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.
- GELFISH -
Producción de oleogeles marinos para la valorización de descartes hacia una pesca costera artesanal sostenible
Investigador/a Principal:TaboadaAnteloLuisInstitución financiadora:Proyecto financiado por el Programa Pleamar de la Fundación Biodiversidad, cofinanciados por el Fondo Marítimo de Pesca y de Acuicultura (FEMPA)Financiación para el IIM-CSIC:351378€Accede a la página del proyectoDela - PERIZIA -
<p>Conservación y explotación sostenible de las poblaciones de erizo mediante tecnologías innovadoras basadas en inteligencia artificial</p>
Investigador/a Principal:TaboadaAnteloLuisInstitución financiadora:Proyecto financiado por el Programa Pleamar de la Fundación Biodiversidad, cofinanciados por el Fondo Marítimo de Pesca y de Acuicultura (FEMPA)Financiación para el IIM-CSIC:303205€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
- 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
- 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.).
- Capacidades | Diseño de procedimientos de desinfección y modelado para la prevención de la resistencia a agentes antimicrobianos
Desarrollo de estrategias químicas (combinaciones de desinfectantes, aceites esenciales) y biológicas (enzimas, fagos) que sean efectivas en la eliminación de biopelículas monoespecíficas y mixtas en superficies usadas en la industria alimentaria. Prueba de biocidas y desarrollo de mejores estrategias de dosificación de biocidas para la industria alimentaria, garantizando la seguridad alimentaria al tiempo que se evita la adquisición de resistencia a agentes antimicrobianos.
- Capacidades | Modelado y optimización de procesos fermentativos y otros bioprocesos de uso industrial
Desarrollo de algoritmos matemáticos y software de simulación para la optimización global y el control de bioprocesos en las industrias alimentaria y biotecnológica.
- Capacidades | Evaluación del valor nutricional de los productos del mar y diseño de tratamientos y productos para nutrición personalizada
Diseño y desarrollo de productos del mar para personas consumidoras objetivo (tercera edad, jóvenes, pacientes con diabetes o alergias al marisco, etc.) que cumplan unos requisitos específicos tanto nutricionales como de seguridad y sostenibilidad. Desarrollo de técnicas (metabolómicas, proteómicas, genómicas, lipidómicas, etc.) mediante el uso de modelos animales y cultivos celulares para caracterizar la respuesta a una dieta de pacientes o personas consumidoras y diseñar tratamientos y productos para una nutrición personalizada (p. ej., nutracéuticos, productos del mar hipoalergénicos, inmunoestimulantes, alimentos funcionales, 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 | GLOBALm: método de agregación para problemas de optimización global con restricciones en Matlab
Método descrito en Csendes, T., L. Pal, J.O.H. Sendin, J.R. Banga (2008). The GLOBAL Optimization Method Revisited. Optimization Letters, 2(4):445-454.
El software está disponible bajo petición (escríbenos si te interesa).
- 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.
