Bioenginyeria

Sessió 1: Introducció al món de la Bioenginyeria

Data: dissabte 16 de gener de 2027

Horari: 10h a 13:00h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Carles Verdaguer, Oscar España i Maria López

Idioma: Català

En aquesta sessió de benvinguda, els i les estudiants s’endinsaran en un recorregut per la història de la medicina i en concret per les aplicacions en bioenginyeria. De la mà d’investigadors del grup Spatial Biotechnology de l’IBEC coneixeran els projectes més punters en l’àrea de la bioenginyeria aplicada a la salut. També es parlarà d’aspectes més pràctics i d'organització del programa, amb la coordinadora Maria López.

Sessió 3: Bioenginyeria contra el càncer: entendre'l millor per trobar solucions

Data: dissabte 30 de gener de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Janet van der Graaf, Carles Verdaguer i David Bartolomé

Idioma: Català

Aquesta sessió se centra en com la recerca en bioenginyeria pot ajudar a afrontar els reptes actuals de salut. En concret, veurem nous enfocaments de recerca en càncer. El tractament d'aquesta malaltia ha millorat els darrers anys gràcies a les teràpies personalitzades i dirigides, però fins i tot amb aquests fàrmacs molts tumors acaben fent-s'hi resistents. Per això cal entendre millor com creixen i progressen els tumors, i personalitzar encara més els tractaments.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran el càncer des de diferents punts de vista de la bioenginyeria, com ara la biotecnologia espacial, la mecanobiologia i l'enginyeria de teixits. Descobrirem que un tumor no és un bloc de cèl·lules iguals, sinó un ecosistema de clons diferents que cooperen i competeixen entre ells i amb el sistema immunitari.

Amb tècniques d'imatge que detecten desenes de molècules alhora en una mateixa mostra, es pot fer un mapa d'aquesta organització i trobar pistes per preveure com evolucionarà la malaltia. La mecanobiologia estudia el comportament físic i mecànic de les cèl·lules i permet observar i comprendre els processos de metàstasi i analitzar com les cèl·lules canceroses exerceixen i perceben forces físiques. Finalment, coneixerem com es construeixen al laboratori models 3D i dispositius microfluídics (organ-on-a-chip) que simulen els teixits humans i l'entorn del tumor, per estudiar la malaltia i provar fàrmacs de manera més fiable.

Sessió 4: Biofabricació i biomimètica: òrgans en un xip i organoides

Data: dissabte 6 de febrer de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Ángela María Ramírez, Susana Rodríguez i Mariana Azevedo

Idioma: Castellà

Durant dècades, bona part de la recerca biomèdica s'ha fet amb cèl·lules cultivades en plaques planes o amb models animals, que no sempre reprodueixen bé el que passa al cos humà. La bioenginyeria proposa una alternativa: construir al laboratori teixits i mini-òrgans que imitin l'estructura, la mecànica i el funcionament dels nostres. En aquesta sessió veurem com la biofabricació i la biomimètica permeten crear òrgans en un xip i organoides. La biofabricació inclou la bioimpressió 3D, els biomaterials i els dispositius microfluídics. Aquests models ajuden a entendre millor el desenvolupament humà i les malalties, i a regenerar teixits danyats.

Les nostres investigadores abordaran temes com l'ús de materials naturals, per exemple la nanocel·lulosa produïda per bacteris, per desenvolupar models de laboratori més propers a la biologia humana i alternatius a l'experimentació animal. També parlaran de com es poden fabricar organoides de medul·la espinal humana impresos en 3D, o hidrogels que imiten l'entorn natural de les cèl·lules, per afavorir la regeneració després d'una lesió medul·lar. Una altra qüestió que tractaran és com les propietats mecàniques del cervell, com la seva viscoelasticitat, poden influir en el comportament de les neurones i en la manera com es comuniquen entre elles.

Sessió 5: Malalties neurodegeneratives

Data: dissabte 13 de febrer de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Marta Badia, Nicola Manicardi i Marc Riu

Idioma: Català / Castellà

Les malalties neurodegeneratives, com l'Alzheimer, el Parkinson o l'esclerosi lateral amiotròfica (ELA), afecten milions de persones arreu del món. Amb l'envelliment de la població, són cada vegada més freqüents, i, avui dia, encara no hi ha cap tractament que les curi. Estudiar-les és especialment difícil, perquè el cervell és un òrgan complex i poc accessible. A més, està protegit per una barrera que dificulta l'arribada de molts fàrmacs. En aquesta sessió veurem com la bioenginyeria aporta noves eines per entendre què passa al cervell quan emmalalteix i per obrir camins cap a diagnòstics i tractaments més precisos.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran temes com la manera en què algunes proteïnes s'agreguen i formen dipòsits al cervell, i per què no totes les alteracions d'aquestes proteïnes tenen necessàriament les mateixes conseqüències. També parlaran de la barrera hematoencefàlica, la frontera que protegeix el cervell i controla què hi entra, i de com es regula el seu funcionament a escala molecular. Una altra qüestió que tractaran és com es poden crear al laboratori models de teixit cerebral a partir de cèl·lules mare humanes, els organoides. Aquests models serveixen per estudiar com canvia la comunicació entre neurones en les primeres fases de les malalties.

Sessió 6: Sistemes terapèutics avançats i alliberament controlat de fàrmacs

Data: dissabte 20 de febrer de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Inés Macías, Sonia Ortega i Ángela María Ramírez

Idioma: Català / Castellà

Quan prenem un medicament, només una part arriba al lloc on és necessari. La resta es distribueix pel cos i pot provocar efectes secundaris. A més, hi ha zones del cos on els fàrmacs arriben amb dificultat. Quan tractem una malaltia, com per exemple el càncer, cal atacar les cèl·lules malaltes sense fer malbé les sanes. Per això, un dels grans reptes de la biomedicina és desenvolupar noves estratègies de subministrament de fàrmacs que els portin on calen, en el moment adequat i en la dosi justa. En aquesta sessió veurem com la bioenginyeria i la nanotecnologia ofereixen noves eines per aconseguir tractaments més dirigits i eficaços, i amb menys efectes secundaris.

Les nostres investigadores abordaran temes com l'ús de nanomotors per transportar fàrmacs i millorar-ne l'arribada als teixits malalts (els nanomotors són partícules minúscules, molt més petites que el gruix d'un cabell, capaces de desplaçar-se per si mateixes). També parlaran de fàrmacs que es poden activar i desactivar amb llum, de manera que actuïn només en el lloc i en el moment desitjats, i de com els biomaterials d'origen natural poden servir per transportar i alliberar fàrmacs de manera controlada.

Sessió 7: La Bioenginyeria per al tractament de les malalties minoritàries

Data: dissabte 27 de febrer de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Juanma Fernández

Idioma: Castellà

Considerem una malaltia o un trastorn minoritari quan afecta a menys d’una persona per cada 2.000. Hi ha més de 6000 malalties minoritàries que afecten a 30 milions de persones a la Unió Europea. El 80% d’aquestes malalties son d’origen genètic i sovint son cròniques i potencialment mortals.

La bioenginyeria podria trobar noves estratègies basades en el desenvolupament tecnològic, per al tractament de malalties minoritàries. Actualment a l’IBEC s’estudien malalties com la fibrosi quística, els trastorns genètics mitocondrials, les malalties neuromusculars i les miotòniques.

L’estudi bàsic d’aquestes malalties hi juga un paper fonamental a l'hora de comprendre els processos que les generen. La microscòpia avançada és una eina molt potent que ens permet l’estudi dels mecanismes dels teixits vius a escala nanomètrica.

Sessió 8: Entenent el genoma: seqüenciació massiva en diagnòstic i recerca

Data: dissabte 6 de març de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Alice Lissmatz i Marta Badia

Idioma: Anglès / Català

El nostre ADN conté les instruccions que fan funcionar cada cèl·lula del cos. Llegir-lo i entendre'l és clau per saber per què apareixen algunes malalties i com tractar-les. Fa poc més de vint anys, seqüenciar el primer genoma humà va requerir més d'una dècada de feina i un gran consorci internacional. Avui, gràcies a la seqüenciació massiva (Next-Generation Sequencing, NGS), es poden llegir milions de fragments d'ADN alhora, en poc temps i a un cost molt més baix. Aquest canvi ha transformat tant la recerca biomèdica com la pràctica clínica. En aquesta sessió veurem com funcionen aquestes tecnologies i com s'utilitzen per diagnosticar malalties i per respondre preguntes científiques.

Les nostres investigadores abordaran temes com les bases del clonatge molecular: què és un plasmidi, una petita molècula d'ADN circular que es pot modificar al laboratori, i per a què serveix. També parlaran de les diferents tecnologies de seqüenciació massiva i de com s'analitzen les enormes quantitats de dades que generen. Una altra qüestió que tractaran són les aplicacions d'aquestes tecnologies. A la clínica s'utilitzen, per exemple, els panells oncològics, que ajuden a identificar les alteracions genètiques d'un tumor i a orientar-ne el tractament. En recerca, tècniques com el Deep Mutational Scanning (DMS) permeten estudiar l'efecte de milers de mutacions d'una proteïna en un sol experiment.

Sessió 9: Bioenginyeria contra les malalties infeccioses: de la malària als biofilms bacterians

Data: dissabte 13 de març de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Yunuen Avalos, Lucía Román

Idioma: Castellà /Català

Tot i els grans avenços de la medicina, les malalties infeccioses continuen sent un dels principals reptes de salut global. La malària, per exemple, sovint queda fora del focus de la recerca i dels mitjans als països rics. Tot i així, el 2024 va causar uns 282 milions de casos i unes 610.000 morts al món, la gran majoria a l'Àfrica i sobretot entre infants menors de cinc anys. Al mateix temps, els bacteris són cada vegada més resistents als antibiòtics. Sovint és perquè s'organitzen en biofilms, comunitats de bacteris protegides per una capa que els fa molt difícils d'eliminar. En aquesta sessió farem un recorregut per la recerca en aquestes malalties i veurem com la bioenginyeria aporta noves eines per entendre-les i combatre-les.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran temes com l'ús de la nanomedicina per portar els fàrmacs antimalàrics directament a les cèl·lules infectades pel paràsit, o fins i tot al mosquit que el transmet. També parlaran de com es formen els biofilms bacterians i per què resisteixen els tractaments convencionals. Una altra qüestió que tractaran són les noves estratègies per combatre'ls. Per exemple, nanopartícules que transporten antibiòtics o dispositius que reprodueixen al laboratori les condicions del cos humà per provar tractaments de manera més fiable.

Sessió 10: Comunicació científica

Data: dissabte 3 d’abril de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Samantha Morón-Ros

Idioma: Català

La recerca no acaba quan s'obté un resultat al laboratori. Perquè un descobriment tingui impacte, cal compartir-lo: amb altres científics, que el poden verificar i fer-lo avançar, i amb la societat, que en finança bona part i en rep els beneficis. En aquesta sessió els i les estudiants descobriran per què la comunicació és una part essencial del procés de recerca i quins són els diferents canals i formats per fer arribar la ciència a cada públic.

Durant la sessió s'abordaran temes com la manera en què els investigadors i investigadores comparteixen els seus resultats amb la comunitat científica. Es parlarà dels articles en revistes especialitzades i del procés de revisió per parells, que en garanteix la qualitat. També es parlarà dels congressos, on es presenten els resultats amb pòsters o presentacions orals. Una altra qüestió que es tractarà és com s'explica la ciència al públic general, adaptant el llenguatge i el format a cada audiència. Hi entren les xarxes socials, els vídeos, els pòdcasts i els blogs, i també les notícies a la premsa, la ràdio i la televisió. A més, es parlarà de les activitats de divulgació en fires i escoles, que ajuden a despertar vocacions científiques entre els més joves.

Sessió 11: Models in vitro vs. in vivo: el cervell a diferents escales i consideracions ètiques

Data: dissabte 10 de abril de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Esteban Suárez i Mariana Azevedo

Idioma: Castellà

El cervell és l'òrgan més complex del nostre cos. Està format per milers de milions de neurones connectades entre elles que treballen de manera coordinada. Per estudiar-lo, la recerca fa servir diferents models, cadascun amb els seus avantatges i limitacions. D'una banda hi ha els models in vitro, que són cultius de cèl·lules al laboratori, en dues o tres dimensions, i els organoides cerebrals. De l'altra, els models animals, i també les tècniques que permeten observar directament el cervell humà. En aquesta sessió veurem com es complementen aquestes eines per entendre el cervell a diferents escales, de la cèl·lula a l'òrgan sencer.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran temes com les diferències entre els cultius cel·lulars i les xarxes neuronals d'un cervell intacte, i què pot aportar i què no cada tipus de model. També parlaran de per què els models animals continuen sent necessaris per entendre el cervell com un sistema complet. En aquest punt veurem que ens ajuden a interpretar les senyals que obtenim del cervell humà amb tècniques com la ressonància magnètica funcional. Una altra qüestió que tractaran són els aspectes ètics de l'ús d'animals en biomedicina. S'explicarà com s'apliquen els principis de les 3R per promoure una ciència responsable: reemplaçar, reduir i refinar.

Sessió 12: Processament de senyals: monitorització mitjançant dispositius m-Health

Data: dissabte 17 d’abril de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: Campus Besòs

Sessió a càrrec de: Yolanda Castillo i Manuel Lozano 

Idioma: Català / Castellà

El nostre cos genera contínuament senyals que donen informació sobre el nostre estat de salut. En són exemples el batec del cor, la respiració, el nivell d'oxigen a la sang, l'activitat dels músculs o fins i tot els sons que fem mentre dormim. Tradicionalment, per mesurar aquests senyals calia anar a l'hospital i fer servir equips complexos. Avui, gràcies als dispositius portables i als telèfons mòbils, és possible registrar-los des de casa, durant dies o setmanes, i mantenir els pacients en contacte amb els equips mèdics. Aquest camp es coneix com a m-Health, o salut mòbil. En aquesta sessió veurem com la bioenginyeria transforma aquests senyals en informació útil per al diagnòstic i el seguiment de malalties.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran temes com el funcionament dels sensors que incorporen els dispositius portables i els mòbils, i com es poden fer servir per mesurar senyals biomèdics. També parlaran de com es processen i s'analitzen aquests senyals amb algorismes per extreure'n indicadors clínics i nous biomarcadors digitals. Una altra qüestió que tractaran són les aplicacions d'aquestes tecnologies en la pràctica clínica. Alguns exemples són el seguiment a casa de persones amb apnea del son o amb malaltia pulmonar obstructiva crònica (MPOC); l'anàlisi dels sons respiratoris i de la tos per ajudar a diagnosticar malalties pulmonars; l’estudi dels senyals del cor i de la respiració en pacients amb malalties cardíaques; i fins i tot l’anàlisi de l'activitat dels músculs, com el diafragma o els del braç, per ajudar en la rehabilitació després d'un ictus.

Sessió 13: Mecanobiologia i eines de recerca fonamental

Data: dissabte 24 d’abril de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Margherita Gallano i Ona Baguer

Idioma: Català

Moltes de les grans aplicacions mèdiques neixen de preguntes bàsiques sobre com funciona la vida, que es plantegen sense saber encara quina utilitat tindran. Aquesta és la recerca fonamental, un motor imprescindible per a la ciència i per a la medicina del futur. Un bon exemple és la mecanobiologia, que estudia com les cèl·lules perceben les forces físiques del seu entorn i hi responen. Són forces com la rigidesa del teixit on es troben, les estirades o les pressions. Aquestes forces influeixen en processos tan diversos com el desenvolupament dels teixits, la cicatrització de ferides o l'avanç del càncer. En aquesta sessió veurem com es fa aquesta recerca i com n'extraiem informació a partir de les imatges que obtenim al laboratori.

Les nostres investigadores abordaran temes com la importància de la recerca fonamental i exploratòria i el concepte de mecanobiologia, amb exemples de recerca feta a l'IBEC. També parlaran de les nocions bàsiques de microscòpia, com la fluorescència i les molècules fluorescents que fem servir per observar les cèl·lules, i de què és realment una imatge digital: bits, píxels i matrius de números. Una altra qüestió que tractaran és com extreure el màxim d'informació a partir de dades crues. Els i les estudiants descobriran com treballar amb el programa d'anàlisi d'imatge Fiji a partir d'imatges reals de cèl·lules. Així podran identificar-ne els nuclis, mesurar paràmetres com l'àrea, el perímetre o la densitat, i explorar quins altres resultats se'n poden obtenir.

Sessió 14: Microscopia i neuroimatge avançada: desxifrant l’acoblament neurovascular

Data: dissabte 8 de maig de 2027

Horari: 10h a 13:30h

Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12

Sessió a càrrec de: Esteban Suárez i Mariana Azevedo

Idioma: Castellà

Quan les neurones s'activen, necessiten més energia, i els vasos sanguinis que les envolten hi responen augmentant el flux de sang en aquella zona. Aquesta relació entre activitat neuronal i flux sanguini s'anomena acoblament neurovascular. És la base de tècniques com la ressonància magnètica funcional, que es fan servir als hospitals per estudiar el cervell humà. Però observar què passa realment a escala cel·lular dins d'un cervell viu és un gran repte. El teixit cerebral dispersa la llum i dificulta obtenir imatges nítides en profunditat. En aquesta sessió veurem com la tecnologia ens permet superar aquestes barreres físiques per estudiar l'estructura i el funcionament del sistema nerviós.

Els nostres investigadors i investigadores abordaran temes com els fonaments de la imatge òptica, amb tècniques com la microscòpia confocal o la microscòpia Brillouin. Aquesta última permet mesurar les propietats mecàniques del teixit amb llum. També parlaran de la microscòpia multifotònica, que aconsegueix imatges d'alta resolució a més profunditat en teixit viu. A més, presentaran tècniques complementàries com l'ecografia funcional i l'electrofisiologia. Una altra qüestió que tractaran és com connectar l'activitat de neurones individuals amb els senyals vasculars que s'observen en humans. Els i les estudiants podran veure de prop com funcionen equips de microscòpia avançada. També descobriran com relacionar registres d'activitat neuronal, com els senyals de calci, amb els canvis en el flux sanguini.