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.
- 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 - 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 - 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 | Desenvolvemento de bioprocesos (biorrefinerías) para extraer bioprodutos e compostos bioactivos a partir de subprodutos da industria alimentaria
Desenvolvemento de bioprocesos que permiten extraer compoñentes útiles de interese industrial a partir de descartes e de subprodutos e efluentes da industria alimentaria. Caracterización bioquímica de compoñentes útiles presentes en distintos tipos de produtos e subprodutos pesqueiros, como coláxeno da pel, encimas das vísceras, condroitín sulfato presente na cartilaxe, quitina das coirazas de crustáceos e das cunchas de xiba ou hidrolizados de proteínas obtidos do músculo. Avaliación de aplicacións potenciais destes compostos mediante a caracterización das súas actividades biolóxicas (antioxidantes, etc.) e as súas propiedades funcionais para o seu uso en diversas industrias, como a biomédica, química, cosmética, alimentaria, 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.
- Capabilities | Development of Artificial Intelligence applications for fisheries management
Development of Deep Learning algorithms that allow automating fisheries monitoring processes and reducing time and costs compared with processing by human observers. The applications developed range from innovative systems for real-time remote electronic monitoring, which identify and quantify total catches of fishing vessels (e.g., iObserver), to new image recognition techniques that allow individually identifying fish and estimating population parameters.
- Capabilities | Development of intelligent and active food labels
Development of smart food labels based on models for oxidation, microbial growth, etc. that let consumers know when food is no longer fit to eat, helping to prevent food waste, and give information on freshness, package temperature, etc.
- Capacidades | Deseño de procedementos de desinfección e modelaxe para a prevención da resistencia a axentes antimicrobianos
Desenvolvemento de estratexias químicas (combinacións de desinfectantes, aceites esenciais) e biolóxicas (encimas, fagos) que sexan efectivas na eliminación de biopelículas monoespecíficas e mixtas en superficies usadas na industria alimentaria. Proba de biocidas e desenvolvemento de mellores estratexias de dosificación de biocidas para a industria alimentaria, garantindo a seguridade alimentaria ao tempo que se evita a adquisición de resistencia a axentes antimicrobianos.
- 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 | SYNBADm: kit de herramientas para diseño óptimo automático en biología sintética
SYNBADm es un kit de herramientas basado en Matlab para el diseño automático de circuitos biológicos para funciones objetivo de bibliotecas de componentes.
Puedes encontrar más información aquí.
- 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).
