Modelos computacionales de la BUAP: la forma inteligente de curar tu piel
La investigación multidisciplinaria combina simulación matemática, biomateriales y medicina regenerativa para reducir el uso de animales en laboratorio y avanzar en terapias personalizadas
Un grupo multidisciplinario de investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) desarrolla modelos computacionales avanzados que simulan y predicen la regeneración epitelial, a partir de un experimento piloto con ratas Wistar. El estudio emplea biomateriales como membranas de ácido poliláctico y alcohol de polivinilo, lo que abre nuevas posibilidades en medicina regenerativa y tratamientos personalizados.
Desde 2017, esta investigación ha sido encabezada por Areli Montes Pérez y Ricardo Agustín Serrano, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas; Maura Cárdenas García, de la Facultad de Medicina; Marco Antonio Morales Sánchez, de la Facultad de Ingeniería Química; y Benito Zenteno Mateo, de la Facultad de Ingeniería. Todos ellos forman parte del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII).
Modelos matemáticos para regeneración de la piel
Los científicos desarrollan modelos de reacción-difusión-advección mediante diferencias finitas, que simulan el comportamiento de células epidérmicas y dérmicas, así como su interacción a través de mensajeros químicos. Estos simuladores permiten observar virtualmente el proceso de regeneración cutánea y explorar alteraciones como mosaicismo dérmico y cicatrices anómalas.
El uso de simulaciones antes de realizar pruebas experimentales optimiza recursos, reduce el tiempo de investigación y evita el uso innecesario de animales o agentes patógenos. Asimismo, facilita el aislamiento de variables específicas para estudiar su efecto en el proceso de regeneración.
Resultados destacados y patentes tecnológicas
Esta colaboración científica ha generado resultados significativos, como la publicación de dos artículos y la aceptación reciente de otro en la revista Mathematics and Computers in Simulation, titulado “A new nonlinear model of reaction-diffusion-advection applied to some scar anomalies and cutaneous mosaicism”.
Además, el proyecto ha contribuido a la formación de recursos humanos especializados, con cinco egresados de maestría y dos tesistas en curso, así como tres solicitudes de patente. Entre ellas destaca una patente otorgada para un electrohilador industrial de inyección dual, diseñado para producir membranas que replican la matriz extracelular de la piel humana utilizando polímeros biocompatibles como ácido poliláctico y alcohol de polivinilo.
Ciencia aplicada a la salud con impacto social
La integración de diversas disciplinas —como física, matemáticas, medicina e ingeniería— permite una retroalimentación constante entre simulaciones y experimentación, lo que fortalece la validez de los modelos y su aplicación en biología matemática y medicina personalizada.
Esta línea de investigación posiciona a la BUAP como una institución líder en el uso de modelos computacionales para la regeneración epitelial, con aplicaciones que podrían mejorar los tratamientos médicos y reducir la dependencia de pruebas invasivas en seres vivos.
