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.
- 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 - 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 - 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)Financiamento para o IIM-CSIC:357637€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
- 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 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 | saCeSS: biblioteca de optimización global paralela
A biblioteca saCeSS permite solucionar problemas de programación non lineal (NLP) e problemas de programación non lineais enteiro-mixtos (MINLP). Tamén ofrece solucionadores locais eficientes para problemas de estimación de parámetros non lineais asociados a modelos complexos (p. ex., os descritos por ecuacións diferenciais).
Podes atopar máis información aquí.
- Software | SensSB: kit de ferramentas para o desenvolvemento e a análise de sensibilidade de modelos de bioloxía de sistemas
Autoría: M. Rodríguez-Fernández and J. R. Banga
Descrición: SensSB é un kit de ferramentas de software para análise de sensibilidade baseado en Matlab®. Esta ferramenta integra unha ampla variedade de métodos de sensibilidade locais e globais que poden aplicarse a modelos biolóxicos descritos por ecuacións diferenciais ordinarias (ODE) ou ecuacións diferenciais alxebraicas (DAE). SensSB tamén pode importar modelos no formato Systems Biology Mark-up Language (linguaxe de marcaxe para bioloxía de sistemas, SBML).
Dispoñible aquí baixo petición.
- Software | SYNBADm: kit de ferramentas para deseño óptimo automático en bioloxía sintética
SYNBADm é un kit de ferramentas baseado en Matlab para o deseño automático de circuítos biolóxicos para funcións obxectivo de bibliotecas de compoñentes.
Podes atopar máis información aquí.
- Software | GLOBALm: método de agregación para problemas de optimización global con restriccións 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.
O software está dispoñible baixo petición (escríbenos se che interesa).
