I3A - Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón

El I3A
Investigadores del I3A
El I3A
Laboratorio del I3A
El I3A
Edificio I+D+i
El I3A
Universidad de Zaragoza
TMEGrupo de Microentorno Tisular
El grupo de Microentorno Tisular o Tissue MicroEnvironment (TME) es un grupo altamente multidisciplinar formado por ingenieros, físicos e investigadores de diversas ramas biomédicas. Este grupo tiene como objetivo general la comprensión, simulación y preservación del entorno de células y tejidos en sus condiciones fisiopatológicas para encontrar nuevas estrategias terapéuticas y soluciones personalizadas a los pacientes.
 
Para alcanzar este objetivo, el grupo combina tres áreas de conocimiento como son la simulación computacional, la microtecnología (especialmente la microfluídica) y la biología celular con el fin de abordar desde múltiples puntos de vista problemas biomédicos complejos.
 
La línea de investigación del grupo TME está centrada en el desarrollo de dispositivos microfluídicos tipo (organ on chip) y modelos matemáticos que simulen, ayuden a predecir y ganar conocimiento sobre procesos biológicos complejos implicados en enfermedades como las enfermedades cardiovasculares y el cáncer.

Línea de Investigación

Ingeniería Biomédica

Investigación en Tecnologías Microfluídicas
Con el objetivo general de la Generación de herramientas para el desarrollo de sistemas organ-on-chip
 
Sublíneas específicas:
  • Materiales y procesos...
Con el objetivo general de la Generación de herramientas para el desarrollo de sistemas organ-on-chip
 
Sublíneas específicas:
  • Materiales y procesos de fabricación para la generación de dispositivos microfluidicos
  • Diseño microfluidico para organ-on-chip
  • Elementos de control fluidico integrados en dispostivos organ-on-chip
  • Conectores y herramientas externas para la gestión de experimentales microfluidicos
Investigación en Simulación Computacional
Con el objetivo general de desarrollar herramientas computacionales para la mejor comprensión de fenómenos biológicos in vitro e in vivo (Systems Biology) y para la predicción y pronóstico...
Con el objetivo general de desarrollar herramientas computacionales para la mejor comprensión de fenómenos biológicos in vitro e in vivo (Systems Biology) y para la predicción y pronóstico de enfermedades relevantes.
 
Sublíneas específicas:
  • Modelos complejos de interacción célula-entorno
  • Mecanobiología computacional
  • Tratamiento de imagen clínica y de AP para la generación de biomarcadores de interés clínico
  • Modelos basados en datos para la toma de decisiones clínicas y para la comprensión de fenómenos biológicos
Investigación en Biología Celular
Con el objetivo general de Comprender y simular el microentorno de enfermedades cardiovasculares, el cáncer y otros tejidos.
 
Sublíneas específicas:
  • Microentorno...
Con el objetivo general de Comprender y simular el microentorno de enfermedades cardiovasculares, el cáncer y otros tejidos.
 
Sublíneas específicas:
  • Microentorno en cáncer (Glioblastoma, CRC)
  • Oncoinmunología (Macrófagos en GBM, microbiota colon)
  • Modelos y enfermedades cardiovasculares (Heart on chip y Heart spheroids)
  • Modelos biomiméticos de toxicología renal.

Proyectos Clave

Ingeniería Biomédica

PRIME
Los dispositivos microfluídicos manipulan pequeñas cantidades de fluido, lo que permite realizar ensayos analíticos rentables, rápidos, precisos y de alto rendimiento. El progreso en la...
Los dispositivos microfluídicos manipulan pequeñas cantidades de fluido, lo que permite realizar ensayos analíticos rentables, rápidos, precisos y de alto rendimiento. El progreso en la microfluídica tiene un gran impacto en el monitoreo de la contaminación ambiental, la detección de riesgos biológicos y la biomedicina, lo que contribuye al desarrollo de nuevas herramientas para la detección de drogas, estudios biológicos, diagnósticos en puntos de atención y medicina personalizada. A pesar de este enorme potencial, el crecimiento del mercado de microfluídica está fuertemente limitado por la complejidad y los altos precios de los equipos fuera de chip a gran escala requeridos y su costo operativo. 
 
PRIME utilizará la impresión 4D recientemente introducida de elastómeros de cristal líquido para la implementación directa y la integración de válvulas y bombas accionadas por luz en un chip microfluídico. La impresión por chorro de tinta producirá nuevos sensores ultrasensibles y selectivos integrados en el chip y legibles con luz. El dispositivo final será direccionado y leído de forma remota utilizando elementos fotónicos simples que pueden integrarse en dispositivos de lectura y operación compactos, portátiles y económicos. PRIME goes beyond the state-of-the-art generating a robust platform to create a new generation of active, tubeless and contactless microfluidic chips effectively changing the currently established paradigm. 
 
PRIME desarrollará una plataforma radicalmente nueva que:
  • integra todos los materiales y elementos sensibles necesarios en el chip, proporcionándole efectivamente todas las funciones fluídicas y de detección
  • utiliza materiales compatibles y tecnologías de fabricación que hacen que la producción industrial futura sea viable y rentable
  • permite implementar con una amplia libertad de diseño una gran cantidad de nuevos chips microfluídicos integrados de forma inteligente y fáciles de operar
 
Por lo tanto, PRIME reducirá la brecha entre la microfluídica y los laboratorios no especializados y los usuarios finales, lo que permitirá la difusión y penetración de la tecnología en diversos campos de aplicación, así como su expansión geográfica a áreas donde los equipos grandes son difíciles de transportar o los recursos son escasos.
POSITION-II
El objetivo de POSITION-II es aportar innovación en el desarrollo y producción de catéteres inteligentes mediante la introducción de plataformas de tecnología abierta para miniaturización,...
El objetivo de POSITION-II es aportar innovación en el desarrollo y producción de catéteres inteligentes mediante la introducción de plataformas de tecnología abierta para miniaturización, conversión AD en la punta, dispositivos MEMS de ultrasonido y encapsulación. 
 
Las plataformas de tecnología abierta generarán el volumen de producción que permitirá la innovación sostenible. La disponibilidad de plataformas de tecnología abierta dará como resultado nuevos instrumentos que tienen un mejor rendimiento, nuevas capacidades de detección e imagen, mientras que la escala de volumen dará como resultado menores costos de fabricación. La producción de los "cerebros" de estos catéteres inteligentes tendrá lugar en Europa, y muchos socios europeos aportarán tecnologías esenciales. 
 
El proyecto POSITION-II consolidará la posición principal de Europa como fabricante de infraestructura de laboratorio de cateterismo, ya que estos nuevos catéteres inteligentes se integrarán perfectamente en las plataformas de hardware y software del laboratorio de cateterismo. Al combinar los diferentes datos de detección e imagen, se logrará una experiencia de laboratorio de cateterismo más intuitiva. 
 
Mirando hacia el futuro, POSITION-II prepara a la industria electrónica europea para la próxima revolución en implantes sanitarios y bioelectrónicos. Se espera que los implantes de bioelectrónica reemplacen una fracción considerable de la medicina tradicional por estimulación directa de los nervios. Las plataformas de miniaturización y encapsulación suave desarrolladas en POSITION-II serán el marco tecnológico ideal para la fabricación de estos implantes bioelectrónicos. Las plataformas tecnológicas desarrolladas en POSITION-II son demostradas por cinco demostradores de productos desafiantes que cubren FRR, IVUS, ICE, EP y terapia celular, así como un implante bioelectrónico para tratar la cefalea en racimos.
 
 
CISTEM
Muchas enfermedades raras causan problemas de salud crónicos o incluso ponen en peligro la vida. El impacto en la calidad de vida de los pacientes afectados, de los cuales muchos son niños, es...
Muchas enfermedades raras causan problemas de salud crónicos o incluso ponen en peligro la vida. El impacto en la calidad de vida de los pacientes afectados, de los cuales muchos son niños, es significativo. Hasta la fecha, un número limitado pero creciente de los llamados medicamentos huérfanos (medicamentos para enfermedades raras) están llegando a los pacientes. Sin embargo, la mayoría de las enfermedades raras aún no tienen ningún tratamiento efectivo. El desarrollo de nuevos sistemas humanos para el descubrimiento de fármacos, por lo tanto, representa una importante prioridad de salud pública. 
 
"Organs-on-a-chip" basado en tecnología microfluídica representa una poderosa herramienta para investigar mecanismos de enfermedades raras y probar nuevos medicamentos y tratamientos debido a su capacidad para imitar la arquitectura de microambiente a medida inspirada en funciones a nivel de órganos in vivo. Sin embargo, debido a la variabilidad en los mecanismos de enfermedades raras de un paciente a otro, la tecnología "Organs-on-a-chip" necesita ser más precisa y transmitir hacia la medicina personalizada. 
 
Las células madre pluripotentes inducidas por el ser humano (iPSC) tienen un gran potencial en la ingeniería de "Organs-on-a-chip", ya que se derivan de manera compatible con el paciente, lo que las convierte en una excelente fuente para construir modelos humanos para la detección personalizada de fármacos, así como para comprender los fundamentos de enfermedades específicos del paciente. 
 
Para proporcionar una plataforma miniaturizada novedosa para la investigación de enfermedades raras capaces de abordar los problemas candentes de la medicina de precisión en la actualidad, CISTEM reunirá y sinérgicamente varias direcciones de investigación muy prometedoras que con demasiada frecuencia se investigan por separado a nivel académico pero también a nivel industrial. Basado en 4 paquetes de trabajo, el proyecto CISTEM RISE se implementará mediante la explotación de la experiencia complementaria de sus socios y la creación de sinergias entre ellos a través de las comisiones de personal específicas.
© 2020 Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería de Aragón - Universidad de Zaragoza | Privacidad