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.
- 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 - 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 - LIFE REFISH -
<p>Flexible biorefinery to valorise discards and by-products of the European fish and seafood production (REFISH)</p>
Investigador/a Principal:VázquezÁlvarezXosé AntónInstitución financiadora:LIFE Environment (Nature & Circular Economy)Financiación para el IIM-CSIC:357637€Accede a la página del proyectoDela
- 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 -
<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
- 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.
- 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 | AMIGO2: Advanced Modelling and Identification using Global Optimization (modelado e identificación avanzada mediante optimización global), versión 2
AMIGO2 es un kit de herramientas multiplataforma basado en MATLAB diseñado para resolver problemas de optimización matemática básicos para la biología de sistemas, dentro del contexto de la identificación de modelos paramétricos, la hipótesis subyacente al desarrollo de modelos y el control óptimo de los sistemas biológicos para alcanzar el comportamiento deseado de forma sintética.
Puedes encontrar más información aquí.
- Software | MITS: algoritmo basado en búsqueda tabú para problemas no lineales entero-mixtos (MINLP)
Método descrito en: Exler, O., L.T. Antelo, J.A. Egea, A.A. Alonso and J.R. Banga (2008) A Tabu search-based algorithm for mixed-integer nonlinear problems and its application to integrated process and control system design. Computers & Chemical Engineering, 32(8):1877-1891.
El software está disponible bajo petición (escríbenos si te interesa).
- 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).
