Biosistemas e Enxeñaría de Bioprocesos
Dende a modelaxe matemática e a simulación por ordenador ata o deseño, control e optimización de bioprocesos e sistemas biolóxicos.
O mundo que nos rodea pódese explicar en gran medida entendendo os sistemas que o compoñen e os procesos que os conectan.
O Grupo de Biosistemas e Enxeñaría de Bioprocesos do IIM-CSIC traballa para desenvolver novos métodos e ferramentas (fundamentalmente software) orientados á enxeñaría de sistemas de procesos que permitan a simulación, optimización e control de bioprocesos, tales como os implicados no procesado e conservación de alimentos e na biotecnoloxía industrial.
O grupo aplica métodos de enxeñaría de sistemas de procesos para mellorar a eficiencia de procesos industriais chave, reducindo así o seu impacto medioambiental e mellorando a calidade e seguridade dos seus produtos.
O obxectivo do seu estudo é a identificación de modelos e a optimización, vixilancia e control robusto dos sistemas dinámicos non lineais, incluídos os sistemas de parámetros distribuídos (convección-difusión-reacción). O grupo contempla un amplo espectro de aplicacións, fundamentalmente a xestión de pesquerías, o procesado, a calidade e a seguridade dos alimentos (incluída a resistencia a axentes antimicrobianos) e a biotecnoloxía industrial.
- LIFE REFISH -
Flexible biorefinery to valorise discards and by-products of the European fish and seafood production (REFISH)
Investigador/a Principal:VázquezÁlvarezXosé AntónInstitución financiadora:LIFE Environment (Nature & Circular Economy)Financiamento para o IIM-CSIC:357.637€Accede á páxina do proxectoDoao - PESCANDO 4.0 -
Plataforma Blockchain e IoT para garantizar la trazabilidad, seguridad, calidad y sostenibilidad en la cadena de valor de los productos pesqueros
Investigador/a Principal:VilasFernándezCarlosInstitución financiadora:Proyecto financiado por el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia y los Fondos europeos Next Generation EU en el marco del RD 685/2021Financiamento para o IIM-CSIC:145812€Accede á páxina do proxectoDoao - DTWINE2021 -
Digital Twins to optimize energy efficiency and product quality in WINEries
Investigador/a Principal:BalsaCantoEvaInstitución financiadora:Proyecto PLEC2021-007827 financiado por MCIN/ AEI /10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/PRTRFinanciamento para o IIM-CSIC:248164€Accede á páxina do proxectoDoao - RECEUMAP2021_TIPES -
Nuevas tecnologías de observación electrónica inteligentes para una gestión pesquera más sostenible
Investigador/a Principal:TaboadaAnteloLuisInstitución financiadora:Convenio MAP2021-03-001 gestionado por el MAPA y financiado por el Mecanismo de Recuperación y Resiliencia de la Unión europeaFinanciamento para o IIM-CSIC:242666€Accede á páxina do proxectoDoao - ChemBAC -
ChemBAC: Multiscale mechanistic dynamic modelling of the CHEmical and biochemical effect on the growth and death of BACteria
Investigador/a Principal:RodríguezGarcíaMíriamInstitución financiadora:CSICFinanciamento para o IIM-CSIC:143319,89€Accede á páxina do proxectoDoao
- Ovalle, J.C.; Vilas, C.; Antelo, L.T. (2022) On the use of deep learning for fish species recognition and quantification on board fishing vessels Marine Policy DOI:10.1016/j.marpol.2022.105015
- Pedreira, A.; Vázquez, J.A.; García, M.R. (2022) Kinetics of Bacterial Adaptation, Growth, and Death at Didecyldimethylammonium Chloride sub-MIC Concentrations Frontiers in Microbiology DOI:10.3389/fmicb.2022.758237
- González, P.; Osorio, R.R.; Pardo, X.C.; Banga, J.R.; Doallo, R. (2022) An efficient ant colony optimization framework for HPC environments Applied Soft Computing Journal DOI:10.1016/j.asoc.2021.108058
- Otero-Muras I; Banga JR (2021) Synthetic Gene Circuit Analysis and Optimization " Computational Methods in Synthetic Biology" Humana Press / Springer ISBN:978-1-0716-0822-7
- Otero-Muras I; Banga JR (2021) Automated Biocircuit Design with SYNBADm " Synthetic Gene Circuits" Springer ISBN:978-1-0716-1031-2
- TFM - Andrea Arribas Jimeno (26/09/2022) Aplicabilidad de la tecnología de imágenes hiperespectrales (HSI) como método no invasivo para la evaluación de la calidad del pescado UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA
- TFM - Artai Rodríguez Moimenta (19/07/2020) Desarrollo de un modelo de corte mecanístico que permita describir un proceso de fermentación mixta Universidad de Vigo (UVigo)
- TFG - Laura Honrubia Baamonde (11/07/2019) Optimization of Benzalkonium Chloride treatment in the disinfection of L. Monocytogenes in the Food Industry UNIVERSIDAD DE LLEIDA
- TFM - Pablo de la Torre Fernández (20/09/2018) Modelado del proceso de fermenatición vínica: co-cultivo de especies no convencionales Universidade da Coruña
- PhD - Alejandro López Núñez (18/07/2018) CONTRIBUTIONS TO MATHEMATICAL MODELLING AND NUMERICAL SIMULATION OF BIOFILMS UdC
- WASHTOP -
Water Associated Safety Hazards in the Treatment of Produce
Investigador/a Principal:RodríguezGarcíaMíriamInstitución financiadora:European Food Safety Authority (EFSA)Financiamento para o IIM-CSIC:80000€Accede á páxina do proxectoDoao
- Capabilities | Development of bioprocesses (biorefineries) for the extraction of bioproducts and bioactive compounds from food industry by-products
Development of processes that allow extracting useful components of industrial interest from discards and food industry by-products and effluents. Biochemical characterization of useful components present in different kinds of fisheries products and by-products, such as skin collagen, visceral enzymes, chondroitin sulphate present in cartilage, chitin from crustacean shells and cuttlebone or protein hydrolysates obtained from muscle. Evaluation of potential applications of these compounds through the characterization of their biological activities (antioxidants, etc.) and functional properties for their use in different industries, such as biomedical, chemistry, cosmetic, food, etc.
- Capacidades | Desenvolvemento de sistemas de control e optimización a nivel da planta completa na industria alimentaria
Modelaxe a múltiples escalas para flexibilizar a toma de decisións e optimizar procesos complexos (p. ex., esterilización) baseado no control da seguridade e calidade dos produtos alimentarios mediante técnicas non invasoras (sensores de software, etc.).
- Capacidades | Evaluación de amenazas y puntos de control críticos en las cadenas de valor de los productos del mar
Evaluación y desarrollo de protocolos para identificar los puntos y productos más problemáticos en cuanto a contaminación microbiológica e infestación parasitaria a lo largo de la cadena de valor de los productos del mar.
- Capacidades | Desarrollo de bioprocesos (biorrefinerías) para extraer bioproductos y compuestos bioactivos a partir de subproductos de la industria alimentaria
Desarrollo de bioprocesos que permiten extraer componentes útiles de interés industrial a partir de descartes y de subproductos y efluentes de la industria alimentaria. Caracterización bioquímica de componentes útiles presentes en distintos tipos de productos y subproductos pesqueros, como colágeno de la piel, enzimas de las vísceras, condroitín sulfato presente en el cartílago, quitina de los caparazones de crustáceos y de los huesos de sepia o hidrolizados de proteínas obtenidos del músculo. Evaluación de aplicaciones potenciales de estos compuestos mediante la caracterización de sus actividades biológicas (antioxidantes, etc.) y sus propiedades funcionales para su uso en diversas industrias, como la biomédica, química, cosmética, alimentaria, etc.
- Capabilities | Design of disinfection procedures and modeling for the prevention of antimicrobial resistance
Development of chemical (combinations of disinfectants, essential oils) and biological (enzymes, phages) strategies that are effective for removing monospecific and mixed microbial biofilms from surfaces in the food industry. Biocide testing and development of better biocide dosage strategies for the food industry, ensuring food safety while avoiding antimicrobial resistance acquisition.
- Prototype | Morbidostat: Unraveling Antimicrobial Resistance
Morbidostat is a computer-controlled continuous culture device that automatically adjusts drug concentration to maintain constant growth inhibition in microbial cultures. As bacteria acquire mutations that give them resistance against drugs, they are able to tolerate higher drug concentrations and grow faster, thus removing selective pressure, the driving force of evolution. To compensate for this, morbidostat increases drug concentration sufficiently to keep bacteria at their original growth rate, therefore maintaining selective pressure over time. This system allows for data acquisition to model microbial evolution under antimicrobial stress, optimize biocide dosage strategies and develop highly antimicrobial-resistant strains used to test the performance of new biocides, among other applications.
- Prototipo | Morbidostat: desentrañando la resistencia a agentes antimicrobianos
Morbidostat es un dispositivo de cultivo continuo controlado por ordenador que ajusta automáticamente la concentración de fármacos para mantener constante la inhibición del crecimiento en cultivos microbianos. A medida que las bacterias adquieren mutaciones que les confieren resistencia a los fármacos, son capaces de tolerar mayores concentraciones de dichos fármacos y de crecer más rápidamente, eliminando así la presión selectiva, que es la fuerza impulsora de la evolución. Para compensar este mecanismo, Morbidostat aumenta la concentración del fármaco lo suficiente para mantener la tasa de crecimiento original de las bacterias, manteniendo así la presión selectiva a lo largo del tiempo. El sistema permite adquirir datos para modelar la evolución microbiana bajo estrés por agentes antimicrobianos, optimizar las estrategias de dosificación de biocidas y desarrollar cepas de alta resistencia a agentes antimicrobianos utilizadas para analizar la eficacia de nuevos biocidas, entre otras aplicaciones.
- Prototipo | Morbidostat: desentrañando a resistencia a axentes antimicrobianos
Morbidostat é un dispositivo de cultivo continuo controlado por ordenador que axusta automaticamente a concentración de fármacos para manter constante a inhibición do crecemento en cultivos microbianos. A medida que as bacterias adquiren mutacións que lles confiren resistencia aos fármacos, son capaces de tolerar meirandes concentracións dos devanditos fármacos e de medrar máis rapidamente, eliminando así a presión selectiva, que é a forza impulsora da evolución. Para compensar este mecanismo, Morbidostat aumenta a concentración do fármaco o suficiente para manter a taxa de crecemento orixinal das bacterias, mantendo así a presión selectiva ao longo do tempo. O sistema permite adquirir datos para modelar a evolución microbiana baixo estrés por axentes antimicrobianos, optimizar as estratexias de dosificación de biocidas e desenvolver cepas de alta resistencia a axentes antimicrobianos utilizadas para analizar a eficacia de novos biocidas, entre outras aplicacións.
- Software | Fish-T-TaB Simulator: Temperature simulator for fish stored in tubs and boxes
This model was developed and applied by members of the EFSA Working Group on the transport/storage of fresh fishery products during the preparatory work on the BIOHAZ Scientific Opinion on the use of "tubs" for transporting and storing fresh fishery products (EFSA-Q-2019-00053). Heat transfer modeling was applied to estimate surface temperature of fish during the temperature-related processes of cooling and subsequently maintaining the chill temperature of the fish (‘cooling’ process) and/or maintaining the chill temperature (‘keeping’ process) for fish kept in ice (in boxes) versus in water and ice (in tubs) under similar transport/storage conditions.
More information here.
- Software | DOTcvpSB: Matlab toolbox for Dynamic Optimization in Systems Biology (kit de ferramentas en Matlab para a optimización dinámica en bioloxía de sistemas)
DOTcvpSB é un kit de ferramentas escrito en MATLAB que utiliza o método de parametrización do vector de control (CVP) para manexar problemas de optimización dinámica enteiro-mixtos. DOTcvpSB aplicouse con éxito a diversos problemas en bioloxía de sistemas e enxeñaría de bioprocesos.
Podes atopar máis información aquí.
