/0885328211408946). Se han estudiado entonces estrategias que favorezcan la retención de las CEM en el sitio, como por ejemplo el uso de coágulos de fibrina o soportes de colágeno. Adicionalmente, una vez se consigue la estabilidad de las células, resulta esencial garantizar la proliferación y los perfiles de secreción de las CEM-GW lo cual puede lograrse manteniendo la viabilidad de las células e induciendo la producción de diversos factores. Andamios como sustitutos dérmicos Los andamios diseñados con el propósito de ser utilizados en regeneración o reparación de tejido, en particular como sustitutos dérmicos ideales deben tener las siguientes características (A.-T. N. Truong et al. Comparison of dermal substitutes in wound healing utilizing a nude mouse model, Journal of burns and wounds, 4 (2005), D. W. Hutmacher, Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage,Biomaterials, 21, 2529-2543, (2000), S. MacNeil, Biomaterials for tissue engineering of skin, Materials Today, 11, 26-35, (2008), A. C. Colorado et al. Análisis de biomateriales para uso en ingeniería de tejido de piel: revisión, Revista Ingeniería Biomédica, 7, 11-23 (2013)): - Estructuras tridimensionales y altamente porosas con una red de poros interconectados para el crecimiento celular y el transporte de nutrientes y residuos metabólicos de flujo; - biocompatible y biorreabsorbible con una velocidad de degradación y reabsorción controlable para adaptarse al crecimiento de células/tejidos in vitro y/o in vivo; - una química superficial adecuada para la unión celular, la proliferación y la diferenciación; - propiedades mecánicas para coincidir con las de los tejidos en el sitio de implantación. Factor de crecimiento transformante (TGF-β3) La familia de isoformas TGF-β1, 2 y 3 desempeña una serie de roles cruciales en la reparación y regeneración de heridas dérmicas, que incluyen la regulación de la proliferación celular, la diferenciación, la migración, la invasión y la quimiotaxis de los compartimientos de tejido epitelial, fibroblástico, así como la proliferación, migración e invasión de células endoteliales y la mediación en la formación de nuevos vasos sanguíneos (M. Valluru et al. Transforming growth factor-β and endoglin signaling orchestrate wound healing, Frontiers in physiology, 2, 89, (2011). https://doi.org/10.3389/fphys.2011.00089). Las isoformas TGF-β están presentes en las tres etapas clásicas de la reparación de heridas dérmicas. En la etapa inflamatoria los TGF-β participan como potentes quimioatrayentes y mediadores de la inflamación para varios tipos de células inmunitarias, incluidos los neutrófilos y otras células polimorfonucleares. En la etapa de migración las tres isoformas de TGF-β promueven la reepitelización, estimulando la síntesis de matriz extracelular y promoviendo el reclutamiento de fibroblastos adyacentes a la herida, en esta etapa el TGF- β1 promueve la migración de queratinocitos. Por último, en la etapa de remodelación el TGF-β1 induce a la contractura de la herida, síntesis de colágeno I y III mientras que el TGF- β3 regula esta producción para minimizar la formación de cicatrices (R. Gilbert et al. Signalling by transforming growth factor beta isoforms in wound healing and tissue regeneration, Journal of developmental biology, 4, 21 (2016). https://doi.org/10.3390/jdb4020021). El factor de crecimiento transformante (TGF-β3) se une a las proteínas receptoras en la superficie de las células epiteliales y endoteliales, principalmente, en donde dicha unión desencadena la transmisión de señales dentro de la célula, controlando diversas actividades celulares, como el crecimiento, la proliferación, la diferenciación, la motilidad y la muerte celular controlada. La proteína también participa en la formación de vasos sanguíneos, regulación del crecimiento óseo, cicatrización de heridas y función del sistema inmunológico. El TGF-β3 actúa a su vez, como un factor de transducción, los procesos de transducción de señales permiten a las células responder a las influencias del medio que les rodea. Así las células modulan todas sus funciones, desde las más generales hasta otras funciones como la secreción de factores, razón por la cual se atribuye a la presencia del TGF-β3 el marcado aumento de TGF-β2 en los andamios donde permanece este factor encapsulado. Se han descrito diversos desarrollos para curación de heridas y regeneración de tejidos, relacionados con constructos a base de polímeros naturales o sintéticos, con o sin incorporación de células. Por ejemplo, la patente US9655995B2 divulga un andamio tridimensional de nanofibras y métodos para usar dichos andamios en reparación de tejido dañado, particularmente tejido cardiaco. Dicho andamio de nanofibras está compuesto por un polímero biodegradable como policaprolactona o poli (ℇ-caprolactona), el cual se electrohila para crear una estera de nanofibras que posteriormente se divide en tiras dispuestas en una o más capas que se tejen en una configuración de cestería mediante la técnica de noobing, es decir, en donde al menos dos de las capas de nanofibras se apilan ortogonalmente entre sí e imitan la estructura del tejido nativo. Sobre dicho andamio se siembran una o más células relevantes que se seleccionan de células madre adultas, embrionarias, pluripotenciales o primarias, las cuales se adhieren, proliferan y organizan imitando las propiedades estructurales y mecánicas de un tejido, particularmente cardiaco. La patente US10034737B2 se refiere a un biomaterial para usarse como implante, que comprende un andamio nanofibroso hecho de polímeros tales como poli (ε-caprolactona) preferiblemente electrohilada o colágeno, recubierto con un par de gotas multicapa de polianiones y policationes que incorporan una molécula terapéutica, por ejemplo, factor de crecimiento transformante; permitiendo la liberación sostenida de dicha molécula en el sitio de implantación del biomaterial y opcionalmente, células vivas tales como osteoblastos, condrocitos, células madre mesenquimales, entre otras, que se encuentran dentro de un hidrogel de alginato o colágeno y se depositan sobre el andamio nanofibroso recubierto. Otros autores, por ejemplo, Ghosal et al (Ghosal et al. 2016. Structural and surface compatibility study of modified electrospun poly(ε-caprolactone) (PCL) composites for skin tissue engineering. AAPS PharmSciTech 18, 72-81 (2017). https://doi.org/10.1208/s12249- 016-0500-8) han abordado la compatibilidad estructural y superficial de compuestos modificados de poli (ε-caprolactona) para la ingeniería de tejidos de piel. En este estudio se desarrollan nanofibras biodegradables de PCL recubiertas de colágeno o dióxido de titanio preparadas mediante la técnica de electrohilado. Adicionalmente, Lizarazo et al (Lizarazo et al. 2019. Andamios eletrohilados de poli(ɛ- caprolactona)/colágeno con uso potencial en regeneración de tejido cutáneo. Ciencia en Desarrollo;10(2):197-208), analiza andamios electrohilados de poli(ℇ- caprolactona)/colágeno con uso potencial en regeneración de tejido cutáneo, en donde se desarrollaron constructos a partir de la mezcla de policaprolactona (PCL) y colágeno tipo I, cuyo objetivo fue la evaluación de la influencia del colágeno en las fibras de PCL. Para tal fin, se emplearon formulaciones de PCL/COL para la obtención de una matriz polimérica de andamiaje para la evaluación de su capacidad para permitir la adherencia de células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton (CEM-GW). El artículo concluye que la adición de colágeno favorece los procesos de adhesión de las (CEM-GW), y que es posible obtener un andamio con propiedades adecuadas de soporte celular como candidato para tratamiento de heridas dérmicas. Sin embargo, a pesar de la investigación y desarrollo en el campo, la pérdida de tejido, ya sea debido a determinadas patologías o debido a diferentes traumas, provocados por accidentes, continúa motivando el desarrollo de terapias en el área de la ingeniería de tejidos a través de las que se pueda restaurar y/o regenerar el tejido dañado reduciendo en gran medida el uso de autoinjertos, los problemas con la respuesta inmune de los aloinjertos, el favorecimiento de la efectividad de la terapia celular y la contribución a la aceleración de los procesos de cicatrización. Por lo tanto, aún persiste la necesidad de productos desarrollados a partir de biomateriales adecuados que proporcionen a las células un soporte con integridad estructural y suministro de agentes biológicos, que favorezcan un microambiente específico del tejido para reemplazar un tejido dañado, induzcan la regeneración y restauración de la funcionalidad apropiada del tejido celular, y regulen las funciones celulares y aceleren los procesos de cicatrización. Por lo anterior, garantizar una terapia ideal para la cicatrización de heridas mediante un producto que promueva una curación rápida, que presente una elevaba porosidad para lograr la correcta vascularización, que sea bio-activo y que contribuya a una formación mínima de cicatrices sin importar la causa de la pérdida del tejido, aun representa un desafío. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un andamio de poli(ℇ-caprolactona)-colágeno (PCL/COL) que comprende cápsulas de factor de crecimiento transformante β3 (TGF-β3) con el fin de imitar la matriz extracelular de la piel, de alta importancia en la reepitelización cutánea y su método de elaboración por medio de la técnica de electrohilado. El andamio de la presente invención permite crear un microambiente propicio para la adhesión y proliferación de células, particularmente células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton como estrategia terapéutica en la regeneración de tejido. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS FIG. 1A Estructura del andamio y la configuración por capas que comprende la encapsulación del factor de crecimiento transformante (TGF-β3). FIG. 1B Estructura del andamio y la configuración por capas que comprende la encapsulación del factor de crecimiento transformante (TGF-β3) y adicionalmente una capa exterior de células. FIG. 2 Microscopía electrónica de barrido para evaluación de la morfología de la membrana electrohilada de PCL. Se evidencian fibras obtenidas con el polímero precursor (PCL) que presentó un diámetro de fibra promedio de 1,12 µm ± 0,15 µm. FIG. 3A-H Microscopía electrónica de barrido para evaluación de la morfología de las membranas PCL/COL1-8, respectivamente. Se evidencian estructuras fibrosas de tamaño sub-micrométrico orientadas al azar. El aumento en las fuerzas de alargamiento y la mayor inestabilidad de flexión dieron como resultado fibras de menor diámetro respecto a la membrana de PCL, debido a la presencia de la proteína colágeno caracterizada por estar cargada positivamente. FIG. 4 Liberación del factor de crecimiento transformante β3 vs tiempo. Cápsulas sobre el andamio (PCAT) y cápsulas en suspensión (Cápsulas +TGF-β3). El TGF-β3 (PCAT) tuvo una duración en su liberación de 8 días, en comparación con las cápsulas en suspensión que mostraron una liberación del factor en 5 días. FIG. 5 Análisis de proliferación celular de las células CEM-GW en los andamios de PC, PCA, PCAT, después de un periodo de incubación de 1, 3, 5 y 7 días de cultivo. Los asteriscos denotan la diferencia estadísticamente significativa a p < 0,05 entre las diferentes formulaciones de los andamios con un nivel de significancia de 0,009 para un análisis de varianza de dos vías. FIG. 6A-C Gráficas de los perfiles de secreción de los factores de crecimiento transformante β por CEM-GW cultivadas sobre los andamios PC, PCA, PCAT. Se muestra la producción de TGF- β1, TGF- β2 y TGF- β3, respectivamente por las CEM-GW cultivadas sobre los andamios, evidenciando que los perfiles de secreción de la isoforma de TGF- β2 varían sustancialmente en la presencia de TGF- β3. FIG. 7A-F– Gráficas de los perfiles de secreción de los factores angiopoyetina I, EGF, FGF-b, HGF, PDGFaa, VEGFaa, respectivamente por CEM-GW cultivadas sobre los andamios PCL, PCA, PCAT. Se evidencia que la secreción de FGF-b aumenta considerablemente debido a la conformación superficial del polímero en el andamio electrohilado, mientras que la producción de los demás factores no se ve afectada por la estructura del andamio. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención corresponde a un andamio obtenido a partir de diferentes biomateriales, particularmente la mezcla del poliéster poli(ℇ-caprolactona) (PCL) y colágeno (COL) que proporciona una matriz polimérica de andamiaje para la inmovilización de factor de crecimiento transformante β3 (TGF-β3), para la adhesión, mantenimiento y proliferación de células, como una potencial estrategia terapéutica en la regeneración de tejido cutáneo. Para propósitos de interpretar esta descripción, se aplicarán las siguientes definiciones y cuando sea apropiado, los términos utilizados en forma singular también incluirán la forma plural. Los términos utilizados en la descripción tienen los siguientes significados a menos que el contexto indique claramente lo contrario: Andamio: construcción o estructura que proporciona un marco físico en el espacio tridimensional en el que se siembran células y es esencial para soportar células in vitro con un entorno agradable, que debería ser similar a sus condiciones naturales in vivo, proporcionando un microambiente tipo matriz extracelular (MEC - por su sigla en inglés) y que se caracteriza por comprender materiales que representan realmente la MEC específica de tejido. Como tales, los materiales de andamiaje permiten la protección de sustancias o células biológicamente activas del ambiente biológico. En la presente invención sin limitarse a ello, los andamios pueden sembrarse con las células deseadas e incorporarse con factores de crecimiento tisular para mejorar la funcionalidad celular. Biomateriales: conjunto de materiales empleados para reproducir la función de los tejidos vivos en los sistemas biológicos que conforman un andamio, que son mecánicamente funcionales y fisiológicamente aceptables al ser temporal o permanentemente implantados en el cuerpo y que tratan de restaurar el defecto existente y, en algún caso, conseguir la regeneración tisular. Los ejemplos de biomateriales aquí utilizados para la generación de andamios se caracterizan por su biocompatibilidad, pueden ser de origen natural, por ejemplo, sin limitarse a colágeno, gelatina, elastina, quitosano, ácido hialurónico o sintéticos como poli(lactida- glicolida) (PLGA), poli(ℇ-caprolactona) (PCL). Colágeno (COL): biomaterial natural de tipo proteína compuesto por tres cadenas que forman una triple hélice, cuyas propiedades mecánicas, químicas y biológicas, comprenden su gran estabilidad, elevada fuerza tensora, extensibilidad, formación de agregados moleculares, retención de agua, capacidad para formar enlaces de entrecruzamiento, degradación por colagenasas, reabsorción tisular, semipermeabilidad, interacción con diferentes moléculas, antigenicidad reducida, favorece la adhesión celular, interacciona con plaquetas y produce la activación de los componentes del sistema de coagulación sanguínea. Alginato: biomaterial natural de tipo polisacárido aniónico e hidrófilo, cuya estructura química se caracteriza porque contiene bloques de monómeros de ácido β-D-manurónico (M) y ácido α-L-gulurónico (G) enlazados (1-4) y exhibe propiedades de biocompatibilidad, biodegradabilidad, no antigenicidad y capacidad de quelación, por lo que se emplea como matriz de soporte o sistema de administración para la reparación y regeneración de tejidos. Policaprolactona (PCL): biomaterial sintético de tipo poliéster biodegradable que se compone de una secuencia de unidades de metileno, entre los que se forman grupos éster y es degradada por hidrólisis de sus vínculos ésteres en condiciones fisiológicas (tales como en el cuerpo humano) por lo que se emplea como biomaterial implantable. Células estromales mesenquimales (CEM): corresponden a un grupo de células madre adultas aisladas de tejidos como la médula ósea, los cordones umbilicales y el tejido adiposo, que se diferencian en células de sus propios linajes o linajes atípicos en algunos casos, tales como osteocitos, condrocitos, adipocitos, miocitos e incluso hepatocitos y neuronas. Células madre epidérmicas multipotentes: células que se encuentran en nichos de la epidermis interfolicular, glándulas sebáceas y en la envoltura externa de la raíz del folículo piloso, llamada “bulge”. Esta reserva de células madre epiteliales es capaz de regenerar epidermis, glándulas sebáceas y ocho tipos diferentes de células epiteliales del folículo piloso. Queratinocitos humanos: células que forman la mayor parte de la epidermis, en humanos representan alrededor del 95% de las células epidérmicas. Tienen un origen ectodérmico y se organizan formando un epitelio estratificado plano queratinizado. La proximidad por los numerosos complejos de unión tipo desmosoma que existen entre queratinocitos permite mantener la cohesión y la integridad de la epidermis. Estas células producen queratina y además producen citoquinas que son moléculas solubles con funciones de regulación de las células epiteliales y células dérmicas. Los queratinocitos forman las 4 capas de la epidermis a saber, la capa basal, el estrato espinoso, el estrato granuloso y la capa córnea. Condrocitos: son las únicas células presentes en el cartílago articular, sintetizan y secretan los componentes orgánicos de la matriz extracelular que son básicamente colágeno, ácido hialurónico, proteoglicanos y glicoproteínas, y según las características de la matriz se distingue cartílago hialino y fibroso. Factor de crecimiento transformante β (TGF-β): una citoquina implicada en procesos celulares como hematopoyesis, proliferación, angiogénesis, diferenciación, migración y apoptosis celular. Particularmente, las isoformas TGF-β1 y TGF-β2 presentes en las heridas de un adulto se encuentran involucradas en todas las fases de la cicatrización dando como resultado la formación de una cicatriz, mientras que las heridas embrionarias expresan niveles altos de TGF-β3, que repara una herida y no genera cicatriz, es decir induce una respuesta regenerativa. Electrohilado: técnica para elaborar fibras ultrafinas a partir de polímeros naturales y sintéticos que tienen diámetros que van desde tamaños submicrométricos a escalas nanométricas. En el proceso de electrohilado, la solución polimérica es sometida a un campo eléctrico hasta un valor crítico, donde las fuerzas eléctricas repulsivas superan las fuerzas de tensión superficial generando la evaporación del solvente y colectando únicamente una fibra de polímero. TFE: 2,2,2-trifluoroetanol, es el compuesto orgánico con formula química CF3CH2OH, las tres moléculas de flúor le dan al alcohol una constante de ionización alta y una capacidad de enlace de hidrógeno muy fuerte, lo que lo convierte en un solvente orgánico ampliamente utilizado en el proceso de electrohilado. HFP: 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, es un disolvente polar de alto poder ionizante ideal para disolver poliamidas y ésteres. Se usa como solvente polar y exhibe fuertes propiedades de enlace de hidrógeno, disolviendo sustancias que son aceptores de enlace de hidrógeno, como amidas, éteres y una amplia gama de polímeros, incluidos aquellos que no son solubles en los solventes orgánicos más comunes. Membranas de PCL/COL Los andamios de la presente invención se encuentran formados por membranas de diferentes mezclas de poli(ℇ-caprolactona)-colágeno. En una modalidad el colágeno empleado es colágeno tipo I. Es conocido en el estado de la técnica que la fabricación de andamios emplea por lo general concentraciones de colágeno que varían entre 50 y 75% respecto a la PCL, las cuales se caracterizan por producir andamios con una disminución significativa en características físicas como resistencia y rigidez dada la alta proporción de polímero natural respecto al polímero sintético. Así mismo, las grandes cantidades de colágeno, contribuyen a que la PCL forme dominios de gran tamaño dentro de las fibras y se concentre en la periferia de la misma, enmascarando el colágeno en su interior y con ello eliminando las propiedades biológicas de este. (V. Y. Chakrapani et al. Electrospinning of type I collagen and PCL nanofibers using acetic acid, Journal of Applied Polymer Science, 125, 3221-3227 (2012). https://doi.org/10.1002/app.36504, Zhang, Y., et al. Characterization of the surface biocompatibility of the electrospun PCL-collagen nanofibers using fibroblasts. Biomacromolecules, 6 (5), 2583-2589 (2005). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/bm050314k, Powell et al. Engineered human skin fabricated using electrospun collagen–PCL blends: morphogenesis and mechanical properties. Tissue Engineering Part A, 15 (8), 2177-2187 (2009). https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ten.tea.2008.0473. Tillman et al, The in vivo stability of electrospun polycaprolactone-collagen scaffolds in vascular reconstruction. Biomaterials, 30 (4), 583-588 (2009). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961208007813?via%3Dihub. Se ha observado que dichas variaciones en la concentración de colágeno no son significativas en el diámetro de las fibras obtenidas, mientras que resultan costosas debido a la alta proporción de esta proteína. En la presente invención, los polímeros se mezclan en diferentes proporciones, por ejemplo, PCL/COL entre 19:1 y 9:1. Las membranas obtenidas con concentraciones de colágeno menores al 1%, no solo permiten el crecimiento celular y la disminución del diámetro de fibra sino la obtención de un producto menos costoso que exhibe propiedades biológicas mejoradas. Particularmente, dichas membranas comprenden bajas concentraciones de colágeno con respecto a la PCL, en tanto estas reducen significativamente el diámetro de la fibra, con respecto al polímero precursor. En una modalidad particular de la presente invención las membranas se obtienen por medio de la técnica de electrohilado, con el fin de obtener una matriz polimérica de andamiaje. Dado que la proteína utilizada contiene grupos amida que hacen que la conductividad de la solución aumente, se ve favorecido el alargamiento de la fibra durante el proceso de electrohilado, dando como resultado fibras de menor diámetro. Las membranas de PCL/COL de la presente invención se obtienen mediante disolución de los polímeros en un solvente adecuado, seleccionado entre TFE, HFP, dimetilformamida y cloroformo. En una modalidad particular de la presente invención, la matriz polimérica se obtiene solubilizando los polímeros en 2,2,2 trifluoroetanol con una concentración total de polímero (PCL/COL) de 9% en peso. La PCL se mezcla con colágeno en una proporción 19:1, obteniendo una concentración particular de 85,5 mg/mL de y 4,5 mg/mL de los polímeros en el solvente, respectivamente. Las membranas de PCL/COL de la presente invención se caracterizan por parámetros físicos como un diámetro de fibras de 200 a 400 nm, porosidad entre 50 y 75% e hidrofobicidad a un ángulo de contacto de 60 a 80° a 0 segundos y ángulo de contacto de 5 a 15° a 5 segundos. El diámetro de fibra puede estar entre alrededor de 235 y 355 nm. En una modalidad, las membranas de PCL/COL del andamio se caracterizan por un diámetro de fibra de 295,5 nm y una porosidad de 57,57%. La hidrofobicidad está definida por un ángulo de contacto en 0 segundos de 71,45 ± 5,87° y un ángulo de contacto en 5 segundos: 10,13 ± 2,59°. Las propiedades mecánicas y térmicas que exhiben las membranas de PCL/COL corresponden con un módulo de Young de 6,986 ± 2,398 MPa, porcentaje de deformación de 114,08 %, entalpía de fusión (∆Hm) de 63,35 J/g, temperatura de fusión (Tm) de 57,31 °C y porcentaje de cristalinidad (Xc) de 45,41 %. La medida del módulo de Young corresponde a un valor cercano al reportado en la literatura para los tejidos del cuerpo humano, particularmente, los parámetros ∆Hm, Tm y Xc son similares en la caracterización térmica de la PCL debido a la alta proporción de este polímero en la solución. Factor de crecimiento transformante β3 (TGF-β3) En el andamio de la presente invención, la capa intermedia está conformada por factor de crecimiento transformante (TGF-β3). Es conocido que el TGF-β3 en inyección sobre heridas cutáneas reduce la respuesta inflamatoria y puede limitar la producción de tejido fibrótico. Sin embargo, este factor es inestable a temperatura ambiente lo que limita su uso para administración y su preservación dado que es una proteína susceptible de perder su actividad con cambios de pH o temperatura leves (A. Roberts et al. The transforming growth factor- βs, Peptide growth factors and their receptors I, 419-472 (1991). https://doi.org/10.1007/978-1-4612-3210-0_8, G. M. Saed et al. Transforming growth factor beta isoforms production by human peritoneal mesothelial cells after exposure to hypoxia, American Journal of Reproductive Immunology, 43, 285-291, (2000). https://doi.org/10.1111/j.8755-8920.2000.430507.x). Diferentes mecanismos de estabilización del factor incluyen la inmovilización química dentro o sobre una matriz y la encapsulación física en el sistema de administración. La inmovilización implica la unión química o la interacción de afinidad entre el polímero y el factor de crecimiento, mientras que el método físico se basa en la encapsulación, difusión y liberación controlada del factor de crecimiento desde el sustrato. En la presente invención, el TGF-β3 se encuentra encapsulado e inmovilizado en una matriz. La encapsulación es beneficiosa porque minimiza la exposición del factor a condiciones difíciles durante el procesamiento protegiendo su actividad. Además, los materiales empleados en la encapsulación e inmovilización confieren resistencia mecánica, porosidad y tasas de degradación relevantes que permiten implantarlos. La encapsulación se puede llevar a cabo con materiales como polímeros sintéticos, incluidos poli (α-hidroxiácidos), poli (ortoésteres), poli (anhídridos), poli (aminoácidos), dextrina, poli (glucósido) (PGA), poliácido (l-láctico) (PLA), sus copolímeros y polímeros naturales como la fibroina, la queratina, el colágeno, la gelatina, el fibrinógeno, la elastina, el quitosano, el ácido hialurónico, el almidón, la carragenina, la celulosa y el alginato. En una modalidad particular de la presente invención, el TGF-β3 se encuentra encapsulado en alginato de calcio, el cual exhibe propiedades encapsulantes adecuadas para mantener la bioactividad del TGF-β3 y garantizar su biodisponibilidad en el tiempo. Células de la capa exterior del andamio De acuerdo con la presente invención, el andamio de PCL/COL y TGF-β3 puede comprender una capa exterior, la cual se encuentra formada por células que se seleccionan entre progenitoras mesenquimales, epiteliales (queratinocitos y células madre epiteliales multipotentes) y/o condrogénicas (condrocitos o condroblastos). Las células de la capa exterior, se caracterizan por ser células capaces de producir factores seleccionados entre factores angiogénicos, epiteliales, e inmunomoduladores. Particularmente y sin ser una limitante, dichos factores son seleccionados entre factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), factor de crecimiento para fibroblastos básico (FGFb), factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas AA (PDGF-AA), factor de crecimiento transformante beta 2 (TGF-β2), factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-β1), factores neurotróficos seleccionados entre factor de crecimiento nervioso (NGF), neurotrofina-3 (NT3), neurotrofina-4 (NT4), factor neurotrófico derivado de la glía (GDNF), quimiocinas seleccionadas entre quimiocinas CCL5 (RANTES), proteína quimioatrayente de monocitos 1 (MCP-1,) eotaxina, interferón gamma-proteína inducible 10 (IP-10), CXCL1, CXCL, CXCL5, CXCL6, CXCL8, citoquinas, factores de crecimiento hematopoyético seleccionados entre factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF), factor inhibidor de leucemia (LIF), interleuquinas IL-1α, IL-6, IL-8, IL-10, IL-11 y factores angiogénicos seleccionados entre angiopoyetina 1, angiogenina, factor de crecimiento placentario (PLGF), trombospondina 2 y endostatina. En una modalidad las células progenitoras mesenquimales son células estromales mesenquimales (CEM), particularmente células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton (CEM-GW), ubicadas estructuralmente sobre la capa superior o inferior de PCL/COL. Estructura y función de los andamios para regeneración o reparación de tejido El andamio de PCL/COL-TGF-β3 de la presente invención tiene una estructura de múltiples capas, en donde una capa conformada por factor de crecimiento transformante (TGF-β3) encapsulado se dispone e inmoviliza en medio de una capa superior y una inferior de membrana de PCL/COL. Opcionalmente, una capa exterior de células se encuentra dispuesta sobre una de las capas superior o inferior más superficiales del andamio. Con esta disposición estructural (denominada tipo sánduche) la membrana de PCL/COL permite que el factor de crecimiento encapsulado migre hacia la lesión cutánea sin perder propiedades fisicoquímicas y biológicas, sirviendo de soporte que dirige la acción del TGF- β3 mediante una liberación sostenida del mismo. Adicionalmente, la adición de CEM en la superficie del andamio permite que el TGF-β3 estimule la producción de diversos factores celulares que cumplen funciones de moduladores inmunes que junto al TGF-β3 ejercen un efecto sinérgico en el proceso de regeneración de piel y fortalecimiento de la inmunidad del tejido tratado. El andamio de PCL/COL-TGF-β3 también puede tener una disposición que comprende tantas capas de PCL/COL y TGF-β3 como se requieran de acuerdo al espesor de la lesión cutánea y las enfermedades de base del paciente. Lo anterior hace que la composición del andamio pueda favorecer la adhesión, mantenimiento y proliferación de células. En una modalidad particular, las células son CEM- GW como una potencial estrategia para la regeneración de tejido cutáneo. Método de elaboración El método de elaboración de los andamios de PCL/COL de la presente invención comprende la preparación de las soluciones polímericas de policaprolactona y colágeno (PCL/COL) en un solvente adecuado, seleccionado entre TFE, HFP, dimetilformamida, cloroformo, acetona, en cantidades entre 300 y 500 µL obteniendo una concentración de los polímeros en solución de entre 9 y 12% p/v, en una proporción PCL:COL de entre 19:1 y 9:1. En una modalidad particular, el solvente empleado es 2,2,2-trifluoroetanol (TFE), debido a que posee un alto valor de constante dieléctrica que favorece la reducción del diámetro y los defectos de las fibras resultantes durante el proceso de electrospinning. En una modalidad particular, los polímeros PCL y COL se encuentran en una concentración de 85,5 mg/mL y 4,5 mg/mL, respectivamente, para una concentración de 9% p/v de polímeros totales en el solvente. Posteriormente, las soluciones de los polímeros se procesan mediante técnicas como liofilización de los polímeros en solución (Chang et al. The application of type II collagen and chondroitin sulfate grafted PCL porous scaffold in cartilage tissue engineering. Journal of Biomedical Materials Research Part A: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials, 92 (2) 712-723 (2010). https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jbm.a.32198), impresión 3D de PCL con recubrimiento de colágeno (Yeo et al. Preparation and characterization of 3D composite scaffolds based on rapid-prototyped PCL/β-TCP struts and electrospun PCL coated with collagen and HA for bone regeneration. Chemistry of materials, 24 (5), 903-913, (2012). https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/cm201119q) y fundición (Ahn et al. A new hybrid scaffold constructed of solid freeform-fabricated PCL struts and collagen struts for bone tissue regeneration: fabrication, mechanical properties, and cellular activity. Journal of Materials Chemistry, , 22 (31), 15901-15909 (2012). https://doi.org/10.1039/C2JM33310D) para obtener la membrana de PCL/COL. En la presente invención, las membranas de PCL/COL se obtienen mediante la técnica de electrohilado, de acuerdo con el protocolo descrito en el Ejemplo 13. En una modalidad particular, el volumen de la solución electrohilada para la obtención de las membranas corresponde a 300 µL. En una modalidad particular, el proceso de electrohilado se lleva a cabo a temperatura ambiente con valores de humedad entre 50 y 55%. Después del electrohilado, los andamios se secan al vacío durante 24 horas para eliminar los remanentes de solvente. La encapsulación del factor de crecimiento transformante TGF-β3 se lleva a cabo mediante la generación de tres soluciones 1) solución de alginato de sodio (2% p/v), 2) solución de TGF-β3 y 3) solución de cloruro de calcio (3% p/v) y las cápsulas se obtienen mediante el método de extrusión. La encapsulación del TGF-β3 en alginato de calcio para la posterior inmovilización en una membrana polimérica, permite diseñar sistemas de entrega de manera controlada, con una potencial aplicación directa sobre la lesión, que favorezca la formación de vasos sanguíneos, regule la inflamación crónica, minimice la formación de cicatrices, acelerando los procesos de reparación. Una vez encapsulado el factor de crecimiento se utiliza un montaje de electrohilado vertical, en donde se electrohila una capa de solución polimérica PCL/COL, se disponen las cápsulas sobre la membrana y se electrohila una nueva capa de 300 µL de solución polimérica, utilizando el método protocolo anteriormente descrito. Las cápsulas quedan así inmovilizadas en el andamio en forma de sánduche. Los andamios se almacenan en cámara húmeda a 4°C. Opcionalmente, sobre una de las membranas más externas del andamio es posible cultivar una capa externa adicional de células, como por ejemplo seleccionadas entre progenitoras mesenquimales, epiteliales y/o condrogénicas. En una modalidad, dichas células de la capa externa corresponden con células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton (CEM- GW). Para el cultivo de las células se siguió el procedimiento del Ejemplo 13. Mediante el método desarrollado se obtiene un andamio que exhibe propiedades fisicoquímicas adecuadas como matriz biológica, que garantiza la disponibilidad de factor de crecimiento TGF-β3 en el tiempo conservando su bioactividad. Aplicaciones de los andamios de PCL/COL-TGF-β3 Los andamios de PCL/COL-TGF-β3 de la presente invención pueden utilizarse como sustitutos de piel que logran la completa reparación del tejido, conservación de la elasticidad cutánea, disminución en la formación de la cicatriz, entrega controlada del factor de crecimiento que permite una liberación sostenida a lo largo del tiempo, permitiendo que el TGFβ-3 desempeñe un papel clave la reparación del tejido, reduciendo los tiempos de cicatrización, mejorando el aspecto y la funcionalidad del tejido. Por lo anterior, los andamios desarrollados en la presente invención proporcionan diversos beneficios para la reparación o regeneración de tejido, incluyendo reparación o regeneración de tejido ante cualquier pérdida ocurrida por razones como trastornos genéticos, trauma térmico, heridas crónicas o agudas e incluso intervenciones quirúrgicas, que pueden generar lesiones profundas que no es posible tratar con éxito mediante tratamientos convencionales y ponen en riesgo la vida de los pacientes. Adicionalmente, y dependiendo del tipo celular que se cultive sobre el andamio se puede usar en el tratamiento de lesión tisulares en piel o en cartílago. Si las células sembradas, son de origen epitelial o mesenquimal se emplea en el tratamiento de quemaduras, ulceras vasculares y diabéticas. Cuando se incorporan células de origen condrogénico o mesenquimal se pueden usar en el tratamiento de lesiones de cartílago circunscritas (osteocondritis disecantes, condropatía rotuliana, condromalacia del tobillo, lesiones osteocondrales). La presente invención será presentada en detalle a través de los siguientes ejemplos, los cuales son suministrados solamente con propósitos ilustrativos y no con el objetivo de limitar su alcance. EJEMPLOS Ejemplo 1. Elaboración de los andamios de poli ℇ-caprolactona (PCL) colágeno (COL)/ factor de crecimiento transformante (TGF-β3) Para la fabricación del andamio se usaron pellets de poli ℇ-caprolactona (MW) ~ 80.000 g/mol (PCL, Sigma Aldrich) y colágeno tipo I de piel de becerro (Sigma-Aldrich) en solución con el solvente orgánico 2,2,2-trifluoroetanol ≥99% (TFE, Merck), en donde se varió la relación de los polímeros policaprolactona (PCL) y colágeno en solución en 19:1 y 9:1 p/p, la concentración de los mismos en 9 y 12% p/v y el volumen de la solución para electrohilado en 300 µL y 500 µL. De la solución de 300 µL se obtuvo una membrana de 8x8 cm y 40 µm de espesor y de la solución de 500 µL una membrana de 8x8 cm y 70 µm de espesor. La Figura 1 ilustra esquemáticamente la estructura de los andamios de la invención. A continuación, se muestran las composiciones desarrolladas para la fabricación del andamio PCL/COL: POLY (ℇ-CAPROLACTONE) -COLLAGEN / TGF-β3 SCAFFOLD FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the general field of tissue engineering and regenerative medicine, particularly to a poly ℇ-caprolactone (PCL) and collagen ( COL) comprising transforming growth factor (TGF-β3), with activity in the regeneration or repair of tissue. BACKGROUND OF THE INVENTION Tissue engineering is a science that has been described as a strategy to design and manufacture living tissues using biomaterials, involving the combination of cells, bioactive molecules and biomaterials that provide structural support and supply of biological agents, for the design and development of functional biological structures suitable for the replacement, repair or regeneration of damaged tissues or organs as well as the renewal of parts lost due to disease, cancer and trauma (C. Rovera et al. Mechanical behavior of biopolymer composite coatings on plastic films by depth-sensing indentation – A nanoscale study, Journal of colloid and interface science, 512, 638- 646 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.10.108). Conventional therapies for tissue regeneration that are based on autografts and / or allografts to cover the affected area and reduce the healing processes, present limitations that, to mention a few, focus on the lack of available tissue to meet the current demand for patients who need it, treatment based on immunosuppressants that put the patients' lives at risk, risk of infection, immune rejection and appearance of cosmetic and functional defects (FJ O'brien. Biomaterials & scaffolds for tissue engineering. Materials today, 14, 88-95 (2011). Https://doi.org/10.1016/S1369-7021(11)70058-X, JW Su et al. Closure of a large tracheoesophageal fistula using AlloDerm, The Journal of thoracic and cardiovascular surgery, 135, 706-707 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2007.11.014). Cell Therapies As an alternative to the use of grafts, cell therapy is developed that focuses on the repair of injured tissues and consists of the transplantation of individual cells to a recipient tissue in sufficient quantities for them to survive and restore tissue function (VF Segers et al. Stem-cell therapy for cardiac disease. Nature, 451, 937 (2008). https://doi.org/10.1038/nature06800). Within the specific lineages and multipotent cells that are used are epidermal stem cells characterized in that they can regenerate epidermis, sebaceous glands and eight different types of epithelial cells of the hair follicle. Since epidermal stem cells have the potential to regenerate the skin, several clinical trials have focused on them to offer an alternative treatment option for major skin lesions, resulting from extensive burns, infection, or trauma. Additionally, cultured human keratinocytes can differentiate and form a functional skin barrier that can be transplanted into patients suffering from severe burn injuries. Currently, they represent the most widely used cellular products in the world, for example, in the pharmaceutical market, several types of cellular products have been developed for skin repair in the form of confluent or pre-confluent autologous or allogeneic keratinocytes, with applications not only for the treatment of severe burns, but also for cases of venous or diabetic ulcers. On the other hand, chondrogenic cells or chondrocytes are the only cells present in the articular cartilage, they are responsible for synthesizing all the components of the articular matrix and have the capacity for adaptive deformation in response to mechanical forces. They are used for the effective treatment of circumscribed cartilage injuries (dissecting osteochondritis, patellar chondropathy, ankle chondromalacia, osteochondral injuries). Otherwise mesenchymal stromal cells (CEM) are primitive multipotent cells, with fibroblast morphology, originating from the mesodermal germ layer, which have the ability to differentiate into osteocytes, chondrocytes, adipocytes both in vivo and in vitro. These cells have immunosuppressive properties and through paracrine signaling they favor angiogenesis and cell repair processes. In addition, the fact that they can be differentiated into cartilage, bone or fat, makes their use possible in the treatment of diseases or injuries that affect these tissues. Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW) in particular stimulate other cells to begin creating a wide variety of processes such as new tissue formation, healing, tissue repair, bone, skin, and ligament healing. Although CEM-GW present innumerable characteristics that classify them as a possible therapeutic strategy, their application has also presented limitations. In particular, cells that are transplanted by injection or infusion are poorly retained at the transplanted site, generating a very low graft rate and therefore reducing the effectiveness of the treatment (Y. Tabata. Biomaterial technology for tissue engineering applications, Journal of the Royal Society interface, 6, S311-S324 (2009). Https://doi.org/10.1098/rsif.2008.0448.focus, WM Saltzman et al. Building drug delivery into tissue engineering design, Nature Reviews Drug Discovery, 1, 177 ( 2002). Https://doi.org/10.1038/nrd744, H. Naderi et al. Critical issues in tissue engineering: biomaterials, cell sources, angiogenesis, and drug delivery systems, Journal of biomaterials applications, 26, 383-417 ( 2011). Https://doi.org/10.1177/0885328211408946). Strategies that favor the retention of EMF at the site have therefore been studied, such as, for example, the use of fibrin clots or collagen supports. Additionally, once the stability of the cells is achieved, it is essential to guarantee proliferation. and CEM-GW secretion profiles, which can be achieved by maintaining cell viability and inducing the production of various factors. Scaffolds as dermal substitutes Scaffolds designed for the purpose of being used in tissue regeneration or repair, in particular as ideal dermal substitutes, should have the following characteristics (A.-TN Truong et al. Comparison of dermal substitutes in wound healing utilizing a nude mouse model, Journal of burns and wounds, 4 (2005), DW Hutmacher, Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage, Biomaterials, 21, 2529-2543, (2000), S. MacNeil, Biomaterials for tissue engineering of skin, Materials Today , 11, 26-35, (2008), AC Colorado et al. Analysis of biomaterials for use in skin tissue engineering: review, Biomedical Engineering Journal, 7, 11-23 (2013)): - Three-dimensional and highly porous structures with a network of interconnected pores for cell growth and the transport of nutrients and metabolic flow waste; - biocompatible and bioresorbable with a controllable degradation and resorption rate to adapt to cell / tissue growth in vitro and / or in vivo; - a suitable surface chemistry for cell attachment, proliferation and differentiation; - mechanical properties to match those of the tissues at the implantation site. Transforming Growth Factor (TGF-β3) The TGF-β1, 2 and 3 family of isoforms play a number of crucial roles in dermal wound repair and regeneration, including regulation of cell proliferation, differentiation, migration, the invasion and chemotaxis of the epithelial and fibroblastic tissue compartments, as well as the proliferation, migration and invasion of cells endothelial cells and mediation in the formation of new blood vessels (M. Valluru et al. Transforming growth factor-β and endoglin signaling orchestrate wound healing, Frontiers in physiology, 2, 89, (2011). https://doi.org/ 10.3389 / fphys.2011.00089). TGF-β isoforms are present in all three classic stages of dermal wound repair. In the inflammatory stage, TGF-βs participate as potent chemoattractants and mediators of inflammation for various types of immune cells, including neutrophils and other polymorphonuclear cells. In the migration stage, the three isoforms of TGF-β promote re-epithelialization, stimulating the synthesis of extracellular matrix and promoting the recruitment of fibroblasts adjacent to the wound; in this stage, TGF-β1 promotes keratinocyte migration. Finally, in the remodeling stage, TGF-β1 induces wound contracture, collagen I and III synthesis, while TGF-β3 regulates this production to minimize scar formation (R. Gilbert et al. Signaling by transforming growth factor beta isoforms in wound healing and tissue regeneration, Journal of developmental biology, 4, 21 (2016). https://doi.org/10.3390/jdb4020021). The transforming growth factor (TGF-β3) binds to receptor proteins on the surface of epithelial and endothelial cells, mainly, where said union triggers the transmission of signals within the cell, controlling various cellular activities, such as growth , proliferation, differentiation, motility and controlled cell death. Protein is also involved in blood vessel formation, regulation of bone growth, wound healing, and immune system function. TGF-β3 in turn acts as a transduction factor, signal transduction processes allow cells to respond to the influences of the environment that surrounds them. Thus, cells modulate all their functions, from the most general to other functions such as factor secretion, which is why the marked increase in TGF-β2 in the scaffolds where this encapsulated factor remains is attributed to the presence of TGF-β3. Various developments have been described for wound healing and tissue regeneration, related to constructs based on natural or synthetic polymers, with or without incorporation of cells. For example, patent US9655995B2 discloses a three-dimensional nanofiber scaffold and methods for using said scaffolds in repairing damaged tissue, particularly cardiac tissue. Said nanofiber scaffold is composed of a biodegradable polymer such as polycaprolactone or poly (ℇ-caprolactone), which is electrospun to create a nanofiber mat that is subsequently divided into strips arranged in one or more layers that are woven in a basketwork configuration. using the noobing technique, that is, where at least two of the nanofiber layers are stacked orthogonally to each other and mimic the structure of native tissue. On said scaffold, one or more relevant cells are seeded that are selected from adult, embryonic, pluripotent or primary stem cells, which adhere, proliferate and organize, imitating the structural and mechanical properties of a tissue, particularly cardiac. Patent US10034737B2 refers to a biomaterial to be used as an implant, which comprises a nanofibrous scaffold made of polymers such as poly (ε-caprolactone) preferably electrospun or collagen, coated with a pair of multilayer drops of polyanions and polycations that incorporate a therapeutic molecule , for example, transforming growth factor; allowing the sustained release of said molecule at the implantation site of the biomaterial and optionally, living cells such as osteoblasts, chondrocytes, mesenchymal stem cells, among others, which are found within an alginate or collagen hydrogel and are deposited on the nanofibrous scaffold covered. Other authors, for example, Ghosal et al (Ghosal et al. 2016. Structural and surface compatibility study of modified electrospun poly (ε-caprolactone) (PCL) composites for skin tissue engineering. AAPS PharmSciTech 18, 72-81 (2017). https://doi.org/10.1208/s12249- 016-0500-8) have addressed the structural and surface compatibility of modified poly (ε-caprolactone) compounds for skin tissue engineering. In this study, biodegradable PCL nanofibers coated with collagen or titanium dioxide are developed, prepared using the electrospinning technique. Additionally, Lizarazo et al (Lizarazo et al. 2019. Poly (ɛ-caprolactone) / collagen electrospun scaffolds with potential use in skin tissue regeneration. Science in Development; 10 (2): 197-208), analyzes electrospun scaffolds of poly (ℇ- caprolactone) / collagen with potential use in regeneration of skin tissue, where constructs were developed from the mixture of polycaprolactone (PCL) and type I collagen, whose objective was the evaluation of the influence of collagen on the fibers of PCL. For this purpose, PCL / COL formulations were used to obtain a polymeric scaffold matrix for the evaluation of its ability to allow adhesion of Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW). The article concludes that the addition of collagen favors the adhesion processes of the (CEM-GW), and that it is possible to obtain a scaffold with adequate cellular support properties as a candidate for the treatment of dermal wounds. However, despite research and development in the field, tissue loss, either due to certain pathologies or due to different traumas, caused by accidents, continues to motivate the development of therapies in the area of tissue engineering to through which the damaged tissue can be restored and / or regenerated, greatly reducing the use of autografts, the problems with the immune response of allografts, the favoring of the effectiveness of cell therapy and the contribution to the acceleration of the healing processes. Therefore, there is still a need for products developed from suitable biomaterials that provide cells with support with structural integrity and supply of biological agents, that favor a tissue-specific microenvironment to replace damaged tissue, induce regeneration and restoration. of functionality appropriate cell tissue, and regulate cell functions and accelerate healing processes. Therefore, to guarantee an ideal therapy for wound healing by means of a product that promotes rapid healing, that presents a high porosity to achieve the correct vascularization, that is bio-active and that contributes to a minimum formation of scars regardless of the cause of tissue loss, it still represents a challenge. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a poly (ℇ-caprolactone) -collagen (PCL / COL) scaffold comprising transforming growth factor-β3 (TGF-β3) capsules in order to mimic the extracellular matrix of the skin, of high importance in skin re-epithelialization and its production method by means of the electrospinning technique. The scaffold of the present invention makes it possible to create a microenvironment conducive to cell adhesion and proliferation, particularly Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells as a therapeutic strategy in tissue regeneration. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1A Scaffold structure and layered configuration comprising the encapsulation of the transforming growth factor (TGF-β3). FIG. 1B Scaffold structure and layered configuration comprising the encapsulation of the transforming growth factor (TGF-β3) and additionally an outer layer of cells. FIG. 2 Scanning electron microscopy for evaluation of the morphology of the electrospun PCL membrane. Fibers obtained with the precursor polymer (PCL) are evidenced, which presented an average fiber diameter of 1.12 µm ± 0.15 µm. FIG. 3A-H Scanning electron microscopy for evaluation of the morphology of PCL / COL1-8 membranes, respectively. Fibrous structures of sub-micron size randomly oriented are evident. The increase in elongation forces and the greater bending instability resulted in fibers of smaller diameter with respect to the PCL membrane, due to the presence of the collagen protein characterized by being positively charged. FIG. 4 Release of transforming growth factor β3 vs. time. Capsules on the scaffold (PCAT) and capsules in suspension (Capsules + TGF-β3). TGF-β3 (PCAT) had a release duration of 8 days, compared to suspension capsules that showed a factor release in 5 days. FIG. 5 Cell proliferation analysis of CEM-GW cells in PC, PCA, PCAT scaffolds, after an incubation period of 1, 3, 5 and 7 days of culture. The asterisks denote the statistically significant difference at p <0.05 between the different scaffold formulations with a significance level of 0.009 for a two-way analysis of variance. FIG. 6A-C Graphs of the secretion profiles of the transforming growth factors β by CEM-GW grown on the PC, PCA, PCAT scaffolds. The production of TGF- β1, TGF- β2 and TGF- β3, respectively by the CEM-GW cultured on the scaffolds is shown, evidencing that the secretion profiles of the TGF-β2 isoform vary substantially in the presence of TGF-β3. . FIG. 7A-F– Graphs of the secretion profiles of the factors angiopoietin I, EGF, FGF-b, HGF, PDGFaa, VEGFaa, respectively by CEM-GW grown on PCL, PCA, PCAT scaffolds. It is evidenced that the secretion of FGF-b increases considerably due to the surface conformation of the polymer in the scaffold. electrospinning, while the production of the other factors is not affected by the structure of the scaffold. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention corresponds to a scaffold obtained from different biomaterials, particularly the mixture of polyester poly (ℇ-caprolactone) (PCL) and collagen (COL) that provides a polymeric scaffold matrix for factor immobilization of transforming growth β3 (TGF-β3), for the adhesion, maintenance and proliferation of cells, as a potential therapeutic strategy in the regeneration of cutaneous tissue. For purposes of interpreting this description, the following definitions will apply and where appropriate, terms used in the singular form will also include the plural form. Terms used in the description have the following meanings unless the context clearly indicates otherwise: Scaffold: A construction or structure that provides a physical framework in three-dimensional space in which cells are seeded and is essential to support cells in vitro with a pleasant environment, which should be similar to its natural conditions in vivo, providing an extracellular matrix type microenvironment (ECM) and characterized by comprising materials that actually represent the tissue-specific ECM. As such, scaffold materials allow protection of biologically active substances or cells from the biological environment. In the present invention without being limited thereto, scaffolds can be seeded with the desired cells and incorporated with tissue growth factors to enhance cell functionality. Biomaterials: set of materials used to reproduce the function of living tissues in the biological systems that make up a scaffold, which are mechanically functional and physiologically acceptable as they are temporarily or permanently implanted. in the body and trying to restore the existing defect and, in some cases, achieve tissue regeneration. The examples of biomaterials used here for the generation of scaffolds are characterized by their biocompatibility, they can be of natural origin, for example, without being limited to collagen, gelatin, elastin, chitosan, hyaluronic acid or synthetics such as poly (lactide-glycolide) (PLGA ), poly (ℇ-caprolactone) (PCL). Collagen (COL): natural protein-type biomaterial composed of three chains that form a triple helix, whose mechanical, chemical and biological properties include its great stability, high tensile strength, extensibility, formation of molecular aggregates, water retention, ability to form cross-linking bonds, degradation by collagenases, tissue reabsorption, semipermeability, interaction with different molecules, reduced antigenicity, promotes cell adhesion, interacts with platelets and produces the activation of the components of the blood coagulation system. Alginate: natural biomaterial of the anionic and hydrophilic polysaccharide type, whose chemical structure is characterized by the fact that it contains monomer blocks of β-D-mannuronic acid (M) and α-L-guluronic acid (G) linked (1-4) and exhibits properties biocompatibility, biodegradability, non-antigenicity and chelating capacity, which is why it is used as a support matrix or administration system for tissue repair and regeneration. Polycaprolactone (PCL): biodegradable polyester-type synthetic biomaterial that is composed of a sequence of methylene units, between which ester groups are formed and is degraded by hydrolysis of its ester bonds under physiological conditions (such as in the human body) by what is used as an implantable biomaterial. Mesenchymal stromal cells (CEM): correspond to a group of adult stem cells isolated from tissues such as bone marrow, umbilical cords and adipose tissue, which differentiate into cells of their own lineages or atypical lineages in some cases, such as osteocytes , chondrocytes, adipocytes, myocytes and even hepatocytes and neurons. Multipotent epidermal stem cells: cells found in niches of the interfollicular epidermis, sebaceous glands and in the outer envelope of the root of the hair follicle, called the “bulge”. This reserve of epithelial stem cells is capable of regenerating epidermis, sebaceous glands and eight different types of epithelial cells of the hair follicle. Human keratinocytes: cells that make up most of the epidermis, in humans they represent about 95% of epidermal cells. They have an ectodermal origin and are organized to form a keratinized flat stratified epithelium. The proximity of the numerous desmosome-like junction complexes that exist between keratinocytes allows the cohesion and integrity of the epidermis to be maintained. These cells produce keratin and also produce cytokines that are soluble molecules with regulatory functions of epithelial cells and dermal cells. Keratinocytes form the 4 layers of the epidermis namely the basal layer, the stratum spinosum, the stratum granulosa and the horny layer. Chondrocytes: they are the only cells present in the articular cartilage, they synthesize and secrete the organic components of the extracellular matrix, which are basically collagen, hyaluronic acid, proteoglycans and glycoproteins, and according to the characteristics of the matrix, hyaline and fibrous cartilage can be distinguished. Transforming Growth Factor-β (TGF-β): A cytokine involved in cellular processes such as hematopoiesis, proliferation, angiogenesis, differentiation, migration, and cell apoptosis. In particular, the TGF-β1 and TGF-β2 isoforms present in adult wounds are involved in all phases of healing resulting in the formation of a scar, while embryonic wounds express high levels of TGF-β3, that repairs a wound and does not generate a scar, that is, it induces a regenerative response. Electrospinning: a technique for making ultrafine fibers from natural and synthetic polymers that have diameters ranging from submicron sizes to nanometric scales. In the electrospinning process, the polymer solution is subjected to an electric field up to a critical value, where the repulsive electrical forces exceed the surface tension forces, generating the evaporation of the solvent and collecting only one polymer fiber. TFE: 2,2,2-trifluoroethanol, it is the organic compound with the chemical formula CF3CH2OH, the three fluorine molecules give alcohol a high ionization constant and a very strong hydrogen bonding capacity, which makes it a solvent organic widely used in electrospinning process. HFP: 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, is a polar solvent with high ionizing power, ideal for dissolving polyamides and esters. It is used as a polar solvent and exhibits strong hydrogen-bonding properties, dissolving substances that are hydrogen-bonding acceptors, such as amides, ethers, and a wide range of polymers, including those that are not soluble in the more common organic solvents. PCL / COL membranes The scaffolds of the present invention are formed by membranes of different mixtures of poly (ℇ-caprolactone) -collagen. In one embodiment, the collagen used is type I collagen. It is known in the state of the art that the manufacture of scaffolds generally uses collagen concentrations that vary between 50 and 75% with respect to the PCL, which are characterized by producing scaffolds. with a significant decrease in physical characteristics such as resistance and rigidity given the high proportion of natural polymer with respect to synthetic polymer. Likewise, the large amounts of collagen contribute to the formation of large domains within the fibers and the PCL concentrates on the periphery of the itself, masking the collagen inside and thereby eliminating its biological properties. (VY Chakrapani et al. Electrospinning of type I collagen and PCL nanofibers using acetic acid, Journal of Applied Polymer Science, 125, 3221-3227 (2012). Https://doi.org/10.1002/app.36504, Zhang, Y ., et al. Characterization of the surface biocompatibility of the electrospun PCL-collagen nanofibers using fibroblasts. Biomacromolecules, 6 (5), 2583-2589 (2005). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/bm050314k, Powell et al. Engineered human skin fabricated using electrospun collagen – PCL blends: morphogenesis and mechanical properties. Tissue Engineering Part A, 15 (8), 2177-2187 (2009). Https://www.liebertpub.com/doi/10.1089 /ten.tea.2008.0473. Tillman et al, The in vivo stability of electrospun polycaprolactone-collagen scaffolds in vascular reconstruction. Biomaterials, 30 (4), 583-588 (2009). https://www.sciencedirect.com/science / article / pii / S0142961208007813? via% 3Dihub. It has been observed that these variations in the concentration of collagen are not significant in the diameter of the fibr as obtained, while they are expensive due to the high proportion of this protein. In the present invention, the polymers are mixed in different ratios, for example PCL / COL between 19: 1 and 9: 1. The membranes obtained with collagen concentrations lower than 1% not only allow cell growth and a decrease in fiber diameter but also obtain a less expensive product that exhibits improved biological properties. In particular, said membranes comprise low concentrations of collagen with respect to PCL, while they significantly reduce the diameter of the fiber, with respect to the precursor polymer. In a particular embodiment of the present invention, the membranes are obtained by means of the electrospinning technique, in order to obtain a polymeric scaffold matrix. Since the protein used contains amide groups that make the conductivity of the solution increases, the elongation of the fiber is favored during the electrospinning process, resulting in fibers of smaller diameter. The PCL / COL membranes of the present invention are obtained by dissolving the polymers in a suitable solvent, selected from TFE, HFP, dimethylformamide and chloroform. In a particular embodiment of the present invention, the polymeric matrix is obtained by solubilizing the polymers in 2,2,2 trifluoroethanol with a total polymer concentration (PCL / COL) of 9% by weight. The PCL is mixed with collagen in a 19: 1 ratio, obtaining a particular concentration of 85.5 mg / mL of and 4.5 mg / mL of the polymers in the solvent, respectively. The PCL / COL membranes of the present invention are characterized by physical parameters such as a fiber diameter of 200 to 400 nm, porosity between 50 and 75% and hydrophobicity at a contact angle of 60 to 80 ° at 0 seconds and angle of contact from 5 to 15 ° to 5 seconds. The fiber diameter can be between about 235 and 355 nm. In one embodiment, the PCL / COL membranes of the scaffold are characterized by a fiber diameter of 295.5 nm and a porosity of 57.57%. Hydrophobicity is defined by a contact angle in 0 seconds of 71.45 ± 5.87 ° and a contact angle in 5 seconds: 10.13 ± 2.59 °. The mechanical and thermal properties exhibited by the PCL / COL membranes correspond to a Young's modulus of 6.986 ± 2.398 MPa, strain percentage of 114.08%, enthalpy of fusion (∆Hm) of 63.35 J / g, melting temperature (Tm) of 57.31 ° C and percentage of crystallinity (Xc) of 45.41%. Young's modulus measurement corresponds to a value close to that reported in the literature for human body tissues, particularly the parameters ∆Hm, Tm and Xc they are similar in the thermal characterization of PCL due to the high proportion of this polymer in the solution. Transforming growth factor β3 (TGF-β3) In the scaffold of the present invention, the intermediate layer is made up of transforming growth factor (TGF-β3). It is known that TGF-β3 injected into skin wounds reduces the inflammatory response and can limit the production of fibrotic tissue. However, this factor is unstable at room temperature, which limits its use for administration and its preservation since it is a protein susceptible to losing its activity with slight changes in pH or temperature (A. Roberts et al. The transforming growth factor-βs , Peptide growth factors and their receptors I, 419-472 (1991). Https://doi.org/10.1007/978-1-4612-3210-0_8, GM Saed et al. Transforming growth factor beta isoforms production by human peritoneal mesothelial cells after exposure to hypoxia, American Journal of Reproductive Immunology, 43, 285-291, (2000). https://doi.org/10.1111/j.8755-8920.2000.430507.x). Different factor stabilization mechanisms include chemical immobilization within or on a matrix and physical encapsulation in the delivery system. Immobilization involves chemical binding or affinity interaction between the polymer and the growth factor, while the physical method relies on encapsulation, diffusion, and controlled release of the growth factor from the substrate. In the present invention, TGF-β3 is encapsulated and immobilized in a matrix. Encapsulation is beneficial because it minimizes the factor's exposure to harsh conditions during processing while protecting its activity. In addition, the materials used in encapsulation and immobilization confer mechanical resistance, porosity and relevant degradation rates that allow them to be implanted. Encapsulation can be carried out with materials such as synthetic polymers, including poly (α-hydroxy acids), poly (orthoesters), poly (anhydrides), poly (amino acids), dextrin, poly (glucoside) (PGA), polyacid (l- lactic acid) (PLA), its copolymers and natural polymers such as fibroin, keratin, collagen, gelatin, fibrinogen, elastin, chitosan, hyaluronic acid, starch, carrageenan, cellulose, and alginate. In a particular embodiment of the present invention, TGF-β3 is encapsulated in calcium alginate, which exhibits suitable encapsulating properties to maintain the bioactivity of TGF-β3 and guarantee its bioavailability over time. Cells of the outer layer of the scaffold According to the present invention, the PCL / COL and TGF-β3 scaffold may comprise an outer layer, which is made up of cells that are selected from mesenchymal, epithelial progenitors (keratinocytes and stem cells multipotent epithelial cells) and / or chondrogenic (chondrocytes or chondroblasts). The cells of the outer layer are characterized by being cells capable of producing factors selected from angiogenic, epithelial, and immunomodulatory factors. Particularly and without being limiting, said factors are selected from among hepatocyte growth factor (HGF), basic fibroblast growth factor (FGFb), vascular endothelial growth factor (VEGF), platelet-derived growth factor AA (PDGF- AA), transforming growth factor beta 2 (TGF-β2), granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), transforming growth factor beta 1 (TGF-β1), neurotrophic factors selected from nerve growth factor (NGF) , neurotrophin-3 (NT3), neurotrophin-4 (NT4), glial-derived neurotrophic factor (GDNF), chemokines selected from CCL5 chemokines (RANTES), monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1,) eotaxin, interferon gamma- inducible protein 10 (IP-10), CXCL1, CXCL, CXCL5, CXCL6, CXCL8, cytokines, hematopoietic growth factors selected from granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), leukemia inhibiting factor (LIF), interleukins IL-1α, IL-6, IL-8, IL-10, IL-11 and angiogenic factors selected from angiopoietin 1, angiogenin, placental growth factor (PLGF), thrombospondin 2 and endostatin. In one embodiment, the mesenchymal progenitor cells are mesenchymal stromal cells (CEM), particularly Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW), structurally located on the upper or lower PCL / COL layer. Structure and Function of Scaffolds for Tissue Regeneration or Repair The PCL / COL-TGF-β3 scaffold of the present invention has a multilayer structure, wherein a layer consisting of encapsulated transforming growth factor (TGF-β3) is disposes and immobilizes in the middle of an upper and a lower layer of PCL / COL membrane. Optionally, an outer layer of cells is disposed on one of the more superficial upper or lower layers of the scaffold. With this structural arrangement (called sandwich type), the PCL / COL membrane allows the encapsulated growth factor to migrate towards the skin lesion without losing physicochemical and biological properties, serving as a support that directs the action of TGF-β3 through a sustained release of the same. Additionally, the addition of CEM on the surface of the scaffold allows TGF-β3 to stimulate the production of various cellular factors that act as immune modulators that, together with TGF-β3, exert a synergistic effect on the skin regeneration and strengthening process. the immunity of the treated tissue. The PCL / COL-TGF-β3 scaffold can also have an arrangement comprising as many layers of PCL / COL and TGF-β3 as required according to the thickness of the skin lesion and the underlying diseases of the patient. This means that the composition of the scaffold can favor the adhesion, maintenance and proliferation of cells. In a particular embodiment, the cells are CEM-GW as a potential strategy for the regeneration of skin tissue. Manufacturing method The manufacturing method of the PCL / COL scaffolds of the present invention comprises the preparation of the polymeric solutions of polycaprolactone and collagen (PCL / COL) in a suitable solvent, selected from TFE, HFP, dimethylformamide, chloroform, acetone , in quantities between 300 and 500 µL, obtaining a concentration of the polymers in solution of between 9 and 12% w / v, in a PCL: COL ratio of between 19: 1 and 9: 1. In a particular embodiment, the solvent used is 2,2,2-trifluoroethanol (TFE), due to the fact that it has a high value of dielectric constant that favors the reduction of the diameter and the defects of the resulting fibers during the electrospinning process. In a particular embodiment, the PCL and COL polymers are found in a concentration of 85.5 mg / mL and 4.5 mg / mL, respectively, for a concentration of 9% w / v of total polymers in the solvent. Subsequently, the solutions of the polymers are processed using techniques such as lyophilization of the polymers in solution (Chang et al. The application of type II collagen and chondroitin sulfate grafted PCL porous scaffold in cartilage tissue engineering. Journal of Biomedical Materials Research Part A: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials, 92 (2) 712-723 (2010). Https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ abs / 10.1002 / jbm.a.32198), 3D printing of PCL with collagen coating (Yeo et al. Preparation and characterization of 3D composite scaffolds based on rapid-prototyped PCL / β-TCP struts and electrospun PCL coated with collagen and HA for bone regeneration. Chemistry of materials, 24 (5), 903-913, (2012). https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/cm201119q) and foundry (Ahn et al. A new hybrid scaffold constructed of solid freeform-fabricated PCL stru ts and collagen struts for bone tissue regeneration: fabrication, mechanical properties, and cellular activity. Journal of Materials Chemistry,, 22 (31), 15901-15909 (2012). https://doi.org/10.1039/C2JM33310D) to obtain the PCL / COL membrane. In the present invention, the PCL / COL membranes are obtained by the electrospinning technique, according to the protocol described in Example 13. In a particular embodiment, the volume of the electrospun solution for obtaining the membranes corresponds to 300 µL. In a particular embodiment, the electrospinning process is carried out at room temperature with humidity values between 50 and 55%. After electrospinning, the scaffolds are vacuum dried for 24 hours to remove any remaining solvent. The encapsulation of the transforming growth factor TGF-β3 is carried out by generating three solutions 1) sodium alginate solution (2% w / v), 2) TGF-β3 solution and 3) calcium chloride solution (3% w / v) and the capsules are obtained by the extrusion method. The encapsulation of TGF-β3 in calcium alginate for subsequent immobilization in a polymeric membrane, allows the design of delivery systems in a controlled manner, with a potential direct application on the lesion, which favors the formation of blood vessels, regulates chronic inflammation, minimize scar formation, speeding up repair processes. Once the growth factor has been encapsulated, a vertical electrospinning assembly is used, where a layer of PCL / COL polymer solution is electrospun, the capsules are placed on the membrane and a new layer of 300 µL of polymeric solution is electrospun, using the protocol method previously described. The capsules are thus immobilized on the scaffold in the form of a sandwich. The scaffolds are stored in a humid chamber at 4 ° C. Optionally, on one of the outermost membranes of the scaffold it is possible to grow an additional outer layer of cells, as for example selected from mesenchymal, epithelial and / or chondrogenic progenitors. In one embodiment, said outer layer cells correspond to Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW). For the cultivation of the cells, the procedure of Example 13 was followed. By means of the developed method, a scaffold is obtained that exhibits adequate physicochemical properties as a biological matrix, which guarantees the availability of growth factor TGF-β3 over time while preserving its bioactivity. Applications of PCL / COL-TGF-β3 scaffolds The PCL / COL-TGF-β3 scaffolds of the present invention can be used as skin substitutes that achieve complete tissue repair, preservation of skin elasticity, decreased formation of the scar, controlled delivery of growth factor that allows a sustained release over time, allowing TGFβ-3 to play a key role in tissue repair, reducing healing times, improving the appearance and functionality of the tissue . Therefore, the scaffolds developed in the present invention provide various benefits for tissue repair or regeneration, including tissue repair or regeneration in the event of any loss occurring for reasons such as genetic disorders, thermal trauma, chronic or acute wounds and even surgical interventions. that can generate deep lesions that cannot be successfully treated by conventional treatments and put patients' lives at risk. Additionally, and depending on the cell type that is grown on the scaffold, it can be used in the treatment of tissue lesions in the skin or in cartilage. If the seeded cells are of epithelial or mesenchymal origin, it is used in the treatment of burns, vascular and diabetic ulcers. When cells of chondrogenic or mesenchymal origin are incorporated, use in the treatment of circumscribed cartilage lesions (dissecting osteochondritis, patellar chondropathy, ankle chondromalacia, osteochondral lesions). The present invention will be presented in detail through the following examples, which are supplied for illustrative purposes only and not with the aim of limiting its scope. EXAMPLES Example 1. Preparation of poly ℇ-caprolactone (PCL) collagen (COL) / transforming growth factor (TGF-β3) scaffolds For the manufacture of the scaffold, pellets of poly ℇ-caprolactone (MW) ~ 80,000 g / mole (PCL, Sigma Aldrich) and calf skin type I collagen (Sigma-Aldrich) in solution with the organic solvent 2,2,2-trifluoroethanol ≥99% (TFE, Merck), where the ratio of the polycaprolactone (PCL) polymers and collagen in solution at 19: 1 and 9: 1 w / w, their concentration at 9 and 12% w / v and the volume of the electrospinning solution at 300 µL and 500 µL. From the 300 µL solution an 8x8 cm and 40 µm thick membrane was obtained and from the 500 µL solution a 8x8 cm and 70 µm thick membrane. Figure 1 schematically illustrates the structure of the scaffolds of the invention. The compositions developed for the manufacture of the PCL / COL scaffold are shown below:
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Tabla 1. Formulaciones de PCL/COL desarrolladas para la producción de andamios Para evaluar la influencia de la adición de colágeno en las membranas de PCL, adicional a las combinaciones mostradas en la Tabla 1 se hizo una solución de referencia de PCL sin colágeno, en concentraciones de 90mg/mL (9% p/v) y 120mg/mL (12% p/v) en TFE, las soluciones se mantuvieron bajo agitación magnética a 500 rpm por seis horas a temperatura ambiente. Para identificar las propiedades de los andamios obtenidos a partir de las formulaciones ejemplificadas en la Tabla 1, se caracterizaron las membranas PCL/COL obtenidas por medio de técnicas como (SEM), ángulo de contacto, (FT-IR), (XPS), (TGA), (DSC). La evaluación de las propiedades fisicoquímicas se muestra en los ejemplos siguientes. La caracterización de los andamios se llevó a cabo en función de cuatro aspectos generales, con el fin de identificar y establecer la influencia del colágeno en el soporte polimérico de PCL. El primero fue analizar las propiedades estructurales y morfológicas de los andamios, por medio de técnicas como espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), análisis termogravimétrico (TGA), calorimetría diferencial de barrido (DSC), ángulo de contacto, espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS), microscopía electrónica de barrido (SEM) y propiedades mecánicas. El segundo fue evaluar la liberación del factor de crecimiento de las microcápsulas por medio del ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA). El tercer aspecto fue determinar la viabilidad de los andamios con ensayo de citotoxicidad mediante prueba de resazurina y proliferación celular in vitro mediante el seguimiento por microscopía de fluorescencia y cuarto, se evaluó la funcionalidad del constructo mediante la producción de factores de crecimiento (transformante β, b-FGF, VEGF-A, HGF) y marcadores de diferenciación epitelial involucrados en los procesos de regeneración de tejido cutáneo de las células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton (CEM-GW) estimuladas por los andamios, mediante tecnología Luminex®. Ejemplo 2: Evaluación de la morfología de las fibras La morfología de las membranas de PCL/COL y las membranas de PCL control se determinó mediante observación por microscopía electrónica de barrido (SEM) (JEOL-JSM-7600F). La Figura 2 enseña la morfología de las membranas de PCL, mientras que las Figuras 3A a 3H ilustran las membranas de PCL/COL. Las muestras se visualizaron utilizando aumentos entre 5000x y 10000x para determinar los diámetros de las fibras y estimular el tamaño de los poros mediante el software de análisis de imágenes. Por medio de las imágenes obtenidas por microscopía electrónica de barrido se definió el diámetro de fibra promedio y el porcentaje de porosidad para cada formulación del diseño de los andamios de PCL/COL, los resultados se resumen en la siguiente tabla:
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Table 1. PCL / COL formulations developed for the production of scaffolds To evaluate the influence of the addition of collagen in the PCL membranes, in addition to the combinations shown in Table 1, a reference solution of PCL without collagen was made, in concentrations of 90mg / mL (9% w / v) and 120mg / mL (12% w / v) in TFE, the solutions were kept under magnetic stirring at 500 rpm for six hours at room temperature. To identify the properties of the scaffolds obtained from the formulations exemplified in Table 1, the PCL / COL membranes obtained were characterized by means of techniques such as (SEM), contact angle, (FT-IR), (XPS), (TGA), (DSC). The evaluation of the physicochemical properties is shown in the following examples. The characterization of the scaffolds was carried out based on four general aspects, in order to identify and establish the influence of collagen on the PCL polymeric support. The first was to analyze the structural and morphological properties of the scaffolds, using techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), contact angle, X-ray emitted photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and mechanical properties. The second was to evaluate the release of the growth factor from the microcapsules by means of the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The third aspect was to determine the viability of the scaffolds with a cytotoxicity test by means of resazurin test and in vitro cell proliferation by monitoring by fluorescence microscopy and fourth, the functionality of the construct was evaluated by the production of growth factors (transformant β, b-FGF, VEGF-A, HGF) and epithelial differentiation markers involved in the skin tissue regeneration processes of Wharton's gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW) stimulated by scaffolds, using Luminex® technology. Example 2: Evaluation of fiber morphology The morphology of PCL / COL membranes and control PCL membranes was determined by observation by scanning electron microscopy (SEM) (JEOL-JSM-7600F). Figure 2 shows the morphology of the PCL membranes, while Figures 3A to 3H illustrate the PCL / COL membranes. Samples were viewed using magnification between 5000x and 10000x to determine fiber diameters and stimulate pore size using image analysis software. By means of the images obtained by scanning electron microscopy, the average fiber diameter and the percentage of porosity were defined for each formulation of the PCL / COL scaffold design, the results are summarized in the following table:
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Tabla 2. Resultados de diámetro de fibra y porosidad para las formulaciones de PCL/COL El uso de diferentes proporciones de colágeno con respecto a la PCL y diferentes porcentajes de peso total de la muestra, indicaron variaciones bajas entre los promedios de diámetro de fibra, encontrando que se pueden utilizar bajas concentraciones de colágeno a bajos volúmenes con un resultado similar. La reducción del diámetro de fibra evidenciado en las fibras del andamio de PCL/COL respecto al de PCL sin colágeno se atribuyen al uso una proteína que contiene grupos amida a lo largo de su conformación estructural, lo que hace que la conductividad de la solución aumente. Al aumentar la conductividad de la solución, se puede aumentar la inestabilidad de la flexión durante el electrohilado, por lo tanto, la trayectoria del chorro se hace más larga y se induce a un mayor estiramiento de la solución provocando la reducción del diámetro de la fibra. El aumento en las fuerzas de alargamiento y la mayor inestabilidad de flexión dieron como resultado fibras de menor diámetro con respecto a las fibras obtenidas con el polímero precursor (PCL). La porosidad mostro una tendencia inversa al diámetro de fibra, por lo cual, se puede inferir que, al disminuir el tamaño de la fibra, aumenta el porcentaje de porosidad del andamio y también su área superficial. Los andamios con menos volumen electrohilado presentaron un mayor porcentaje de porosidad, debido a que al electrohilar una mayor cantidad de solución se presenta un efecto de apantallamiento en las fibras, limitando los poros del andamio. Al disminuir el volumen de solución electrohilada aumenta la humectabilidad de los andamios, debido a que el medio de cultivo puede penetrar mejor en las fibras, esta afirmación se sustenta con el análisis de ángulo de contacto. La porosidad es un factor crucial en la fabricación de andamios con potencial aplicación en la reparación de tejidos, en tanto la naturaleza porosa es esencial para facilitar la infiltración y proliferación celular. Un alto grado de porosidad garantiza un intercambio suficiente de gas y nutrientes, para el mantenimiento celular y posterior curación de heridas. Las formulaciones que presentan un volumen de electrohilado de 0,3 mL, presentarán mejores características de proliferación y mantenimiento celular que las formulaciones con un mayor electrohilado. Es posible evidenciar que la técnica de electrohilado proporcionó un mecanismo para la producción de andamios fibrosos, con una alta porosidad, una amplia distribución de diámetros de poro, una alta relación de volumen por superficie de área y similitudes morfológicas con respecto a las fibras de colágeno que integran la matriz extracelular nativa (MEC). Particularmente, en el cuerpo humano la membrana basal es una estructura fibrosa de 40 a 220 nm, constituida por colágeno tipo IV y laminina, en donde los diámetros de fibra de los andamios de PCL/COL exhiben un acercamiento considerable a este valor con un promedio de diámetro de 299,8 nm ± 69,96 nm. Ejemplo 3. Ensayos de hidrofobicidad Se realizó estableciendo el ángulo tangente de una gota de líquido con una superficie sólida en la base. El ángulo de contacto de la caída de líquido sobre una superficie sólida, se define por el equilibrio mecánico de la caída bajo la acción de tres tensiones interfaciales: solido- vapor γsv, solido-liquido γsl y liquido-vapor γlv. Este equilibrio es conocido como la ecuación de Young. La interacción entre la gota y los andamios de PCL/COL y PCL se realizó utilizando el software Pinacle Studio y un goniómetro (Ramehart inc Modelo 100-07-00). Una gota de 2 µL de agua destilada se depositó sobre la superficie de los andamios y los ángulos se calcularon desde el contacto de la gota con el soporte en el software (ImageJ). La humectabilidad de la superficie es una propiedad importante de los biomateriales y puede afectar la adhesión, mantenimiento y proliferación de las células. El ángulo de contacto que se genera del contacto con el agua en el andamio se puede utilizar para evaluar la humectabilidad, por lo que para tener una idea del comportamiento que tendrán los andamios en un entorno fisiológico es importante conocer las características de mojado de las membranas, con el fin de garantizar la adhesión y proliferación celular. A continuación, se muestran los valores de ángulo de contacto para los andamios de PCL Y PCL/COL:
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Table 2. Results of fiber diameter and porosity for the PCL / COL formulations The use of different proportions of collagen with respect to PCL and different percentages of total weight of the sample, indicated low variations between the averages of fiber diameter, finding that low concentrations of collagen can be used at low volumes with a similar result. The reduction of the fiber diameter evidenced in the fibers of the PCL / COL scaffold compared to that of PCL without collagen is attributed to the use of a protein that contains amide groups throughout its structural conformation, which increases the conductivity of the solution. . By increasing the conductivity of the solution, the bending instability during electrospinning can be increased, therefore, the jet path becomes longer and a greater stretching of the solution is induced, causing the reduction of the fiber diameter. . The increase in elongation forces and the greater flexural instability resulted in fibers of smaller diameter with respect to the fibers obtained with the precursor polymer (PCL). Porosity showed an inverse trend to fiber diameter, therefore, it can be inferred that, by decreasing the size of the fiber, the percentage of porosity of the scaffold increases and also its surface area. The scaffolds with less electrospun volume presented a higher percentage of porosity, due to the fact that when electrospinning a greater quantity of solution, a shielding effect was presented on the fibers, limiting the pores of the scaffold. Decreasing the volume of electrospun solution increases the wettability of the scaffolds, because the culture medium can better penetrate the fibers, this statement is supported by the contact angle analysis. Porosity is a crucial factor in the manufacture of scaffolds with potential application in tissue repair, while the porous nature is essential to facilitate cell infiltration and proliferation. A high degree of porosity guarantees a sufficient exchange of gas and nutrients, for cellular maintenance and subsequent wound healing. Formulations with an electrospinning volume of 0.3 mL will show better cell proliferation and maintenance characteristics than formulations with higher electrospinning. It is possible to show that the electrospinning technique provided a mechanism for the production of fibrous scaffolds, with high porosity, a wide distribution of pore diameters, a high ratio of volume per surface area and morphological similarities with respect to collagen fibers. that make up the native extracellular matrix (ECM). Particularly, in the human body, the basement membrane is a fibrous structure of 40 to 220 nm, made up of type IV collagen and laminin, where the fiber diameters of the PCL / COL scaffolds show a considerable approach to this value with an average diameter of 299.8 nm ± 69.96 nm. Example 3. Hydrophobicity tests This was performed by establishing the tangent angle of a drop of liquid with a solid surface at the base. The contact angle of the liquid fall on a solid surface is defined by the mechanical equilibrium of the fall under the action of three interfacial tensions: solid-vapor γsv, solid-liquid γsl and liquid-vapor γlv. This equilibrium is known as Young's equation. The interaction between the drop and the PCL / COL and PCL scaffolds was performed using Pinacle Studio software and a goniometer (Ramehart inc Model 100-07-00). A 2 µL drop of distilled water was deposited on the surface of the scaffolds and the angles were calculated from the drop contact with the support in the software (ImageJ). Surface wettability is an important property of biomaterials and can affect cell adhesion, maintenance, and proliferation. The contact angle that is generated from contact with water in the scaffold can be used to evaluate the wettability, so to get an idea of the behavior that the scaffolds will have in a physiological environment it is important to know the wetting characteristics of the membranes , in order to guarantee cell adhesion and proliferation. Below are the contact angle values for PCL AND PCL / COL scaffolds:
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Tabla 3. Resultados de ángulo de contacto para las formulaciones de PCL/COL La mayoría de los polímeros sintéticos, incluida PCL, son hidrófobos debido a la baja presencia de grupos carbonilo en su cadena, mientras que los polímeros naturales como las proteínas (colágeno) son hidrófilos. Luego de combinar el colágeno con PCL, se observó que la gota de agua se absorbió dentro de los primeros 5 segundos de contacto con las fibras del andamio, dando como resultado un ángulo de contacto inferior a 60° a los 5 segundos, es decir, la adición de colágeno a la matriz polimérica de PCL, aporta al andamio grupos carboxílicos y grupos amida que reducen la hidrofobicidad del andamio hasta un 50% en el momento del contacto de la gota de agua con el andamio, convirtiendo a los andamios en superficies altamente humectables, parámetro de gran importancia para el cultivo celular. Se concluye entonces que la adición de colágeno a la PCL modificó la hidrofobicidad favoreciendo el cultivo celular debido a que los andamios presentaron ángulos de contacto menores a los 90°, considerándolos como superficies humectables. De acuerdo a lo anterior, los andamios que presentan un volumen más alto de solución electrohilada presentan un ángulo mayor, debido a que la permeabilidad de se ve reducida por el mayor número de fibras, evidenciando la resistencia de estos para ser humectados, resultado que se confirma con los porcentajes de porosidad calculados mediante microscopía electrónica de barrido. En cuanto a la cantidad de colágeno presente en las diferentes formulaciones, no se encontró evidencia que en los andamios con mayor proporción; la gota se absorbiera más rápido, lo cual infiere que el colágeno en pequeñas proporciones puede lograr cambiar la polaridad del andamio. Ejemplo 4. Análisis de pérdida de masa por TGA Este análisis permite realizar medidas para determinar la composición de los materiales y predecir su estabilidad en un intervalo de temperaturas definido para cada tipo de material, siendo útil para caracterizar materiales que presentan pérdida o ganancia de peso debido a la descomposición, oxidación o deshidratación. Las transiciones térmicas de los andamios se determinaron en un equipo TGA Q5000 de TA Instruments, se colocaron aproximadamente 5 mg de muestra y se sometió en un rango de temperaturas, que comprendieron desde la temperatura ambiente (Estimados inventores, especificar en grados centígrados a que equivale este valor) hasta 250ºC con una velocidad de calentamiento de 10 ºC/min bajo la atmósfera de N2. La determinación de las energías y temperaturas de transición se llevó a cabo utilizando el software TA Universal Analysis. Los resultados se analizaron para cada pérdida de masa en cada material, en donde la curva TGA de la matriz de control de PCL muestra que la temperatura de descomposición de la PCL se evidenció a los 346,02 °C con una pérdida de masa del 93,54%, mostrando la degradación térmica de una sola etapa. El termograma del colágeno exhibe una pérdida de peso en varias etapas, la primera de 42,71 °C que corresponde a la perdida de agua adquirida por hidratación de las fibras de colágeno, cuya masa representa un 3,38%, y la segunda a los 137,63°C correspondiente a la perdida de agua ligada a la molécula de colágeno y ruptura de cadenas polipeptídicas con una pérdida de masa del 12,26%, la degradación del colágeno tipo I es aproximadamente a partir de los 210 °C. Para el colágeno utilizado, la descomposición se dio sobre los 246,85°C, correspondiente a la degradación de los grupos orgánicos de la molécula, alrededor de un 42,25% de la masa total de la muestra. La masa restante se termina de degradar cerca de los 520°C dejando un residuo del 17,26%.
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Tabla 4. Resultados del análisis de estabilidad térmica para las formulaciones de PCL/COL Los termogramas de TGA el andamio de PCL mostró una línea continua hasta alcanzar la temperatura de descomposición. Las fibras de PCL/COL, en cambio, presentaron una pérdida de peso progresiva antes de la temperatura de descomposición y una disminución en la temperatura de degradación en los andamios de PCL/COL, atribuida a la liberación de moléculas de agua de las fibras y la descomposición del colágeno. Los andamios PCL/COL 6 y 8 presentan una mayor temperatura de desnaturalización debido a que comprenden una mayor concentración de polímero sintético, asemejándose a la temperatura de degradación de la PCL. En el caso de los andamios PCL/COL 4 y 6 que presentan una mayor concentración de colágeno, se evidencia la reducción en la pérdida de masa sobre la temperatura de descomposición, debido a la eliminación de sustancias volátiles aportadas por el colágeno en los andamios. En las etapas de descomposición en el análisis de TGA se observó que las señales para PCL y colágeno no fueron constantes para todas las mezclas, pero varían en un pequeño grado y sugieren la interacción entre colágeno y PCL, por lo que la propiedad térmica de una podría verse afectada por la otra. Sugiriendo que la razón de las variaciones en las propiedades térmicas se deba por una posible interacción de los grupos amida de colágeno con grupos carboxilo de PCL. Ejemplo 5. Análisis de grupos funcionales por FT-IR Con el fin de confirmar una posible interacción de la PCL con el colágeno, las matrices electrohiladas obtenidas de diversas combinaciones de colágeno y PCL se sometieron a análisis FT-IR. La caracterización de los grupos funcionales de los andamios se determinó en el equipo Nicolet 6700 Thermo Scientific utilizando espectroscopia infrarroja con una transformada de Fourier con reflexión total atenuada, en donde la muestra se caracterizó utilizando un rango de medición de 4000 a 500 cm-1 a temperatura ambiente. Para el colágeno tipo I usado en la elaboración de los andamios, las vibraciones de estiramiento de NH, las vibraciones de CH2, las vibraciones de C=O de los enlaces de amida, las vibraciones de flexión de -NH, las vibraciones de flexión de CH2 y las vibraciones de C- N pueden observarse respectivamente en 3309, 2938, 1724, 1548, 1375 y 1292 cm-1. Los picos observados para PCL solo a 2940 y 2865 cm-1 se deben a vibraciones de CH2, la señal intensa a 1728 cm-1 corresponde a las vibraciones de C=O, a 1452 cm-1 vibraciones de flexión de CH2 y a 1240 C-O-C vibración de tensión asimétrica, que sugieren que el proceso de electrohilado no modifica la composición. Con respecto a los espectros FT-IR de las diferentes formulaciones de PCL/COL realizadas, la señal de intensidad disminuida con respecto al FT-IR del PCL, observada a 1724 cm-1 se atribuye a la disponibilidad reducida de C=O de PCL en la interacción con el colágeno, las vibraciones de C=O observadas a 1630 cm-1 sugieren que las fibras de colágeno están bien dispersas y como resultado los enlaces de amida pueden estar altamente deslocalizado en el grupo C=O adyacente. Los ligeros cambios en las señales de los espectros de FT-IR con respecto al PCL, evidencian las interacciones que ocurren entre el colágeno y la PCL durante el proceso de electrohilado del siguiente modo:
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Tabla 5. Señales de FT-IR para las formulaciones de PCL/COL y PCL El estado de la técnica sugiere el uso de alta concentración de colágeno para lograr identificar la presencia de los grupos nitrogenados en el andamio, sin embargo, en la presente invención se logró determinar que las relaciones bajas de polímero natural frente al polímero sintético pueden lograr resultados similares, disminuyendo costos de producción de los andamios. Ejemplo 6. Análisis de transiciones por DSC Para la determinación de transiciones térmicas de los andamios las muestras fueron secadas en un desecador con una bomba de vacío marca VacuuBrand modelo RZ 2,5. Luego se colocaron alrededor de 10mg de muestra, en un equipo TA Instruments DSC Q100. Para la muestra de PCL y una de PCL/COL 19:1 al 12% en solución THF se hizo un ciclo de -50°C a 150°C regresando a -50°C con una velocidad de calentamiento de 20°C/min bajo una atmosfera de N2, para las demás muestras se utilizó una rama de calentamiento de 25°C hasta 150°C. Para el análisis de las transiciones de la PCL se realizó un ciclo de calentamiento del PCL, que iba desde los -60 °C hasta los 150 °C y uno de enfriamiento desde los 150 °C nuevamente hasta -60 °C, arrojando valores de temperatura de cristalización (Tc) de 32,39°C, temperatura de fusión (Tm) de 57,42°C y temperatura de transición vítrea (Tg) de 59,53°C. Para el colágeno, dado que este se puede deshidratar o desnaturalizar cuando se calienta, los picos endotérmicos característicos en el termograma de DSC se evidencian a los 79,50 °C debido a la eliminación de agua libre, con un alto valor de entalpía 119,7 J/g y una segunda señal cerca de los 186,51 °C con una entalpía de 85,14 J/g, estas señales a menudo se han denominado temperatura de deshidratación del colágeno (TDcol). Los andamios de PCL/COL mostraron mayor estabilidad en comparación con el colágeno natural. En el análisis por DSC de las diferentes mezclas del andamio, los picos alrededor de 57,42 ºC corresponden al punto de fusión de PCL y los picos alrededor de 186,51 ºC corresponden a la fusión (desnaturalización) del colágeno. En las curvas correspondientes a diferentes relaciones de PCL/COL se observó enmascaramiento de la desnaturalización del colágeno, lo cual puede ser debido a la alta proporción de PCL en los andamios. Estos resultados confirman los encontrados en el análisis de TGA, debido a que no hubo pérdida de peso evidente, hasta 155 °C, pues la desnaturalización del colágeno no produce sustancias volátiles, que podrían afectar la masa del residuo. Adicionalmente, se calculó el porcentaje de cristalinidad (Xc) de los andamios de PCL/COL y PCL mediante la siguiente ecuación:
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El porcentaje de cristalinidad de los andamios de PCL/COL se ve afectado por la concentración de colágeno presente en las fibras, así, el porcentaje de cristalinidad de la PCL/COL es menor que la del andamio PCL y para los andamios de PCL/COL 19:1 la cristalinidad fue superior que los andamios 9:1, tal y como se evidencia a continuación:
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Tabla 6. Punto de fusión, entalpía y porcentaje de cristalinidad para las formulaciones de PCL/COL y PCL El porcentaje de cristalinidad (Xc) de los andamios está relacionada con el rápido proceso de solidificación del electrohilado, ya que este proceso dificulta el desarrollo de la cristalinidad, porque las cadenas no tienen tiempo suficiente para formar cristales. Un alto porcentaje de cristalinidad afecta la adhesión celular debido a que las células presentan preferencias sobre superficies amorfas. La baja variabilidad entre los porcentajes de cristalización entre el polímero puro y el polímero en combinación con colágeno se deben a la diferencia en la velocidad de inyección en la obtención de las fibras, en el caso de la solución de PCL se utilizó un flujo mayor, este flujo hace que se disminuya el tiempo de recristianización del polímero antes de la formación de las fibras. Por ejemplo, en una modalidad los valores de entalpia (∆Hm) fue de 63,35 J/g, temperatura de fusión (Tm) de 57,31 °C y porcentaje de cristalinidad (Xc): 45,41 %. Ejemplo 7. Análisis de la superficie del andamio mediante XPS Las mediciones de espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) constituyen una herramienta para monitorear los cambios en la superficie que aparecen después de varios tratamientos físico-químicos, por lo tanto, se empleó como técnica para la caracterización química superficial de los andamios de 2 a 3 nm de profundidad. Se realizaron en un microscópico de fotoelectrones VG-ESCALAB usando una fuente de rayos X monocromática de Mg (h = 1253,6 eV). Los espectros se obtuvieron con un paso constante de energía E0 = 50 eV con un ángulo de despegue de electrones de 45°con respecto a la superficie normal. El análisis de deconvolución de espectros se realizó con el software Origin 9®. Se analizó la superficie de los andamios con el fin de conocer las moléculas presentes en la superficie que hace que se adhieran las células a los andamios. Para el espectro de PCL puro se detectaron las señales de C1s y O1s, en el caso de C1s se presentaron cuarto señales (C-C/C-H a 284,6 eV, C-O a 285,7 eV, O-C-O a 287,5 eV O- C=O a 288,7) y para O1s dos señales (*O-C=O a 533,1 eV y O-C=O* a 531,7 eV) las cuales corresponden al análisis XPS reportado en la literatura para la PCL. Así entonces de acuerdo con los resultados obtenidos por XPS, se confirma que el proceso de fabricación de los andamios no genera ningún cambio en la superficie del material, con lo que podemos garantizar que la adhesión celular se está produciendo en el material polimérico utilizado. Como se muestra a continuación, los resultados de XPS de andamios de PCL/COL mostraron una señal atribuida a N 1s, para el andamio que presenta mayor proporción de colágeno (PCL/COL 4) lo cual confirma la presencia de colágeno en la superficie del andamio, para las demás combinaciones el colágeno es indetectable debido a la proporción tan elevada de PCL con respecto a la proteína, infiriendo que la proteína no se ubica en la superficie de los andamios.
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Tabla 7. Señales C 1s y O 1s para las formulaciones de PCL/COL Ejemplo 8. Propiedades mecánicas del material La resistencia a la tracción de las nanofibras electrohiladas se determinó utilizando una máquina universal de prueba de tracción INSTRON 5500R (Instron Inc., MA, EE. UU.), utilizando celda de carga de 500 N a una velocidad de cruceta de 10 mm/min [0,4 pulg/min] sobre la muestra. Los andamios se evaluaron mediante tensión uniaxial según la norma ASTM D1708, en donde el módulo de Young de las muestras se estimó a partir de la pendiente de la curva de descarga en la región de carga máxima. Los experimentos se realizaron por triplicado y los resultados fueron reproducibles en cada espécimen. Los andamios de PCL y PCL/COL se evaluaron mediante tensión uniaxial según ASTM D1708. A continuación, se evidencian los valores para módulo de Young y el porcentaje de deformación obtenidos para los diferentes andamios:
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Tabla 8. Resultados de módulo de Young y porcentaje de deformación para las formulaciones de PCL/COL y PCL Debido a la formación de estructuras porosas (parámetro importante en el intercambio de nutrientes en los estudios biológicos) la técnica de electrohilado disminuye significativamente las propiedades mecánicas de los materiales, por ejemplo, un andamio de PCL de 80kD obtenido por extrusión puede llegar a presentar un módulo de Young de 190±6 MPa frente al 22,634±2,484 encontrado para la membrana electrohilada de PCL. Para las formulaciones desarrolladas en la presente invención se encontró que aquellos andamios que contienen colágeno presentan disminución en el módulo de Young en comparación con los andamios de PCL, esto es debido a que los andamios de PCL presentan fibras más gruesas y menor área de poro, que incide directamente en esta propiedad, además de las posibles interacciones electrostáticas que se generan entre la proteína y las cadenas poliméricas del poliéster que disminuyen la resistencia a la deformación, ya que las proteínas no presentan grandes propiedades mecánicas. Los andamios de PCL/COL con un volumen electrohilado mayor presentaron módulos de Young con un incremento leve debido a que al tener mayor volumen de solución el número de fibras presente es mayor y por ende se reduce la porosidad, generando andamios con un grado mayor de tenacidad. En cuanto a la cantidad de colágeno no se evidenciaron diferencias significativas en los módulos de Young, infiriendo que se pueden usar la concentración más baja de colágeno sin representar un cambio significativo con las membranas de mayor concentración. En cuanto a la concentración en peso del andamio, los del 12% en peso total presentaron módulos de Young más altos debido al incremento del PCL en la membrana. El comportamiento elástico con posterior deformación sin formación de cuello fue un comportamiento evidente en la prueba esfuerzo vs deformación, ya que no se observó reducción del área trasversal antes de la rotura. El polímero puro PCL y los andamios que contienen colágeno presentan módulos de Young y esfuerzo final notablemente inferior en algunos casos hasta la tercera parte del módulo de Young del andamio de PCL, esto también puede ser producto de las posibles interacciones electrostáticas generadas entre la proteína y las cadenas poliméricas del poliéster que vuelven los andamios menos tenaces, ya que las proteínas no presentan grandes propiedades mecánicas. Los porcentajes de deformación antes de la rotura sobrepasan el 100% de deformación valores que llegan hasta el 171% de deformación, atribuido a los diámetros de fibra de los andamios ya que al estar en tamaños submicrométricos y presentar área de poro mayores al 50% se puede presentar un reordenamiento de las fibras debido a la tensión ejercida que le confieren al material la posibilidad de elongarse sin generar roturas. Los andamios de polímeros naturales a menudo tienen malas propiedades mecánicas y aunque los andamios de polímeros sintéticos tienen propiedades mecánicas mejoradas, no poseen afinidad biológica inherente. Por lo tanto, las membranas compuestas de polímeros sintéticos y naturales generan un andamio con una combinación óptima de integridad mecánica y función biológica. La medición del módulo de Young de los andamios es un parámetro vital para estimar la semejanza a las características de la piel, por lo tanto, para establecer una comparación con las propiedades de la piel, la siguiente tabla reporta los valores como módulos de Young de la piel encontrados en la literatura:
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Table 3. Contact angle results for PCL / COL formulations Most synthetic polymers, including PCL, are hydrophobic due to the low presence of carbonyl groups in their chain, while natural polymers such as proteins (collagen) they are hydrophilic. After combining the collagen with PCL, it was observed that the water drop was absorbed within the first 5 seconds of contact with the scaffold fibers, resulting in a contact angle of less than 60 ° at 5 seconds, that is, The addition of collagen to the PCL polymeric matrix provides the scaffold with carboxylic groups and amide groups that reduce the hydrophobicity of the scaffold by up to 50% at the moment of contact of the drop of water with the scaffold, making the scaffolds highly Wettable, parameter of great importance for cell culture. It is concluded then that the addition of collagen to the PCL modified the hydrophobicity favoring cell culture because the scaffolds presented contact angles less than 90 °, considering them as wettable surfaces. According to the above, the scaffolds that present a higher volume of electrospun solution present a greater angle, due to the fact that the permeability of is reduced by the greater number of fibers, evidencing their resistance to being wetted, a result that is confirmed with porosity percentages calculated by scanning electron microscopy. Regarding the amount of collagen present in the different formulations, no evidence was found that in the scaffolds with a higher proportion; the drop will be absorbed faster, which implies that collagen in small proportions can change the polarity of the scaffold. Example 4. Loss of mass analysis by TGA This analysis allows measurements to be carried out to determine the composition of the materials and to predict their stability in a defined temperature range for each type of material, being useful to characterize materials that present loss or gain in weight. due to decomposition, oxidation or dehydration. The thermal transitions of the scaffolds were determined in a TGA Q5000 equipment from TA Instruments, approximately 5 mg of sample was placed and it was subjected in a range of temperatures, ranging from room temperature (Dear inventors, specify in degrees centigrade to which it is equivalent this value) up to 250ºC with a heating rate of 10ºC / min under the N 2 atmosphere. The determination of the transition energies and temperatures was carried out using the TA Universal Analysis software. The results were analyzed for each mass loss in each material, where the TGA curve of the PCL control matrix shows that the decomposition temperature of the PCL was evident at 346.02 ° C with a mass loss of 93.54%, showing the thermal degradation of a single stage. The collagen thermogram shows a weight loss in several stages, the first of 42.71 ° C which corresponds to the loss of water acquired by hydration of the collagen fibers, whose mass represents 3.38%, and the second to 137.63 ° C corresponding to the loss of water linked to the collagen molecule and the breakdown of polypeptide chains with a loss of mass of 12.26%, the degradation of type I collagen is approximately from 210 ° C. For the collagen used, the decomposition occurred at around 246.85 ° C, corresponding to the degradation of the organic groups of the molecule, around 42.25% of the total mass of the sample. The remaining mass is finished degrading near 520 ° C leaving a residue of 17.26%.
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Table 4. Results of the thermal stability analysis for the PCL / COL formulations The TGA thermograms of the PCL scaffold showed a continuous line until reaching decomposition temperature. The PCL / COL fibers, on the other hand, showed a progressive loss of weight before the decomposition temperature and a decrease in the degradation temperature in the PCL / COL scaffolds, attributed to the release of water molecules from the fibers and the breakdown of collagen. The PCL / COL scaffolds 6 and 8 present a higher denaturation temperature due to the fact that they comprise a higher concentration of synthetic polymer, resembling the degradation temperature of PCL. In the case of the PCL / COL 4 and 6 scaffolds that present a higher concentration of collagen, the reduction in the loss of mass over the decomposition temperature is evidenced, due to the elimination of volatile substances contributed by the collagen in the scaffolds. In the decomposition stages in the TGA analysis, it was observed that the signals for PCL and collagen were not constant for all mixtures, but they vary to a small degree and suggest the interaction between collagen and PCL, so the thermal property of a it could be affected by the other. Suggesting that the reason for the variations in thermal properties is due to a possible interaction of amide groups of collagen with carboxyl groups of PCL. Example 5. Analysis of functional groups by FT-IR In order to confirm a possible interaction of PCL with collagen, electrospun matrices obtained from various combinations of collagen and PCL were subjected to FT-IR analysis. The characterization of the functional groups of the scaffolds was determined in the Nicolet 6700 Thermo Scientific equipment using infrared spectroscopy with a Fourier transform with attenuated total reflection, where the sample was characterized using a measurement range of 4000 to 500 cm -1 at room temperature. For type I collagen used in scaffolding, NH stretch vibrations, CH2 vibrations, C = O vibrations of amide bonds, the bending vibrations of -NH, the bending vibrations of CH2 and the vibrations of C- N can be observed respectively at 3309, 2938, 1724, 1548, 1375 and 1292 cm -1 . The peaks observed for PCL only at 2940 and 2865 cm -1 are due to vibrations of CH 2 , the intense signal at 1728 cm -1 corresponds to the vibrations of C = O, at 1452 cm -1 bending vibrations of CH 2 and 1240 COC asymmetric tension vibration, suggesting that the electrospinning process does not modify the composition. With respect to the FT-IR spectra of the different PCL / COL formulations made, the signal of decreased intensity with respect to the FT-IR of the PCL, observed at 1724 cm -1, is attributed to the reduced availability of PCL C = O In the interaction with collagen, the C = O vibrations observed at 1630 cm -1 suggest that the collagen fibers are well dispersed and as a result the amide bonds may be highly delocalized in the adjacent C = O group. The slight changes in the signals of the FT-IR spectra with respect to the PCL, show the interactions that occur between collagen and PCL during the electrospinning process as follows:
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Table 5. FT-IR signals for PCL / COL and PCL formulations The state of the art suggests the use of high concentration of collagen to identify the presence of nitrogen groups in the scaffold, however, in the present invention It was possible to determine that the low natural polymer versus synthetic polymer ratios can achieve similar results, reducing scaffold production costs. Example 6. Analysis of transitions by DSC For the determination of thermal transitions of the scaffolds, the samples were dried in a desiccator with a VacuuBrand model RZ 2.5 vacuum pump. Then about 10mg of sample was placed in a TA Instruments DSC Q100 equipment. For the PCL sample and one of PCL / COL 19: 1 at 12% in THF solution, a cycle was made from -50 ° C to 150 ° C, returning to -50 ° C with a heating rate of 20 ° C / min. under an atmosphere of N 2 , for the other samples a heating branch from 25 ° C to 150 ° C was used. For the analysis of the transitions of the PCL, a heating cycle of the PCL was carried out, ranging from -60 ° C to 150 ° C and a cooling cycle from 150 ° C again to -60 ° C, yielding values of crystallization temperature (Tc) of 32.39 ° C, melting temperature (T m ) of 57.42 ° C and glass transition temperature (T g ) of 59.53 ° C. For collagen, since it can dehydrate or denature when heated, the characteristic endothermic peaks in the DSC thermogram are evident at 79.50 ° C due to the elimination of free water, with a high enthalpy value 119, 7 J / g and a second signal near 186.51 ° C with an enthalpy of 85.14 J / g, these signals have often been referred to as the collagen dehydration temperature (TDcol). PCL / COL scaffolds showed higher stability compared to natural collagen. In the DSC analysis of the different scaffold mixtures, the peaks around 57.42 ° C correspond to the melting point of PCL and the peaks around 186.51 ° C correspond to the melting (denaturation) of collagen. Masking of collagen denaturation was observed in the curves corresponding to different PCL / COL ratios, which may be due to the high proportion of PCL in the scaffolds. These results confirm those found in the TGA analysis, because there was no evident weight loss, up to 155 ° C, since the denaturation of collagen does not produce volatile substances, which could affect the mass of the residue. Additionally, the percentage of crystallinity (Xc) of the PCL / COL and PCL scaffolds was calculated using the following equation:
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The percentage of crystallinity of PCL / COL scaffolds is affected by the concentration of collagen present in the fibers, thus, the percentage of crystallinity of PCL / COL is lower than that of PCL scaffolds and for PCL / COL scaffolds 19: 1 crystallinity was higher than 9: 1 scaffolds, as evidenced below:
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Table 6. Melting point, enthalpy and percentage of crystallinity for the PCL / COL and PCL formulations The percentage of crystallinity (Xc) of the scaffolds is related to the rapid solidification process of electrospinning, since this process hinders the development of crystallinity, because the chains do not have enough time to form crystals. A high percentage of crystallinity affects cell adhesion because cells have preferences over amorphous surfaces. The low variability between the crystallization percentages between the pure polymer and the polymer in combination with collagen is due to the difference in the injection speed in obtaining the fibers, in the case of the PCL solution a higher flow was used, This flow reduces the re-christianization time of the polymer before the formation of the fibers. For example, in one modality the enthalpy values (∆Hm) were 63.35 J / g, melting temperature (Tm) of 57.31 ° C and percentage of crystallinity (Xc): 45.41%. Example 7. Analysis of the scaffold surface by XPS The measurements of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) constitute a tool to monitor the changes in the surface that appear after several physical-chemical treatments, therefore, it was used as a technique for the superficial chemical characterization of scaffolds from 2 to 3 nm in depth. They were performed on a VG-ESCALAB photoelectron microscope using a monochromatic Mg X-ray source (h = 1253.6 eV). The spectra were obtained with a constant energy step E0 = 50 eV with an electron detachment angle of 45 ° with respect to the normal surface. Spectral deconvolution analysis was performed with Origin 9® software. The surface of the scaffolds was analyzed in order to know the molecules present on the surface that make the cells adhere to the scaffolds. For the pure PCL spectrum, the signals of C1s and O1s were detected, in the case of C1s there were four signals (CC / CH at 284.6 eV, CO at 285.7 eV, OCO at 287.5 eV O-C = O at 288.7) and for O1s two signals (* OC = O at 533.1 eV and OC = O * at 531.7 eV) which correspond to the XPS analysis reported in the literature for PCL. Thus, according to the results obtained by XPS, it is confirmed that the scaffolding manufacturing process does not generate any change in the surface of the material, with which we can guarantee that cell adhesion is occurring in the polymeric material used. As shown below, the XPS results of PCL / COL scaffolds showed a signal attributed to N 1s, for the scaffold with the highest proportion of collagen (PCL / COL 4), which confirms the presence of collagen on the surface of the scaffold, for the other combinations collagen is undetectable due to the high proportion of PCL with respect to the protein, inferring that the protein is not located on the surface of the scaffolds.
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Table 7. C 1s and O 1s signals for PCL / COL formulations Example 8. Material mechanical properties The tensile strength of electrospun nanofibers was determined using an INSTRON 5500R universal tensile testing machine (Instron Inc., MA, USA), using a 500 N load cell at a 10 mm / min [0.4 in / min] crosshead speed over the sample. The scaffolds were evaluated by uniaxial tension according to the ASTM D1708 standard, where the Young's modulus of the samples was estimated from the slope of the discharge curve in the region of maximum load. The experiments were carried out in triplicate and the results were reproducible in each specimen. PCL and PCL / COL scaffolds were evaluated by uniaxial stress according to ASTM D1708. Next, the values for Young's modulus and the percentage of deformation obtained for the different scaffolds are shown:
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Table 8. Results of Young's modulus and percentage of deformation for the PCL / COL and PCL formulations Due to the formation of porous structures (an important parameter in the exchange of nutrients in biological studies) the electrospinning technique significantly reduces the mechanical properties of the materials, for example, an 80kD PCL scaffold obtained by extrusion can have a Young's modulus of 190 ± 6 MPa compared to the 22.634 ± 2.484 found for the electrospun PCL membrane. For the formulations developed in the present invention, it was found that those scaffolds that contain collagen present a decrease in Young's modulus compared to the PCL scaffolds, this is due to the fact that the PCL scaffolds present thicker fibers and less pore area, that directly affects this property, in addition to the possible electrostatic interactions that are generated between the protein and the polymeric chains of the polyester that decrease the resistance to deformation, since the proteins do not have great mechanical properties. The PCL / COL scaffolds with a higher electrospun volume presented Young's moduli with a slight increase due to the fact that having a greater volume of solution the number of fibers present is greater and therefore the porosity is reduced, generating scaffolds with a higher degree of tenacity. Regarding the amount of collagen, no significant differences were evidenced in Young's modulus, inferring that the lowest concentration of collagen can be used without representing a significant change with the membranes of higher concentration. Regarding the concentration by weight of the scaffold, those of 12% by total weight presented higher Young's modulus due to the increase in PCL in the membrane. The elastic behavior with subsequent deformation without neck formation was an evident behavior in the stress vs. deformation test, since no reduction in the cross-sectional area was observed before failure. The pure polymer PCL and the scaffolds containing collagen present Young's modulus and final stress significantly lower in some cases up to one third of the Young's modulus of the PCL scaffold, this can also be the product of the possible electrostatic interactions generated between the protein and the polymeric chains of the polyester that make the scaffolds less tenacious, since the proteins do not have great mechanical properties. The percentages of deformation before failure exceed 100% deformation, values that reach up to 171% deformation, attributed to the fiber diameters of the scaffolds since, being in submicron sizes and presenting pore area greater than 50%, they are It can present a rearrangement of the fibers due to the tension exerted that gives the material the possibility of elongating without generating breaks. Natural polymer scaffolds often have poor mechanical properties and although synthetic polymer scaffolds have improved mechanical properties, they do not possess inherent biological affinity. Therefore, membranes composed of synthetic and natural polymers generate a scaffold with an optimal combination of mechanical integrity and biological function. The measurement of the Young's modulus of scaffolds is a vital parameter to estimate the similarity to the characteristics of the skin, therefore, to establish a comparison with the properties of the skin, the following table reports the values as Young's modulus of skin found in literature:
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Tabla 9. Módulos de Young de la piel Según los valores de módulo de Young o elasticidad obtenidos para los andamios de PCL/COL se pude inferir que los andamios presentan propiedades elásticas con valores similares a los reportados para diferentes zonas de la piel, por lo cual los andamios de PCL/COL se podrían catalogar como un buen candidato para ser usados como reemplazo dérmico. Ejemplo 9. Ensayo de adhesión celular Se evaluó la citocompatibilidad de los andamios, midiendo la adhesión celular de las células de la capa exterior sembradas sobre una de las membranas PCL/COL del andamio, por ejemplo, células estromales mesenquimales de gelatina de Wharton humanas GFP (CEM- GW), para lo cual, se sembraron CEM-GW transducidas con proteína verde-fluorescente (CEM-GW-GFP) y wild-type (CEM-GW). La evolución de la adhesión celular de CEM-GW-GFP sobre los andamios de PCL/COL con andamios de PCL puro se realizó mediante microscopía fluorescente invertida a las 24 h, 48 h, 15 días y 22 días para el primer ensayo y 24h, 48h, 72h, 96h y 120h para el segundo ensayo. La proliferación de células CEM-GW sembradas en los andamios se evaluó utilizando un ensayo de viabilidad y proliferación celular de resazurina (Sigma-Aldrich, St Louis, MO, EE. UU.). Las CEM-GW se sembraron en una densidad de 5x104 células sobre los andamios de 1 cm diámetro en una placa de 24 pozos. Se permitió que las células se adhirieran durante 24 horas, después de las cuales el medio se cambió por 500 µl de una solución al 10% de resazurina en medio de cultivo fresco. Después de incubar las células durante 3 horas, se midieron alícuotas de 100 µL usando un lector de microplacas (Synergy; BioTek, EE. UU) a 450 y 570 nm y la absorbancia de fondo se midió a 450 nm. Los datos se representaron como la media ± la desviación estándar. La significancia estadística fue probada usando una prueba t de Student, y las diferencias se consideraron significativas si p < 0,05. Después de 1, 3, 6, 9, 12 días de cultivo, se evaluó la actividad rédox en el citosol de las células viables mediante la reducción de la resazurina, tal y como se evidencia en la Figura 5. La determinación de la viabilidad de las células mantenidas en cultivo in vitro supone un requisito necesario, si se tiene previsto llevar estos andamios a una implantación in vivo. Con el fin de seleccionar el andamio con mejor formulación para la adhesión, mantenimiento y proliferación de las CEM-GW, se realizó un monitoreo del cultivo de CEM-GW GFP sobre los andamios, in vitro. Se analizaron imágenes de fluorescencia de los andamios en cuatro tiempos (24h, 48h, 15 días y 22 días) y se comparó morfología y confluencia de las células en los andamios de PCL y PCL/COL. Las formulaciones que contenían colágeno (particularmente PCL/COL 1 y PCL/COL 2), evidenciaron una respuesta positiva de adhesión celular, las células a las 24h presentaban una morfología fibroblastoide propia de las CEM-GW, además a lo largo del periodo del cultivo las células proliferaron de forma gradual sobre el andamio. Para las demás formulaciones PCL/COL 3 a PCL/COL 8 las células a las 24h, tenían morfología circular, que indica que las células presentaban problemas para la adhesión al andamio, luego de las 48h las células toman la morfología fibroblastoide y se evidencia su proliferación en el tiempo. Para el caso del andamio de PCL las células a las 24h, tenían morfología circular, que indica que las células presentaban problemas para la adhesión al andamio, atribuido a la hidrofobicidad del material. Ejemplo 10. Análisis estadístico Se analizó el diseño estadístico 23, con el fin de determinar si la asociación entre cada una de las variables respuesta obtenidas experimentalmente (grado de adhesión celular por medio del seguimiento por microscopía de fluorescencia de las CEM-GW, diámetro de fibra y porcentaje de porosidad obtenidos por medio del análisis de la imágenes de microscopía electrónica de barrido SEM, y ángulo de contacto determinado en un goniómetro) y cada variable incluida en el modelo (volumen electrohilado, proporción y concentración) son estadísticamente significativas. Se comparó el p-valor de cada una de las variables respuesta con el nivel de significancia para evaluar la hipótesis nula. La hipótesis nula corresponde a que el coeficiente del término es igual a cero, lo que implica que no hay asociación entre las variables y la respuesta. Mediante el software estadístico R se analizó el modelo estadístico contemplado al inicio del estudio, en la siguiente tabla se muestran las variables de diseño frente a las variables respuesta obtenidas experimentalmente.
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Table 9. Young's modulus of the skin According to the Young's modulus or elasticity values obtained for the PCL / COL scaffolds, it can be inferred that the scaffolds present elastic properties with values similar to those reported for different areas of the skin, therefore which PCL / COL scaffolds could be classified as a good candidate to be used as a dermal replacement. Example 9. Cell Adhesion Assay Scaffold cytocompatibility was evaluated by measuring cell adhesion of outer layer cells seeded on one of the scaffold PCL / COL membranes, eg, human Wharton GFP gelatin mesenchymal stromal cells (CEM-GW), for which, CEM-GW transduced with green-fluorescent protein (CEM-GW-GFP) and wild-type (CEM-GW) were seeded. The evolution of the cell adhesion of CEM-GW-GFP on the PCL / COL scaffolds with pure PCL scaffolds was performed by inverted fluorescent microscopy at 24 h, 48 h, 15 days and 22 days for the first test and 24 h, 48h, 72h, 96h and 120h for the second trial. Proliferation of CEM-GW cells seeded into scaffolds was assessed using a resazurin cell proliferation and viability assay (Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA). USA). The CEM-GWs were seeded at a density of 5x10 4 cells on the 1 cm diameter scaffolds in a 24-well plate. Cells were allowed to adhere for 24 hours, after which the medium was exchanged for 500 µl of a 10% solution of resazurin in fresh culture medium. After incubating the cells for 3 hours, 100 µL aliquots were measured using a microplate reader (Synergy; BioTek, USA) at 450 and 570 nm and the background absorbance was measured at 450 nm. Data were represented as the mean ± standard deviation. Statistical significance was tested using a Student's t test, and differences were considered significant if p <0.05. After 1, 3, 6, 9, 12 days of culture, the redox activity in the cytosol of the viable cells was evaluated by means of the reduction of resazurin, as evidenced in Figure 5. The determination of the viability of cells maintained in in vitro culture is a necessary requirement if these scaffolds are to be carried to implantation in vivo. In order to select the scaffold with the best formulation for the adhesion, maintenance and proliferation of the CEM-GW, a monitoring of the culture of CEM-GW GFP on the scaffolds was carried out, in vitro. Fluorescence images of the scaffolds were analyzed at four times (24h, 48h, 15 days and 22 days) and cell morphology and confluence in the PCL and PCL / COL scaffolds were compared. The formulations containing collagen (particularly PCL / COL 1 and PCL / COL 2) showed a positive response to cell adhesion, the cells at 24 h presented a fibroblast morphology typical of CEM-GW, also throughout the culture period. cells gradually proliferated on the scaffold. For the other PCL / COL 3 to PCL / COL 8 formulations, the cells at 24h had circular morphology, which indicates that the cells had problems for adhesion to the scaffold, after 48h the cells take on the fibroblast morphology and their proliferation over time. In the case of the PCL scaffold, the cells at 24h had circular morphology, which indicates that the cells had problems for adhesion to the scaffold, attributed to the hydrophobicity of the material. Example 10. Statistical analysis The statistical design 2 3 was analyzed, in order to determine if the association between each of the experimentally obtained response variables (degree of cell adhesion by means of monitoring by fluorescence microscopy of the CEM-GW, diameter of fiber and percentage of porosity obtained by means of the analysis of the images of scanning electron microscopy SEM, and determined contact angle in a goniometer) and each variable included in the model (electrospun volume, proportion and concentration) are statistically significant. The p-value of each of the response variables was compared with the significance level to evaluate the null hypothesis. The null hypothesis corresponds to the fact that the coefficient of the term is equal to zero, which implies that there is no association between the variables and the response. Using the R statistical software, the statistical model contemplated at the beginning of the study was analyzed. The following table shows the design variables versus the response variables obtained experimentally.
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Tabla 10. Relación entre las variables de estudio y las variables respuesta del diseño estadístico para las formulaciones de PCL/COL Para los valores de grado de adhesión, el coeficiente de determinación del modelo fue de R2 0,8452, este valor infiere que la variable respuesta se ajusta al modelo de estudio, indicando el grado de relación que existe entre la varianza de la regresión del modelo y la varianza de la variable respuesta. Con nivel de significancia de 0,01541 se rechaza la hipótesis nula y se afirma que existe una asociación entre las variables y la respuesta del estudio, en este caso la variable que más presenta significancia en la respuesta es la concentración total del andamio, indicando que los andamios de menor concentración total favorecen la adhesión celular en los andamios. Para los valores de diámetro de fibra, el coeficiente de determinación del modelo fue de R2 0,6399, valor que se aleja de la linealidad del modelo, por lo cual se infiere que la variable respuesta no tuvo un buen al modelo de estudio. Con un nivel de significancia de 0,2216 se acepta la hipótesis nula que supone que no existe una asociación entre las variables y la respuesta del estudio, infiriendo que la variable de diámetro de fibra es independiente a los parámetros del modelo de estudio. Respecto al porcentaje de porosidad, el coeficiente de determinación del modelo fue de R2 0,9171, este valor indica que la variable respuesta se ajusta al modelo de estudio. La variable de estudio que más que más afecta la variable respuesta es volumen de solución electrohilada indicando que los volúmenes más bajos de solución permiten un mayor porcentaje de porosidad en el andamio. Con nivel de significancia de 0,01253 se rechaza la hipótesis nula y se afirma que existe una asociación entre las variables y la respuesta del estudio. Para el valor de ángulo de contacto, el coeficiente de determinación del modelo fue de R2 0,8112 este valor sugiere que la variable respuesta se ajusta al modelo de estudio. En los niveles máximos de volumen de solución electrohilada y concentración total del andamio se presenta un incremento en el ángulo de contacto presentó un nivel de significancia de 0,04245 se rechaza la hipótesis nula y se afirma que existe una asociación entre las variables y la respuesta del estudio. Ejemplo 11. Evaluación de la eficiencia de encapsulación de las cápsulas cargadas con TGF-β3 El TGF-β3 es una proteína susceptible de perder su actividad con cambios de pH o temperatura leves. Buscando una estrategia de liberación que minimizara el riesgo de desnaturalización de la proteína y que garantizara la presencia de la proteína por más tiempo se desarrolló la obtención de cápsulas mediante gelificación iónica por extrusión a partir de alginato de sodio debido a su bioseguridad y su inercia hacia proteínas encapsuladas. Las cápsulas de alginato de calcio obtenidas por el método de extrusión presentaron un tamaño promedio de 1,56 mm ± 0,66 mm, el tamaño de las cápsulas es proporcional al calibre de la jeringa utilizado, las cápsulas mostraron una superficie lisa, uniforme con un fe 0,03 ±0,002 que las catalogan como cápsulas con alto factor de esfericidad. La distribución de tamaño uniforme y la alta esfericidad de las cápsulas se puede atribuir al control de las variables del proceso de gelificación iónica: concentración de la solución de alginato, distancia de caída de la gota y tiempo de inmersión en CaCl2. El alginato es un polisacárido aniónico, mientras que el factor de crecimiento transformante β3 presenta carga positiva, el cual puede interactuar electrostáticamente con la cadena del polímero, permitiendo que el factor quede físicamente inmovilizado en las cápsulas del polisacárido. Esta interacción química garantiza la conservación de las propiedades biológicas del factor al someter las cápsulas a agentes ambientales o cambios de temperatura. La membrana permeable de las cápsulas y la degradación del polímero permitió que el factor de crecimiento inmovilizado se solubilizara en medios polares y se liberara en el tiempo. Se analizó el total de proteína en el sistema para inferir la cantidad que debería estar presente en cada cápsula de alginato de calcio, para lo cual se suspendieron 500 ng de TGF- β3 en 200 µL de solución de alginato de sodio, luego de la gelificación iónica se calculó que por cada 200 µL de solución se obtienen 40 cápsulas de alginato de calcio que contienen 12,5 ng de TGF- β3 por cada cápsula. Se adicionaron 5 cápsulas por cm2 de andamio, obteniendo una concentración teórica de 62,5 ng de TGF- β3 por andamio. Se cuantifico la cantidad encapsulada de TGF- β3 en las cinco cápsulas por medio de cuantificación por ELISA, adicionando ácido cítrico a un pozo generando la ruptura de las cápsulas y cuantificando la cantidad total del factor en la solución, obteniendo este valor experimental y conociendo el valor teórico. La eficiencia de encapsulación (%EE) mediante la siguiente ecuación:
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Ejemplo 12. Adición de las cápsulas cargadas de TGF-β3 en los andamios de PCL/COL Luego de evaluar las características descritas en el Ejemplo 10 y la viabilidad celular se escogió la formulación PCL/COL 1 para para hacer la adición de las microcápsulas cargadas del factor de crecimiento transformante TGF-β3 y evaluación de la adición de las cápsulas cargadas con TGF-β3 en el andamio. Ejemplo 13. Método de obtención del andamio PCL-COL/ TGF-β3 Para los efectos de la presente invención el andamio ejemplificado a continuación se encuentra con el factor de crecimiento transformante (TGF-β3) encapsulado. a- Electrohilado de la membrana: Se disolvieron los polímeros en trifluoroetanol a una concentración de 9% de peso total de los polímeros en la solución, donde 19 partes corresponden a PCL y 1 parte a COL. La solución se agitó magnéticamente a 500 rpm durante 6 horas a temperatura ambiente. Cada solución se cargó en jeringas de 10 mL con aguja de punta roma con diámetro interno de 0,8 mm y se incorporó en el sistema de inyección (inyector NE modelo 4000 Syringe Pump Company) del equipo de electrohilado (fuente de alimentación HV 350R Unlimited Company Amherst). Para las soluciones de poli ℇ-caprolactona/Colágeno (PCL/COL) se aplicó un voltaje de 19 Kv, una distancia de la aguja al colector de 15 cm y un flujo de 0,6 mL/h. También se fabricó un andamio control de solo policaprolactona, para ello a la solución de PCL al 9 %, se aplicó un voltaje de 19 KV, una distancia de la aguja al colector de 15 cm y se aumentó el flujo 1 mL/h debido al cambio de viscosidad que presentan la solución. Se utilizó un colector de cobre de 10x10 cm recubierto con aluminio.Transcurrido el tiempo de homogenización de los polímeros en la solución, esta se cargó en una jeringa de 10 ml y se incorporó en el sistema de inyección del equipo de electrohilado. Las matrices poliméricas se obtuvieron a 19 Kv, 15 cm de distancia de la aguja al colector y un flujo constante de la solución de 0.6 mL/h. El proceso de electrohilado se llevó a cabo a temperatura ambiente con valores de humedad entre 50 y 55%. Los andamios se secaron al vacío durante 24 horas para eliminar posibles remanentes de solvente en las fibras. b- Encapsulación: Para la encapsulación se generaron tres soluciones: - Solución de alginato de sodio (sal sódica de ácido algínico de algas pardas Sigma-Aldrich) (2% p/v): Se disolvieron 0,20 g alginato de sodio en 10 mL de agua ultra pura, esta solución se dejó bajo agitación magnética a 500 rpm durante 3 horas a 30°C, luego la solución homogénea se esterilizó por filtración en filtro de 0,45µm. - Solución de TGF-β3 (Sigma-Aldrich): se adicionaron 50µL de PBS que contenía 1% de BSA como proteína portadora a 500 ng para reconstituir el factor de crecimiento que se encuentra liofilizado, esta solución se agitó a 100 rpm por 10 min. - Solución de cloruro de calcio (Sigma-Aldrich) (3% p/v): se disolvieron 6 g de CaCl2 en 200 mL de agua ultra pura esta solución se dejó bajo agitación magnética a 500 rpm durante 30 minutos a temperatura ambiente. Las soluciones anteriores se almacenaron a 4°C previo a su uso, con el fin de evitar la desnaturalización del factor de crecimiento en la fabricación de las cápsulas. Las cápsulas de alginato de calcio cargadas de TGF-β3 se obtuvieron por el método de extrusión como se describe a continuación: Se mezclaron 50µL de solución de TGF-β3 con 200 µL de solución de alginato de sodio a 100 rpm por 30 min, esta solución se resuspendió varias veces para garantizar la completa homogenización. La suspensión espesa mixta se dejó caer a través de una aguja de 30G en un vaso de precipitados que contenía 100 mL de solución de CaCl2 que estaba bajo agitación magnética constante. Las cápsulas se formaron instantáneamente cuando la solución de alginato entró en la solución de CaCl2, se mantuvo la agitación por 30 min. Finalmente, se retiró el exceso de solución CaCl2, lavando las cápsulas con solución salina 0,9% tres veces y se almacenaron en PBS 1X hasta su uso. La eficiencia de encapsulación (%EE) de TGF-β3 en las cápsulas de alginato de calcio fue calculada mediante la siguiente ecuación:
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Donde me corresponde a la cantidad de TGF-β3 encapsulado (dato obtenido generando el rompimiento de las cápsulas en suspensión y cuantificando la cantidad de factor liberada), y mT es la cantidad de TGF-β3 adicionada a la solución de alginato de sodio. Datos mostrados en el Ejemplo 11. c- Inmovilización de las cápsulas de factor en las membranas de PCL/COL: Para la introducción de las cápsulas de alginato de calcio cargadas con TGF-β3 en los andamios, se utilizó un montaje de electrohilado vertical, en donde primero se electrohila 250 µL de una capa de solución polimérica, se ubican las cápsulas de 1,5 mm de diámetro sobre dicha membrana y se electrohila una nueva capa de 50 µL de solución polimérica, en donde las cápsulas quedan inmovilizadas en el andamio, en forma de sánduche. Los andamios se almacenaron en cámara húmeda a 4°C. d- Disposición de la capa externa de células: Finalmente, a través de la siguiente metodología se cultivaron CEM-GW sobre el andamio: Se irradiaron los andamios con rayos gamma con el fin de eliminar posibles patógenos presentes en las fibras. Simultáneamente, las CEM-GW en pase 4 se sembraron en frascos de cultivo T75 hasta alcanzar un 70 - 80% de confluencia. El desprendimiento de células adherentes se logró mediante una incubación de 5 minutos en tripsina al 0,05% - solución de EDTA al 0,25%, a 37ºC. Luego, las células se centrifugaron y el sedimento se suspendió en medio de cultivo fresco. Después, las células se sembraron sobre los andamios a una densidad de 5 x104 células/cm2 andamio. Se observó adherencia y morfología celular durante el experimento, utilizando células transducidas con proteína verde-fluorescente (CEM-GW-GFP). La evolución de la adhesión celular de CEM-GW-GFP sobre los andamios se realizó mediante microscopía fluorescente invertida a los 24 h, 48 h, 15 días y 22 días y para el ensayo de liberación de factores 24h, 48h, 72h, 96h y 120h. Ejemplo 14. Perfil de liberación de TGF-β3 en las cápsulas de alginato y en el andamio de PCL/COL La cantidad de TGF-β3 liberado en el tiempo se cuantificó por medio del método ligando a enzima ELISA, con el fin de estimar el porcentaje de TGF-β3 liberado para cada tiempo con los datos experimentales obtenidos de la cuantificación. Una vez obtenida la cantidad de proteína en cada caso, se determinó la cantidad de este que se libera en cada tiempo. Los cálculos se realizaron utilizando la siguiente expresión: Donde:
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m(L): masa de TGF-β3 liberada por las cápsulas. m(C): masa de TGF-β3 en las cápsulas. % Proteína liberada: TGF-β3 liberado por las cápsulas.
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Table 10. Relationship between the study variables and the response variables of the statistical design for the PCL / COL formulations. For the values of degree of adhesion, the coefficient of determination of the model was R 2 0.8452, this value infers that the Response variable is adjusted to the study model, indicating the degree of relationship that exists between the variance of the regression of the model and the variance of the response variable. With a significance level of 0.01541, the null hypothesis is rejected and it is affirmed that there is an association between the variables and the response of the study, in this case the variable that presents the most significance in the response is the total concentration of the scaffold, indicating that scaffolds with a lower total concentration favor cell adhesion in scaffolds. For the fiber diameter values, the coefficient of determination of the model was R 2 0.6399, a value that is far from the linearity of the model, for which it is inferred that the response variable did not have a good effect on the study model. With a significance level of 0.2216, the null hypothesis is accepted, which assumes that there is no association between the variables and the study response, inferring that the fiber diameter variable is independent of the parameters of the study model. Regarding the percentage of porosity, the coefficient of determination of the model was R 2 0.9171, this value indicates that the response variable fits the study model. The study variable that most affects the response variable is electrospun solution volume, indicating that lower solution volumes allow a higher percentage of porosity in the scaffold. With a significance level of 0.01253, the null hypothesis is rejected and it is affirmed that there is an association between the variables and the study response. For the contact angle value, the coefficient of determination of the model was R 2 0.8112, this value suggests that the response variable fits the study model. At the maximum levels of electrospun solution volume and total scaffold concentration, there is an increase in the contact angle, it presented a significance level of 0.04245, the null hypothesis was rejected and it was affirmed that there is an association between the variables and the response. of the study. Example 11. Evaluation of the encapsulation efficiency of the capsules loaded with TGF-β3 TGF-β3 is a protein susceptible to losing its activity with slight changes in pH or temperature. Looking for a release strategy that minimizes the risk of protein denaturation and guarantees the presence of the protein for a longer time, the obtention of capsules by ionic gelation by extrusion from sodium alginate was developed due to its biosafety and inertia towards encapsulated proteins. The calcium alginate capsules obtained by the extrusion method had an average size of 1.56 mm ± 0.66 mm, the size of the capsules is proportional to the caliber of the syringe used, the capsules showed a smooth surface, uniform with a 0.03 ± 0.002 faith that classifies them as capsules with a high sphericity factor. The distribution of Uniform size and high sphericity of the capsules can be attributed to the control of the variables of the ionic gelling process: concentration of the alginate solution, distance of the drop of the drop and immersion time in CaCl 2 . Alginate is an anionic polysaccharide, while transforming growth factor β3 is positively charged, which can interact electrostatically with the polymer chain, allowing the factor to be physically immobilized in the polysaccharide capsules. This chemical interaction guarantees the preservation of the biological properties of the factor by subjecting the capsules to environmental agents or changes in temperature. The permeable membrane of the capsules and the degradation of the polymer allowed the immobilized growth factor to be solubilized in polar media and released in time. The total protein in the system was analyzed to infer the amount that should be present in each calcium alginate capsule, for which 500 ng of TGF-β3 were suspended in 200 µL of sodium alginate solution, after gelling. Ionic it was calculated that for every 200 µL of solution 40 capsules of calcium alginate are obtained containing 12.5 ng of TGF-β3 for each capsule. 5 capsules were added per cm 2 of scaffold, obtaining a theoretical concentration of 62.5 ng of TGF-β3 per scaffold. The encapsulated amount of TGF-β3 in the five capsules was quantified by means of ELISA quantification, adding citric acid to a well, generating the rupture of the capsules and quantifying the total amount of the factor in the solution, obtaining this experimental value and knowing the theoric value. The encapsulation efficiency (% EE) using the following equation:
Figure imgf000046_0001
Example 12. Addition of the TGF-β3 loaded capsules in the PCL / COL scaffolds After evaluating the characteristics described in Example 10 and the cell viability, the PCL / COL 1 formulation was chosen to make the addition of the loaded microcapsules of the transforming growth factor TGF-β3 and evaluation of the addition of the capsules loaded with TGF-β3 in the scaffold. Example 13. Method of obtaining the PCL-COL / TGF-β3 scaffold For the purposes of the present invention, the scaffold exemplified below is found with the encapsulated transforming growth factor (TGF-β3). a- Electrospinning of the membrane: The polymers were dissolved in trifluoroethanol at a concentration of 9% of the total weight of the polymers in the solution, where 19 parts correspond to PCL and 1 part to COL. The solution was stirred magnetically at 500 rpm for 6 hours at room temperature. Each solution was loaded into 10 mL syringes with a 0.8 mm internal diameter blunt needle and incorporated into the injection system (NE injector model 4000 Syringe Pump Company) of the electrospinning equipment (power supply HV 350R Unlimited Company Amherst). For the poly ℇ-caprolactone / Collagen (PCL / COL) solutions, a voltage of 19 Kv was applied, a distance from the needle to the collector of 15 cm and a flow of 0.6 mL / h. A control scaffold of only polycaprolactone was also manufactured, for this to the 9% PCL solution, a voltage of 19 KV was applied, a distance from the needle to the collector of 15 cm and the flow was increased 1 mL / h due to the change in viscosity exhibited by the solution. A 10x10 cm copper collector covered with aluminum was used. homogenization of the polymers in the solution, this was loaded into a 10 ml syringe and incorporated into the injection system of the electrospinning equipment. The polymeric matrices were obtained at 19 Kv, 15 cm from the needle to the collector and a constant flow of the solution of 0.6 mL / h. The electrospinning process was carried out at room temperature with humidity values between 50 and 55%. The scaffolds were dried under vacuum for 24 hours to remove possible solvent remnants on the fibers. b- Encapsulation: For encapsulation, three solutions were generated: - Sodium alginate solution (sodium salt of alginic acid from Sigma-Aldrich brown algae) (2% w / v): 0.20 g sodium alginate was dissolved in 10 mL of ultra-pure water, this solution was left under magnetic stirring at 500 rpm for 3 hours at 30 ° C, then the homogeneous solution was sterilized by filtration on a 0.45 µm filter. - TGF-β3 solution (Sigma-Aldrich): 50 µL of PBS containing 1% BSA as carrier protein at 500 ng were added to reconstitute the growth factor that is lyophilized, this solution was stirred at 100 rpm for 10 min . - Calcium chloride solution (Sigma-Aldrich) (3% w / v): 6 g of CaCl 2 were dissolved in 200 mL of ultra-pure water, this solution was left under magnetic stirring at 500 rpm for 30 minutes at room temperature. The previous solutions were stored at 4 ° C prior to use, in order to avoid denaturation of the growth factor in the manufacture of the capsules. The calcium alginate capsules loaded with TGF-β3 were obtained by the extrusion method as described below: 50 µL of TGF-β3 solution were mixed with 200 µL of sodium alginate solution at 100 rpm for 30 min. Solution was resuspended several times to ensure complete homogenization. The mixed slurry was dropped through a 30G needle into a beaker containing 100 mL of CaCl2 solution that was under constant magnetic stirring. The capsules formed instantly when the alginate solution entered the CaCl 2 solution, stirring was maintained for 30 min. Finally, the excess CaCl 2 solution was removed, washing the capsules with 0.9% saline three times and stored in 1X PBS until use. The encapsulation efficiency (% EE) of TGF-β3 in the calcium alginate capsules was calculated using the following equation:
Figure imgf000049_0001
Where m e corresponds to the amount of encapsulated TGF-β3 (data obtained by generating the rupture of the capsules in suspension and quantifying the amount of factor released), and mT is the amount of TGF-β3 added to the sodium alginate solution. Data shown in Example 11. c- Immobilization of factor capsules on PCL / COL membranes: For the introduction of the calcium alginate capsules loaded with TGF-β3 in the scaffolds, a vertical electrospinning assembly was used, where 250 µL of a layer of polymeric solution is first electrospun, the capsules with a diameter of 1.5 mm are placed on said membrane and a new layer of 50 µL of polymeric solution is electrospun, where the capsules are immobilized on the scaffold , in the form of a sandwich. The scaffolds were stored in a humid chamber at 4 ° C. d- Arrangement of the outer layer of cells: Finally, using the following methodology, CEM-GW were cultivated on the scaffold: The scaffolds were irradiated with gamma rays in order to eliminate possible pathogens present in the fibers. Simultaneously, the CEM-GW in passage 4 were seeded in culture flasks T75 until reaching 70-80% confluence. Detachment of adherent cells was achieved by a 5 minute incubation in 0.05% trypsin - solution of 0.25% EDTA, 37 ° C. The cells were then centrifuged and the pellet was suspended in fresh culture medium. The cells were then seeded on the scaffolds at a density of 5x10 4 cells / cm 2 scaffold. Cell adhesion and morphology were observed during the experiment, using cells transduced with green-fluorescent protein (CEM-GW-GFP). The evolution of the cell adhesion of CEM-GW-GFP on the scaffolds was carried out by inverted fluorescent microscopy at 24 h, 48 h, 15 days and 22 days and for the factor release assay 24 h, 48 h, 72 h, 96 h and 120h. Example 14. Release profile of TGF-β3 in the alginate capsules and in the PCL / COL scaffold The amount of TGF-β3 released over time was quantified by means of the enzyme-linked ELISA method, in order to estimate the Percentage of TGF-β3 released for each time with the experimental data obtained from the quantification. Once the amount of protein was obtained in each case, the amount of this released at each time was determined. The calculations were carried out using the following expression: Where:
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m (L): mass of TGF-β3 released by the capsules. m (C): mass of TGF-β3 in the capsules. % Protein released: TGF-β3 released by the capsules.
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Tabla 11. Perfil de liberación de TGF-β3 sobre el andamio PCAT vs cápsulas de TGF-β3 Se evaluó la liberación en el tiempo de las cápsulas infiltradas en el andamio (PCAT) y las cápsulas directamente en el sistema de liberación (cápsulas+TGF-β3). Así como se evidencia en la Figura 4 el TGF-β3 encapsulado e incorporado en el andamio (PCAT) tuvo una duración en su liberación de 8 días, mientras que las cápsulas en suspensión mostraron una liberación del factor en 5 días, por lo que dichos resultados sugieren una ampliación en el tiempo de disponibilidad del factor incorporado al andamio. Estas diferencias en el tiempo de liberación se pueden atribuir a que las perlas en el sistema PCAT presentan un refuerzo adicional, otorgado por las fibras de PCL/COL que recubren la perla, mientras que, para el sistema de las cápsulas en suspensión, la agitación constante del sistema de liberación y los regulares cambios de medio hacen que las cápsulas se debiliten y presenten posibles daños físicos. Es bien sabido que los sistemas de liberación controlada deben tener una dosis máxima apropiada para el tejido donde se va a hacer el implante. Estudios alrededor del tema sugieren que para las terapias in vivo en reparación de tejido conectivo, las cantidades de TGF-β3 puede estar dentro de un amplio rango de dosis desde 50-250 ng o 100 ng/mL hasta 5 µg/m. Sin embargo, la aplicación de dosis altas (> 900 ng/mL TGF-β3) se ha asociado con efectos secundarios como, por ejemplo, inflamación y erosión del tejido. Por lo tanto, se evaluó la dosis máxima de TGF-β3 liberada para el andamio PCAT, la cual fue de 42745,13 ± 2525,90 pg/mL, que en comparación con las cápsulas que fue de 35924,34 ± 3108,19 pg/mL, los dos sistemas presentaban la misma cantidad de cápsulas, las diferencia entre las concentraciones se atribuye principalmente a la variabilidad del factor contenido en cada cápsula. Luego de realizar los tres ajustes lineales consolidados en la siguiente tabla, se evidencia que los puntos experimentales que muestran un mayor ajuste a una línea recta, y que el valor del factor de correlación R2 próximo a l corresponde a n= 0.
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Tabla 12. Cinética de liberación del TGF-β3 Por lo tanto, la cinética de liberación es de orden 0 y la constante cinética es la siguiente: /7í5^ Para el andamio con cápsulas infiltradas en el andamio y /7í5 Para las cápsulas en suspensión.
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Lo que sugiere que para el sistema PCAT en un día se libera el 11,37% del total de TGF-β3 y para las cápsulas cargadas de TGF-β3 se librera 20,11% diario del total de TGF-β3 encapsulado. La cinética de liberación de orden cero se refiere a la posibilidad de prolongar la presencia de la proteína sin aumentar la dosis en el tiempo. En una dosificación tradicional, tras la administración de una dosis de proteína, la concentración alcanza un máximo a partir del cual esta disminuye hasta que la proteína haya sido utilizada por completo. En vista de lo anterior, la encapsulación en alginato de calcio resultó ser una metodología adecuada en la entrega controlada del factor de crecimiento en el tiempo, el uso de un soporte polimérico para adicionar las cápsulas ayuda a preservar por más tiempo la liberación del factor, principalmente por las posibles interacciones electrostáticas que se pueden presentar debido a la naturaleza aniónica del alginato y catiónica de la proteína, esto sumado al soporte adicional otorgado por las fibras que recubren las cápsulas, actuando como una barrera protectora adicional. Así entonces para el andamio PCAT la liberación fue en ocho días con un orden de reacción 0 y una constante de liberación de 226,73^ ^ se comparó con la liberación de las
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cápsulas en suspensión, para las cuales hubo un tiempo de liberación de 5 días con una constante de liberación de 301,04^ ^
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Ejemplo 15. Seguimiento del andamio de PCL/COL 1 con adición de cápsulas de alginato de calcio cargadas con TGF-β3 Posterior a la inmovilización de las cápsulas cargadas con TGF-β3 en el andamio PCL/COL se realizó nuevamente un seguimiento por microscopía de fluorescencia con células CEM- GW-GFP en donde se evaluaron tiempos más cortos (24h, 48h, 72h, 96h y 120h) que los tenidos en cuenta para los ensayos de adhesión celular desarrollados sobre las membranas. La evaluación de la proliferación celular, se llevó a cabo como se muestra en la Figura 5, en tres condiciones diferentes 1) para el andamio de PCL/COL 1 (PC), 2) para el andamio PCL/COL 1 con cápsulas de alginato de calcio inmovilizadas en las fibras (PCA), y 3) para el andamio PCL/COL 1 con cápsulas de alginato de calcio cargadas con TGF-β3 inmovilizadas en las fibras (PCAT). No se evidencian diferencias significativas en cuanto a proliferación de CEM-GW-GFP para los andamios de PCA, infiriendo que el alginato de calcio no genera citotoxicidad, por lo que presenta una respuesta de proliferación positiva. Para el caso de PCAT, este andamio presenta una liberación en el tiempo de TGF-β3, que es evidente por el progresivo aumento de proliferación de las CEM-GW-GFP, debido a que el TGF-β3 desempeña una función esencial en los procesos de reparación y regeneración de los tejidos, ya que desencadenan efectos biológicos como la proliferación, celular, la generación de vasos sanguíneos (angiogénesis) y la migración celular (quimiotaxis). Ejemplo 16. Análisis de proliferación celular de las células CEM-GW por ensayo de resazurina Se evaluó in vitro la proliferación celular mediante seguimiento de microscopía de fluorescencia y el método de reducción de resazurina, con la finalidad de establecer la citotoxicidad relativa de los materiales utilizados para la conformación de los andamios. Debido a la propiedad de las células vivas por mantener un ambiente reductor dentro de su citoplasma y mitocondrias, es posible emplear un agente redox como el indicador resazurina que cambia de la forma oxidada (azul) a la forma reducida (roja). Los valores de absorbancia se trataron con la siguiente ecuación para obtener el % de reducción de resazurina.
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Con los datos obtenidos del lector de placas ELISA y aplicando la ecuación descrita se realizó el análisis de la proliferación celular sobre los andamios de PC, PCA y PCAT, en donde como se especificó en el Ejemplo 15 y la Figura 5, PC se refiere a PCL/COL 1, PCA a PCL/COL 1 con inmovilización de cápsulas de alginato de calcio sin el factor de crecimiento y PCAT a PCL/COL 1 con inmovilización de cápsulas de alginato de calcio con el factor de crecimiento.
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Tabla 13. Viabilidad de las células CEM-GW sobre los andamios PC, PCA y PCAT El análisis de proliferación muestra que los andamios PCAT con el TGF-β3 encapsulado presentan una diferencia significativa en la proliferación celular con respecto los demás andamios (Fig.5), esto debido a que el factor de crecimiento transformante humano β3 (TGF- β3) es una proteína bio-activa multifuncional generalmente involucrada en la regulación, proliferación, diferenciación, migración y supervivencia de muchos tipos diferentes de células. Es también un fuerte estimulador de la síntesis y depósito de proteínas de matriz extracelular (MEC) por parte de fibroblastos, osteoblastos y células endoteliales; además, induce la expresión de integrinas y receptores que median las interacciones celulares con proteínas de matriz extracelular. Las imágenes de fluorescencia y el análisis de reducción indican que el factor de crecimiento transformante β3 encapsulado en alginato de calcio no perdió su bioactividad durante la preparación de las cápsulas ni en el proceso de esterilización de los andamios. Ejemplo 17. Evaluación del perfil secretor de factores en las CEM-GW sobre los andamios Las CEM-GW se cultivaron sobre los andamios de i) policaprolactona/colágeno (PCL/COL), ii) PCL/COL con cápsulas de alginato sin TGF-β3 (PCA) y iii) PCL/COL con cápsulas de alginato son TGF-β3 (PCAT). Una vez cultivadas las CEM-GW sobre los andamios de PC, PCA y PCAT se colectó el sobrenadante hasta las 12, 24, 48 ,72 y 96 de cultivo, se aclaró mediante una centrifugación de 6 minutos a 1200 rpm, y se almacenó a -20°C hasta su uso. Finalmente se evaluó la producción de TGF- β1, TGF-β2, TGF-β3, PDGFaa, FGF-b, HDF. EGF, VEGF-AA y angiopoyetina I mediante un inmunoensayo basado en microesferas magnéticas. Luminex LXSAHM R&D Systems Minneapolis, Canadá, de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Brevemente, para la activación de TGF-β, se tomaron alícuotas de 100 µL de muestra recogida para cada tiempo y cada donante, a este medio se le añadió 25 µL de HCL 1N, luego 25 µL. NaOH/HEPES, cada solución se disolvió en 200 µL de medio acondicionado y se adicionan 100 µL de muestra tratada a la laca de 96 pozos. Sin embargo, para la detección de los otros factores se tomaron alícuotas de 50 µl se colocan directamente en la placa de 96 pozos. Luego de colocadas las muestras, se adiciona 50 µL de macropartículas magnéticas, se incubo durante 2 horas a temperatura ambiente, con agitación constante. Terminado el tiempo de incubación se realizaron tres lavados a la placa y en seguida se adicionó una mezcla de anticuerpos de biotina y se incubo durante una hora a temperatura ambiente, después del lavado, se añadió estreptavidina-PE a las micropartículas durante 30 minutos y se incubó nuevamente a temperatura ambiente. Las micropartículas se lavaron y se re-suspendieron antes de leerlas en el Luminex/100. Los datos se trataron con el software GraphPad prism 7, para observar el comportamiento de las citoquinas a lo largo del tiempo para cada andamio. El perfil de secreción para TGF-β1 (Fig. 6A) muestra que existe una concentración considerable, de aproximadamente 9213,20 µg/mL de este factor. En los diferentes andamios existe una tendencia de consumo de este factor presente en el medio de cultivo. El TGF-β3 solo se presenta en los andamios con factor encapsulado, debido a que las CEM- GW no producen este factor (Fig. 6C). TGF-β1 tiene un espectro muy amplio de funciones, las cuales dependen del estado de activación celular, de su concentración, del equilibrio de expresión de otras citoquinas y de las condiciones fisiológicas de las células sobre las que actúa. En cuanto a los perfiles de secreción para el TGF-β2 (Fig.6B) en el tiempo mostró diferencias significativas en la secreción según el soporte de cultivo, es notable un marcado incremento en la secreción de este factor en los andamios de PCAT. El andamio PCAT mostró diferencias significativas respecto a los demás andamios, debido a que el TGF-β3 encapsulado induce otros eventos intracelulares, tales como la regulación de factores de crecimiento que intervienen en la diferenciación celular. En la Figura 7E y B se puede observar que los andamios cultivados con células van consumiendo los factores, generando una tendencia de disminución de los mismos en el tiempo. Las células en las diferentes matrices siguen un comportamiento similar de aprovechamiento, que se relaciona directamente con la proliferación celular. En concordancia con los datos obtenidos para el porcentaje de viabilidad relativa de las matrices poliméricas por el ensayo de resazurina (Fig.5), donde se observa el aumento en la actividad metabólica celular sobre los andamios a lo largo del tiempo, con una diferencia significativa para la membrana de TGF β3 luego de las 72 h (p-valor 0,009), atribuido a la presencia del factor de crecimiento transformante humano β3 (TGF-β3) que es una proteína bio-activa multifuncional involucrada en los procesos de proliferación, migración y supervivencia celular (Tang, Q.O., et al. TGF-β3: a potential biological therapy for enhancing chondrogenesis. Expert Opinion on Biological Therapy, 2009.9(6), 689-701), (Lebrin, F., et al. TGF-β receptor function in the endothelium. Cardiovascular research, 2005. 65(3), 599- 608). En la Figura 7F, se observa una producción de VEGFaa en los andamios sin TGF-β3 aunque menor. Lo más relevante, es la reducción del factor ante la presencia de TGF-β3, debido principalmente a que el VEGFaa además de ser un factor angiogénico estimula la epiltelización y la producción de colágeno (Zografou, A., et al. Improvement of skin-graft survival after autologous transplantation of adipose-derived stem cells in rats. Journal of plastic, reconstructive & aesthetic surgery, 2011.64(12),1647-1656), (Capla, J.M., et al. Skin graft vascularization involves precisely regulated regression and replacement of endothelial cells through both angiogenesis and vasculogenesis. Plastic and reconstructive surgery, 2006. 117(3).836-844), (Bao, P., et al. The role of vascular endothelial growth factor in wound healing. Journal of Surgical Research, 2009. 153(2), 347-358). La hiperactividad de este factor causa un exceso en su acumulación sobre la matriz extracelular y fibrosis, por lo cual se presenta una aparente inhibición de la producción de VEGFaa cuando hay una aplicación exógena de TGF-β3, principalmente debido a que este es un factor antifibrótico que modula la producción y deposición de colágeno principalmente tipo I asociado con mejores resultados de curación de heridas y reducción de cicatrices (Tang, Q.O., et al. TGF-β3: a potential biological therapy for enhancing chondrogenesis. Expert Opinion on Biological Therapy, 2009. 9(6), 689-701). En la Figura 7C se observa que las CEM-GW cultivadas en la placa de poliestireno (control) presentan una producción constante de FGF-b, con un máximo de 60,79 pg/mL. Particularmente, en los andamios se presenta una inducción a la producción del factor , cuatro veces mayor que la del control, comportamiento que se evidencia en todas las matrices poliméricas, alcanzando valores de 272,74 pg/mL, este notable aumento se atribute a la conformación superficial del polímero electrohilado y a la estructura microporosa que favorece la adhesión celular, la difusión de nutrientes, las expresiones de factores relacionadas a la reepitelización y la formación de vasos sanguíneos (Turnbull, G., et al. 3D bioactive composite scaffolds for bone tissue engineering. Bioactive Materials, 2018. 3(3), 278-314), (Gregor, A., et al. Designing of PLA scaffolds for bone tissue replacement fabricated by ordinary commercial 3D printer. Journal of biological engineering, 2017. 11(1)3). La presencia de este factor es muy importante durante la reparación de heridas ya que promueve la migración celular a través de receptores de superficie como las integrinas, durante la formación de tejido de granulación. Investigaciones previas han demostrado que el FGF-b participa en la inhibición del cambio fenotípico transitorio de los fibroblastos de tejido de granulación en miofibroblastos y regula su proceso de apoptosis, promoviendo la reparación del tejido sin formación de cicatrices (Shi, H., et al. The anti-scar effects of basic fibroblast growth factor on the wound repair in vitro and in vivo. PloS one, 2013. 8(4)), (Spyrou, G.E., et al. The effect of basic fibroblast growth factor on scarring. British journal of plastic surgery, 2002.55(4), 275-282), (Akasaka, Y., et al. Basic fibroblast growth factor promotes apoptosis and suppresses granulation tissue formation in acute incisional wounds. The Journal of Pathology: A Journal of the Pathological Society of Great Britain and Ireland, 2004. 203(2), 710-720). Además, modula la producción de colágeno tipo I y III e interviene en la deposición del mismo acelerando los procesos de cicatrización (Shi, H., et al. The anti-scar effects of basic fibroblast growth factor on the wound repair in vitro and in vivo. PloS one, 2013. 8(4)). Estas características, catalogan al FGF-b como un agente terapéutico promisorio para los procesos de regeneración de tejido cutáneo. En la Figura 7A se observa que, aunque hay angiopoyetina en el medio, a las 24 horas las células del control empiezan a producirla, mientras que las células cultivadas sobre los andamios la empiezan a producir luego de las 96 horas. La angiopoyetina I estimula la formación de tejido de granulación al actuar como quimioatrayentes para neutrófilos, macrófagos y fibroblastos, por lo tanto, son moduladores importante de la angiogénesis durante la cicatrización de heridas mediante la regulación celular. Este factor es aprovechado del contenido de promedio de angiopoyetina I presente en el medio que corresponde a 7272,96 pg/mL durante las primeras 72 h de cultivo. En la Figura 7D se observa una alta producción del HGF en el control con un valor de producción máximo de 15754,414 pg/mL a las 96 h, como en las células cultivadas en los andamios y no hay diferencias significativas (p-valor = 0,7045), lo cual indica que los andamios no inhiben la producción del factor con respecto a las células cultivadas sobre la placa de cultivo. El HGF desempeña un papel promotor en la regeneración, protección y homeostasis de los tejidos (Matsumoto, K., et al. HGF–Met pathway in regeneration and drug discovery. Biomedicines, 2014. 2(4),275-300). Además, tiene un papel inhibidor en la progresión de la inflamación crónica y es un factor antifibrótico involucrado en los procesos de dediferenciación de las células epidérmicas (Li, J., et al. HGF accelerates wound healing by promoting the dedifferentiation of epidermal cells through-integrin/ILK pathway. BioMed research international, 2013). Por lo anterior se puede inferir que la secreción de factores por las CEM-GW puede variar sustancialmente dependiendo de la composición del material con el que se fabrica el andamio y la adición de proteínas o péptidos conjugados. Estudios previos afirman que los biomateriales usados para elaborar andamios pueden modificar el comportamiento de las CEM en cultivo, debido a los cambios en el microambiente que le proporciona el andamio (Lane, S.W. D.A. Williams et al., Modulating the stem cell niche for tissue regeneration. Nature biotechnology, 2014. 32(8), 795), (Anderson, H., et al. Mesenchymal stem cell fate: applying biomaterials for control of stem cell behavior. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 2016. 4, 38). Ciertos materiales se usan en la estimulación de estas células para controlar la diferenciación y/o la producción de factores para un linaje celular particular (Qazi, T., et al. Biomaterials that promote cell-cell interactions enhance the paracrine function of MSCs. Biomaterials, (2017) 140, 103-114). A continuación, se muestra la cuantificación de la producción de factores de las CEM-GW sobre los andamios: La producción de factores en (pg/mL) a las 72 horas de cultivo celular sobre los andamios, el control son las células sobre la placa de cultivo
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Tabla 14. Cuantificación de la producción de factores producidos por las CEM-GW sobre los andamios Con los resultados evidenciados en los ejemplos queda demostrado que los andamios PCAT son viables para la generación de un andamio con CEM y los resultados obtenidos sugieren que los andamios generados podrían ser un posible sustituto de piel, que a largo plazo se podrían emplear en el tratamiento de lesiones cutáneas ocasionadas por quemaduras, ulceras diabéticas y/o vasculares.
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Table 11. Release profile of TGF-β3 on the PCAT scaffold vs TGF-β3 capsules The release in time of the scaffold infiltrated capsules (PCAT) and the capsules directly into the delivery system (capsules + TGF -β3). As evidenced in Figure 4, the TGF-β3 encapsulated and incorporated in the scaffold (PCAT) had a duration of its release of 8 days, while the capsules in suspension showed a release of the factor in 5 days, so that said Results suggest an extension in the availability time of the factor incorporated into the scaffold. These differences in release time can be attributed to the fact that the beads in the PCAT system present an additional reinforcement, provided by the PCL / COL fibers that cover the bead, while, for the system of capsules in suspension, the agitation constant release system and regular changes of medium cause the capsules to weaken and present possible physical damage. It is well known that controlled release systems must have a maximum dose appropriate for the tissue where the implant is to be made. Studies around the subject suggest that for in vivo therapies in connective tissue repair, the amounts of TGF-β3 it can be within a wide dose range from 50-250 ng or 100 ng / mL to 5 µg / m. However, the application of high doses (> 900 ng / mL TGF-β3) has been associated with side effects such as inflammation and tissue erosion. Therefore, the maximum dose of TGF-β3 released for the PCAT scaffold was evaluated, which was 42745.13 ± 2525.90 pg / mL, which compared to the capsules was 35924.34 ± 3108.19 pg / mL, the two systems presented the same number of capsules, the difference between the concentrations is mainly attributed to the variability of the factor contained in each capsule. After carrying out the three consolidated linear adjustments in the following table, it is evident that the experimental points that show a greater adjustment to a straight line, and that the value of the correlation factor R 2 close to corresponds to n = 0.
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Table 12. TGF-β3 release kinetics Therefore, the release kinetics is of order 0 and the kinetic constant is the following: / 7í5 ^ For the scaffold with capsules infiltrated in the scaffold and / 7í5 For the capsules in suspension .
Figure imgf000052_0001
This suggests that for the PCAT system in one day 11.37% of the total TGF-β3 is released and for the capsules loaded with TGF-β3, 20.11% of the total encapsulated TGF-β3 is released daily. Zero order release kinetics refers to the possibility of prolonging the presence of the protein without increasing the dose over time. In a traditional dosage, after administration of a dose of protein, the concentration reaches a maximum from which it decreases until the protein has been fully used. In view of the above, the encapsulation in calcium alginate turned out to be an adequate methodology in the controlled delivery of the growth factor over time, the use of a polymeric support to add the capsules helps to preserve the release of the factor for a longer time, mainly due to the possible electrostatic interactions that may occur due to the anionic nature of the alginate and the cationic nature of the protein, this added to the additional support provided by the fibers that cover the capsules, acting as an additional protective barrier. Thus, for the PCAT scaffold, the release was in eight days with a reaction order of 0 and a release constant of 226.73 ^ ^ was compared with the release of the
Figure imgf000053_0001
suspension capsules, for which there was a release time of 5 days with a release constant of 301.04 ^ ^
Figure imgf000053_0002
Example 15. Monitoring of the PCL / COL 1 scaffold with the addition of calcium alginate capsules loaded with TGF-β3 After immobilization of the capsules loaded with TGF-β3 in the PCL / COL scaffold, a microscopic monitoring of fluorescence with CEM-GW-GFP cells where shorter times (24h, 48h, 72h, 96h and 120h) than those taken into account for the cell adhesion assays developed on the membranes were evaluated. The evaluation of cell proliferation was carried out as shown in Figure 5, under three different conditions 1) for the PCL / COL 1 scaffold (PC), 2) for the PCL / COL 1 scaffold with alginate capsules calcium cells immobilized on the fibers (PCA), and 3) for the PCL / COL 1 scaffold with calcium alginate capsules loaded with TGF-β3 immobilized on the fibers (PCAT). There are no significant differences in terms of proliferation of CEM-GW-GFP for PCA scaffolds, inferring that calcium alginate does not generate cytotoxicity, therefore it presents a positive proliferation response. In the case of PCAT, this scaffold presents a release in time of TGF-β3, which is evident by the progressive increase in proliferation of CEM-GW-GFP, because TGF-β3 plays an essential role in the processes repair and regeneration of tissues, since they trigger biological effects such as proliferation, cell, the generation of blood vessels (angiogenesis) and cell migration (chemotaxis). Example 16. Cell proliferation analysis of CEM-GW cells by resazurin assay Cell proliferation was evaluated in vitro by fluorescence microscopy monitoring and the resazurin reduction method, in order to establish the relative cytotoxicity of the materials used. for shaping scaffolding. Due to the property of living cells to maintain a reducing environment within their cytoplasm and mitochondria, it is possible to use a redox agent such as the indicator resazurin that changes from the oxidized form (blue) to the reduced form (red). The absorbance values were treated with the following equation to obtain the% reduction of resazurin.
Figure imgf000055_0001
With the data obtained from the ELISA plate reader and applying the described equation, the analysis of cell proliferation was performed on the PC, PCA and PCAT scaffolds, where as specified in Example 15 and Figure 5, PC refers to PCL / COL 1, PCA to PCL / COL 1 with immobilization of calcium alginate capsules without growth factor and PCAT to PCL / COL 1 with immobilization of calcium alginate capsules with growth factor.
Figure imgf000055_0002
Table 13. Viability of CEM-GW cells on PC, PCA and PCAT scaffolds The proliferation analysis shows that the PCAT scaffolds with encapsulated TGF-β3 present a significant difference in cell proliferation with respect to the other scaffolds (Fig. 5 ), this because human transforming growth factor β3 (TGF-β3) is a multifunctional bio-active protein generally involved in the regulation, proliferation, differentiation, migration and survival of many different types of cells. It is also a strong stimulator of the synthesis and deposition of extracellular matrix proteins (ECM) by fibroblasts, osteoblasts and endothelial cells; Furthermore, it induces the expression of integrins and receptors that mediate cellular interactions with extracellular matrix proteins. Fluorescence imaging and reduction analysis indicate that calcium alginate encapsulated transforming growth factor β3 did not lose its bioactivity during capsule preparation or in the scaffold sterilization process. Example 17. Evaluation of the secretory profile of factors in the CEM-GW on the scaffolds The CEM-GW were cultured on the scaffolds of i) polycaprolactone / collagen (PCL / COL), ii) PCL / COL with alginate capsules without TGF- β3 (PCA) and iii) PCL / COL with alginate capsules are TGF-β3 (PCAT). Once the CEM-GW had been cultured on the PC, PCA and PCAT scaffolds, the supernatant was collected until 12, 24, 48, 72 and 96 of culture, it was clarified by means of a 6-minute centrifugation at 1200 rpm, and it was stored at -20 ° C until use. Finally, the production of TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, PDGFaa, FGF-b, HDF was evaluated. EGF, VEGF-AA and angiopoietin I by means of an immunoassay based on magnetic microspheres. Luminex LXSAHM R&D Systems Minneapolis, Canada, according to manufacturer's instructions. Briefly, for the activation of TGF-β, aliquots of 100 µL of collected sample were taken for each time and each donor, to this medium 25 µL of 1N HCL was added, then 25 µL. NaOH / HEPES, each solution was dissolved in 200 µL of conditioned medium and 100 µL of treated sample was added to the 96-well lacquer. However, for the detection of the other factors, 50 µl aliquots were taken and placed directly in the 96-well plate. After placing the samples, 50 µL of magnetic macroparticles are added, incubated for 2 hours at room temperature, with constant stirring. At the end of the incubation time, three washes were carried out on the plate and then a mixture of biotin antibodies was added and it was incubated for one hour at room temperature, after washing, streptavidin-PE was added to the microparticles for 30 minutes and incubated again at room temperature. The microparticles were washed and resuspended before reading on the Luminex / 100. The data were processed with the GraphPad prism 7 software, to observe the behavior of the cytokines over time for each scaffold. The secretion profile for TGF-β1 (Fig. 6A) shows that there is a considerable concentration, approximately 9213.20 µg / mL of this factor. In the different scaffolds there is a trend of consumption of this factor present in the culture medium. TGF-β3 is only present in scaffolds with encapsulated factor, because CEM-GW do not produce this factor (Fig. 6C). TGF-β1 has a very broad spectrum of functions, which depend on the state of cellular activation, its concentration, the balance of expression of other cytokines and the physiological conditions of the cells on which it acts. Regarding the secretion profiles for TGF-β2 (Fig. 6B) in time, it showed significant differences in secretion according to the culture support, a marked increase in the secretion of this factor in the PCAT scaffolds is notable. The PCAT scaffold showed significant differences with respect to the other scaffolds, because the encapsulated TGF-β3 induces other intracellular events, such as the regulation of growth factors that intervene in cell differentiation. In Figure 7E and B it can be seen that the scaffolds grown with cells consume the factors, generating a tendency to decrease them over time. The cells in the different matrices follow a similar utilization behavior, which is directly related to cell proliferation. In agreement with the data obtained for the percentage of relative viability of the polymeric matrices by the resazurin test (Fig. 5), where the increase in cellular metabolic activity on the scaffolds is observed over time, with a significant difference for TGF β3 membrane after 72 h (p-value 0.009), attributed to the presence of human transforming growth factor β3 (TGF-β3) which is a multifunctional bio-active protein involved in proliferation, migration processes and cell survival (Tang, QO, et al. TGF-β3: a potential biological therapy for enhancing chondrogenesis. Expert Opinion on Biological Therapy, 2009.9 (6), 689-701), (Lebrin, F., et to the. TGF-β receptor function in the endothelium. Cardiovascular research, 2005. 65 (3), 599-608). In Figure 7F, a production of VEGFaa is observed in the scaffolds without TGF-β3 although lower. The most relevant is the reduction of the factor in the presence of TGF-β3, mainly due to the fact that VEGFaa, in addition to being an angiogenic factor, stimulates epiltelization and collagen production (Zografou, A., et al. Improvement of skin- graft survival after autologous transplantation of adipose-derived stem cells in rats. Journal of plastic, reconstructive & aesthetic surgery, 2011.64 (12), 1647-1656), (Capla, JM, et al. Skin graft vascularization involves precisely regulated regression and replacement of endothelial cells through both angiogenesis and vasculogenesis. Plastic and reconstructive surgery, 2006. 117 (3) .836-844), (Bao, P., et al. The role of vascular endothelial growth factor in wound healing. Journal of Surgical Research , 2009. 153 (2), 347-358). The hyperactivity of this factor causes an excess in its accumulation on the extracellular matrix and fibrosis, for which an apparent inhibition of VEGFaa production occurs when there is an exogenous application of TGF-β3, mainly because this is an antifibrotic factor. that modulates the production and deposition of collagen mainly type I associated with better wound healing and scar reduction results (Tang, QO, et al. TGF-β3: a potential biological therapy for enhancing chondrogenesis. Expert Opinion on Biological Therapy, 2009 . 9 (6), 689-701). Figure 7C shows that the CEM-GW grown in the polystyrene plate (control) present a constant production of FGF-b, with a maximum of 60.79 pg / mL. Particularly, in the scaffolds there is an induction to the production of the factor, four times greater than that of the control, a behavior that is evidenced in all the polymeric matrices, reaching values of 272.74 pg / mL, this notable increase is attributed to the surface conformation of the electrospun polymer and the microporous structure that favors cell adhesion, nutrient diffusion, the expressions of factors related to re-epithelialization and blood vessel formation (Turnbull, G., et al. 3D bioactive composite scaffolds for bone tissue engineering. Bioactive Materials, 2018. 3 (3), 278-314), (Gregor, A., et al. Designing of PLA scaffolds for bone tissue replacement fabricated by ordinary commercial 3D printer. Journal of biological engineering, 2017. 11 (1) 3). The presence of this factor is very important during wound repair as it promotes cell migration through surface receptors such as integrins, during the formation of granulation tissue. Previous research has shown that FGF-b participates in the inhibition of the transient phenotypic change of fibroblasts from granulation tissue into myofibroblasts and regulates their apoptosis process, promoting tissue repair without scar formation (Shi, H., et al. The anti-scar effects of basic fibroblast growth factor on the wound repair in vitro and in vivo. PloS one, 2013. 8 (4)), (Spyrou, GE, et al. The effect of basic fibroblast growth factor on scarring. British journal of plastic surgery, 2002.55 (4), 275-282), (Akasaka, Y., et al. Basic fibroblast growth factor promotes apoptosis and suppresses granulation tissue formation in acute incisional wounds. The Journal of Pathology: A Journal of the Pathological Society of Great Britain and Ireland, 2004. 203 (2), 710-720). In addition, it modulates the production of type I and III collagen and intervenes in its deposition, accelerating the healing processes (Shi, H., et al. The anti-scar effects of basic fibroblast growth factor on the wound repair in vitro and in I live. PloS one, 2013. 8 (4)). These characteristics classify FGF-b as a promising therapeutic agent for skin tissue regeneration processes. In Figure 7A it is observed that, although there is angiopoietin in the medium, at 24 hours the control cells begin to produce it, while the cells grown on the scaffolds begin to produce it after 96 hours. Angiopoietin I stimulates the formation of granulation tissue by acting as chemoattractants for neutrophils, macrophages and fibroblasts, therefore, they are important modulators of angiogenesis during wound healing through cellular regulation. This factor is taken advantage of by the average content of angiopoietin I present in the medium, which corresponds to 7272.96 pg / mL during the first 72 h of culture. In Figure 7D, a high production of HGF is observed in the control with a maximum production value of 15754.414 pg / mL at 96 h, as in the cells grown in the scaffolds and there are no significant differences (p-value = 0.7045), which indicates that the scaffolds do not inhibit factor production with respect to cells grown on the culture plate. HGF plays a promoting role in tissue regeneration, protection and homeostasis (Matsumoto, K., et al. HGF – Met pathway in regeneration and drug discovery. Biomedicines, 2014. 2 (4), 275-300). In addition, it has an inhibitory role in the progression of chronic inflammation and is an antifibrotic factor involved in the dedifferentiation processes of epidermal cells (Li, J., et al. HGF accelerates wound healing by promoting the dedifferentiation of epidermal cells through- integrin / ILK pathway. BioMed research international, 2013). From the foregoing, it can be inferred that the secretion of factors by CEM-GW can vary substantially depending on the composition of the material with which the scaffold is manufactured and the addition of conjugated proteins or peptides. Previous studies affirm that the biomaterials used to make scaffolds can modify the behavior of EMF in culture, due to the changes in the microenvironment provided by the scaffold (Lane, SWDA Williams et al., Modulating the stem cell niche for tissue regeneration. Nature biotechnology, 2014. 32 (8), 795), (Anderson, H., et al. Mesenchymal stem cell fate: applying biomaterials for control of stem cell behavior. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 2016. 4, 38). Certain materials are used in the stimulation of these cells to control the differentiation and / or the production of factors for a particular cell lineage (Qazi, T., et al. Biomaterials that promote cell-cell interactions enhance the paracrine function of MSCs. Biomaterials , (2017) 140, 103-114). Next, the quantification of the factor production of the CEM-GW on the scaffolds is shown: The production of factors in (pg / mL) at 72 hours of cell culture on the scaffolds, the control is the cells on the culture plate
Figure imgf000061_0001
Table 14. Quantification of the production of factors produced by the CEM-GW on the scaffolds With the results shown in the examples it is shown that the PCAT scaffolds are viable for the generation of a scaffold with CEM and the results obtained suggest that the generated scaffolds they could be a possible skin substitute, which in the long term could be used in the treatment of skin lesions caused by burns, diabetic and / or vascular ulcers.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un andamio de poli(ℇ-caprolactona)-colágeno/TGF-β3, que comprende al menos: una capa inferior, una capa intermedia y una capa superior; en donde las capas superior e inferior son una membrana de policaprolactona (PCL) y colágeno; y la capa intermedia, está conformada por factor de crecimiento transformante (TGF-β3). CLAIMS 1. A poly (ℇ-caprolactone) -collagen / TGF-β3 scaffold, comprising at least: a lower layer, an intermediate layer and an upper layer; wherein the upper and lower layers are a polycaprolactone (PCL) and collagen membrane; and the intermediate layer is made up of transforming growth factor (TGF-β3).
2. El andamio según la Reivindicación 1, en donde la PCL y el colágeno en la membrana están en una proporción entre 9:1 y 19:1. 2. The scaffold according to Claim 1, wherein the PCL and collagen in the membrane are in a ratio between 9: 1 and 19: 1.
3. El andamio según la Reivindicación 1, en donde el factor de crecimiento transformante (TGF-β3) se encuentra encapsulado e inmovilizado en una matriz. 3. The scaffold according to Claim 1, wherein the transforming growth factor (TGF-β3) is encapsulated and immobilized in a matrix.
4. El andamio según la Reivindicación 1, que además comprende una capa exterior de células seleccionadas entre progenitoras mesenqupimales, epiteliales y/o condrogénicas localizada sobre una de las capas superior o inferior. The scaffold according to Claim 1, further comprising an outer layer of cells selected from mesenchymal, epithelial and / or chondrogenic progenitors located on one of the upper or lower layers.
5. El andamio según la Reivindicación 4 en donde dichas células de la capa exterior son células estromales mesenquimales (CEM). The scaffold according to Claim 4 wherein said outer layer cells are mesenchymal stromal cells (CEM).
6. El andamio según la Reivindicación 4 en donde dichas células de la capa exterior producen factores seleccionados entre factores angiogénicos, epiteliales, e inmunomoduladores. 6. The scaffold according to Claim 4 wherein said outer layer cells produce factors selected from angiogenic, epithelial, and immunomodulatory factors.
7. El andamio según la Reivindicación 6 en donde dichas células de la capa exterior producen factores de crecimiento seleccionados entre HGF, FGFb, VEGF, PDGF-AA, TGF- β2, G-CSF y/o TGF-β1, quimiocinas seleccionadas entre RANTES, MCP-1, Eotaxin, IP-10, CXCL1, CXCL, CXCL5, CXCL6 y/o CXCL8, factores neurotróficos seleccionados entre NGF, NT3, NT4 y/o GDNF, citoquinas y factores de crecimiento hematopoyético seleccionados entre G-CSF, GM-CSF, LIF, IL-1α, IL-6, IL-8, IL-10 y/o IL-11 y factores angiogénicos seleccionados entre angiopoyetina 1, angiogenina, PLGF, trombospondina 2 y/o endostatina. 7. The scaffold according to Claim 6, wherein said cells of the outer layer produce growth factors selected from HGF, FGFb, VEGF, PDGF-AA, TGF-β2, G-CSF and / or TGF-β1, chemokines selected from RANTES , MCP-1, Eotaxin, IP-10, CXCL1, CXCL, CXCL5, CXCL6 and / or CXCL8, neurotrophic factors selected from NGF, NT3, NT4 and / or GDNF, cytokines and hematopoietic growth factors selected from G-CSF, GM -CSF, LIF, IL-1α, IL-6, IL-8, IL-10 and / or IL-11 and factors angiogenic agents selected from angiopoietin 1, angiogenin, PLGF, thrombospondin 2 and / or endostatin.
8. El andamio según la Reivindicación 1, en donde la membrana de las capas superior e inferior se caracteriza por los siguientes parámetros: diámetro de fibras de 200 a 400 nm; porosidad entre 55 y 75%; hidrofobicidad ángulo de contacto de 60 a 80° a 0 segundos y ángulo de contacto de 5 a 15° a 5 segundos. 8. The scaffold according to Claim 1, wherein the membrane of the upper and lower layers is characterized by the following parameters: diameter of fibers from 200 to 400 nm; porosity between 55 and 75%; hydrophobicity contact angle from 60 to 80 ° at 0 seconds and contact angle from 5 to 15 ° at 5 seconds.
9. Uso de un andamio según la Reivindicación 1 para reparación o regeneración de tejido. 9. Use of a scaffold according to Claim 1 for tissue repair or regeneration.
10. Un método para la elaboración de un andamio de poli(ℇ-caprolactona)- colágeno/TGF-β3 según la Reivindicación 1, que comprende: a) preparar una solución polimérica de policaprolactona y colágeno (PCL/COL) en un solvente adecuado; b) electrohilar una capa de la solución polimérica obtenida en a); c) ubicar sobre la capa electrohilada de la etapa b) cápsulas de factor de crecimiento transformante (TGF-β3); d) electrohilar una nueva capa de solución polimérica de la etapa a) sobre la capa de cápsulas de la etapa c); e) opcionalmente, disponer una capa de células sobre una de las capas electrohiladas de las etapas b) o d). 10. A method for the manufacture of a poly (ℇ-caprolactone) -collagen / TGF-β3 scaffold according to Claim 1, comprising: a) preparing a polymeric solution of polycaprolactone and collagen (PCL / COL) in a suitable solvent ; b) electrospinning a layer of the polymeric solution obtained in a); c) placing on the electrospun layer of step b) capsules of transforming growth factor (TGF-β3); d) electrospinning a new layer of polymer solution from step a) over the capsule layer from step c); e) optionally, arranging a layer of cells on one of the electrospun layers of steps b) or d).
11. El método de la Reivindicación 10 en donde la solución polimérica de la etapa a) comprende PCL/COL, en una relación entre 9:1 y 19:1, respectivamente, en una concentración de entre el 9 y 12 % p/v en el solvente. The method of Claim 10 wherein the polymeric solution of step a) comprises PCL / COL, in a ratio between 9: 1 and 19: 1, respectively, in a concentration between 9 and 12% w / v in the solvent.
12. El método de la Reivindicación 10 en donde el solvente adecuado se selecciona entre TFE, HFP, dimetilformamida, cloroformo, acetona. 12. The method of Claim 10 wherein the suitable solvent is selected from TFE, HFP, dimethylformamide, chloroform, acetone.
13. El método de la Reivindicación 12 en donde el solvente adecuado es 2,2,2- trifluoroetanol (TFE). 13. The method of Claim 12 wherein the suitable solvent is 2,2,2-trifluoroethanol (TFE).
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