Biosistemas e Ingeniería de Bioprocesos
Desde el modelado matemático y la simulación por ordenador hasta el diseño, control y optimización de bioprocesos y sistemas biológicos.
El mundo que nos rodea puede explicarse en gran medida entendiendo los sistemas que lo componen y los procesos que los conectan.
El Grupo de Biosistemas e Ingenieria de Bioprocesos del IIM-CSIC trabaja para desarrollar nuevos métodos y herramientas (fundamentalmente software) orientados a la ingeniería de sistemas de procesos que permitan la simulación, optimización y control de bioprocesos, tales como los implicados en el procesado y la conservación de alimentos y en la biotecnología industrial.
El grupo aplica métodos de ingenería de sistemas de procesos para mejorar la eficiencia de procesos industriales clave, reduciendo así su impacto medioambiental y mejorando la calidad y seguridad de sus productos.
El objetivo de su estudio es la identificación de modelos y la optimización, monitorización y control robusto de los sistemas dinámicos no lineales, incluidos los sistemas de parámetros distribuidos (convección-difusión-reacción). El grupo contempla un amplio espectro de aplicaciones, fundamentalmente la gestión de pesquerías, el procesado, la calidad y la seguridad de los alimentos (incluida la resistencia a agentes antimicrobianos) y la biotecnología industrial.
- DigitAlg -
<p>Programa Ciencias Mariñas: Xemelgo dixital do cultivo de algas na acuicultura multitrófica integrada</p>
Investigador/a Principal:BalsaCantoEvaInstitución financiadora:El Programa de Ciencias Mariñas de Galicia es 1 de los 5 programas de Ciencias Marinas de los Planes Complementarios de I+D+I del Plan de Recuperación Transformación y Resilencia. Financiado por FEMP/FEMPA.Financiación para el IIM-CSIC:122667€Accede a la página del proyectoDela - ATOPES -
<p>Programa Ciencias Mariñas: Aplicación de Tecnoloxías Innovadoras para a Obtención de Datos Pesqueiros</p>
Investigador/a Principal:TaboadaAnteloLuisInstitución financiadora:El Programa de Ciencias Mariñas de Galicia es 1 de los 5 programas de Ciencias Marinas de los Planes Complementarios de I+D+I con las CCAA del Plan de Recuperación Transformación y Resilencia (NextGenerationEU).Financiación para el IIM-CSIC:137391€Accede a la página del proyectoDela - DATAMARE -
<p>Programa Ciencias Mariñas: Plataforma integrada de datos mariños</p>
Investigador/a Principal:VeloLanchasAntónInstitución financiadora:El Programa de Ciencias Mariñas de Galicia es 1 de los 5 programas de Ciencias Marinas de los Planes Complementarios de I+D+I con las CCAA del Plan de Recuperación Transformación y Resilencia (NextGenerationEU).Financiación para el IIM-CSIC:112585€Accede a la página del proyectoDela - PreCalA -
<p>Programa Ciencias Mariñas: Ferramentas para a predición da calidade en productos da acuicultura</p>
Investigador/a Principal:VilasFernándezCarlosInstitución financiadora:El Programa de Ciencias Mariñas de Galicia es 1 de los 5 programas de Ciencias Marinas de los Planes Complementarios de I+D+I del Plan de Recuperación Transformación y Resilencia. Financiado por FEMP/FEMPA.Financiación para el IIM-CSIC:100281€Accede a la página del proyectoDela - aCIDit -
<p>a-CIDiT - Modelos basados en datos y actualización de modelos para gemelos digitales</p>
Investigador/a Principal:TaboadaAnteloLuisVilasFernándezCarlosInstitución financiadora:Ayuda PID2021-123654OB-C32 financiada por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/PRTRFinanciación para el IIM-CSIC:94200€Accede a la página del proyectoDela
- 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
- 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
- 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 -
<p>Water Associated Safety Hazards in the Treatment of Produce</p>
Investigador/a Principal:RodríguezGarcíaMíriamInstitución financiadora:European Food Safety Authority (EFSA)Financiación para el IIM-CSIC:80000€Accede a la página del proyectoDela
- Capacidades | Desarrollo de nuevos productos alimentarios a partir de subproductos de la pesca y de la acuicultura
Desarrollo de procesos para la transformación de descartes y subproductos del mar en nuevas materias primas (pasta de pescado, aceite de pescado, etc.) con valor añadido para la generación de innovadores productos alimentarios procesados (hamburguesas, nuggets, etc.), garantizando su trazabilidad, su valor nutricional y su seguridad a lo largo de nuevas cadenas de valor.
- 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.
- Capacidades | Desarrollo de etiquetado inteligente y activo de los alimentos
Desarrollo de etiquetas inteligentes para los alimentos basadas en modelos de oxidación, crecimiento microbiano, etc. que permitan a quienes los consumen saber cuándo los alimentos ya no son aptos para su consumo, ayudando a evitar el desperdicio de alimentos, y que informen sobre su frescura, temperatura del paquete, etc
- Capacidades | Desarrollo de sensores inteligentes para optimizar el procesado y la conservación de los alimentos
Desarrollo de métodos y tecnologías no invasivas (como la tecnología de toma de imagen hiperespectral) para inspeccionar la calidad de los productos alimentarios.
- Capacidades | Desarrollo de sistemas de control y optimización a nivel de la planta completa en la industria alimentaria
Modelado a múltiples escalas para flexibilizar la toma de decisiones y optimizar procesos complejos (p. ej., esterilización) basado en el control de la seguridad y calidad de los productos alimentarios mediante técnicas no invasivas (sensores de software, etc.).
- 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.
- Software | PREMER: inferencia rápida en redes con teoría de la información
PREMER (Parallel Reverse Engineering with Mutual information & Entropy Reduction [ingeniería inversa paralela con información mutua y reducción de entropía]) es una herramienta de software multiplataforma de código abierto para inferencia de estructuras de redes a partir de datos mediante medidas de teoría de la información. Es una herramienta de uso general desarrollada pensando en redes biológicas, pero puede aplicarse a otros campos.
Puedes encontrar más información aquí.
- Software | ACOmi: optimización por colonia de hormigas de problemas de programación no lineales entero-mixtos (MINLP)
El método se describe en Schlater, M., J. A. Egea y J. R. Banga (2009). Extended ant colony optimization for non-convex mixed integer nonlinear programming. Computers & Operations Research 36(7): 2217-2229.
El software está disponible bajo petición (escríbenos si te interesa).
- Software | BioPreDyn-bench: paquete de problemas de referencia para modelado dinámico en biología de sistemas
BioPreDyn-Bench es un paquete de problemas de referencia para modelado dinámico en biología de sistemas. Actualmente contiene seis problemas complejos de estimación de parámetros que aspiran a servir de casos de prueba de referencia en este campo. Este paquete incluye modelos cinéticos a media y gran escala de células de E.coli, S. cerevisiae, D. melanogaster, ovario de hámster chino (CHO) y una red de señalización genérica. El nivel de descripción incluye el metabolismo, la transcripción, la transducción de señales y el desarrollo.
Puedes encontrar más información aquí.
- Prototipo: iObserver: sistema de monitorización electrónica a bordo para identificación y cuantificación de capturas
iObserver es un dispositivo de monitorización innovador que usa monitorización automatizada por vídeo acoplada a desarrollos de inteligencia artificial para reconocimiento visual y cuantificación de las capturas a bordo de barcos pesqueros.
iObserver consiste en un sistema de grabación de imagen continua adaptable a diversos tipos de barcos pesqueros y algoritmos de Deep Learning para identificar y cuantificar automáticamente las capturas a bordo en tiempo real.
iObserver se centra fundamentalmente en el desarrollo de algoritmos para el reconocimiento automático fiable y la estima de la talla de especies de peces sobre una cinta transportadora. Se han hecho pruebas a bordo tanto de buques oceanográficos españoles como de barcos pesqueros. Con más de 300 días en el mar, iObserver se utilizó en más de 1000 lances, tomó más de 200.000 imágenes y el sistema ya cuenta con 17 especies incluidas en su catálogo.
Para más información, escríbenos un correo electrónico.
