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.
- 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.Financiamento para o IIM-CSIC:100281€Accede á páxina do proxectoDoao - 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.Financiamento para o IIM-CSIC:122667€Accede á páxina do proxectoDoao - 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).Financiamento para o IIM-CSIC:137391€Accede á páxina do proxectoDoao - 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).Financiamento para o IIM-CSIC:112585€Accede á páxina do proxectoDoao - 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/PRTRFinanciamento para o IIM-CSIC:94200€Accede á páxina do proxectoDoao
- 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)Financiamento para o IIM-CSIC:80000€Accede á páxina do proxectoDoao
- 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 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 | AMIGO2: Advanced Modelling and Identification using Global Optimization (modelaxe e identificación avanzada mediante optimización global), versión 2
AMIGO2 é un kit de ferramentas multiplataforma baseado en MATLAB deseñado para resolver problemas de optimización matemática básicos para a bioloxía de sistemas, dentro do contexto da identificación de modelos paramétricos, a hipótese subxacente ao desenvolvemento de modelos e o control óptimo dos sistemas biolóxicos para acadar o comportamento desexado de forma sintética.
Podes atopar máis información aquí.
- Software | MITS: algoritmo baseado en procura tabú para problemas non lineais enteiro-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.
O software está dispoñible baixo petición (escríbenos se che interesa).
- Software | PREMER: inferencia rápida en redes con teoría da información
PREMER (Parallel Reverse Engineering with Mutual information & Entropy Reduction [enxeñaría inversa paralela con información mutua e redución de entropía]) é unha ferramenta de software multiplataforma de código aberto para inferencia de estruturas de redes a partir de datos mediante medidas de teoría da información. É unha ferramenta de uso xeral desenvolvida pensando en redes biolóxicas, pero pódese aplicar a outros campos.
Podes atopar máis información aquí.
- Software | ACOmi: optimización por colonia de formigas de problemas de programación non lineais enteiro-mixtos (MINLP)
O método descríbese 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.
O software está dispoñible baixo petición (escríbenos se che interesa).
