DONATE

Biomimetic systems for cell engineering

The Biomimetic systems for cell engineering group is a junior group under IBEC’s Tenure Track scheme.

About

The “Biomimetic Systems for Cell Engineering” group is a multidisciplinary research group focussing its research activities on the development and application of new artificial systems that mimic tissue micro and nanofeatures for biomimetic in vitro assays.

The use of more biomimetic and complex 3D models in in vitro assays is now a hot and extremely relevant topic.

“Flat biology” results are questioned when being transferred to in vivo, while the pressure to decrease animal testing continues increasing. As a group of engineering providers working in the biotechnological field, we see these issues as both a challenge and a clear opportunity to impact the field with novel technological solutions. Our research ambition will be to develop better engineering tools to help in the development of organotypic cell culture models, easy to implement in daily cell culture routines, so they have a real and meaningful impact in the biotechnological arena and, therefore, will impact applications in basic cell research, disease modelling and regenerative medicine.

Along with this line, we are working towards the following objectives: (i) to engineer and validate a complex in vitro model of small intestinal epithelium, (ii) to validate a novel in vitro model of engineered cardiac tissue and (iii) to engineer a novel vessel-on-chip to reproduce the tumor metastatic environment. To carry out our research we employ cutting edge biofabrication technologies such as bioprinting and novel biological tools such as organoids.

 

Staff

Projects

INTERNATIONAL PROJECTSFINANCERPI
GUT3D-PLATE · Ready-to-use cell culture plates for gut 3D models (2020-2022)European Commission, ERC-PoCElena Martínez
COMIET · Engineering Complex Intestinal Epithelial Tissue Models (2015-2022)ERC Consolidator GrantElena Martínez
BRIGHTER · BIOPRINTING BY LIGHT-SHEET LITHOGRAPHY (2019-2023)European Commission FET OpenElena Martínez
PRIVATELY FUNDED PROJECTSFINANCERPI
PROMISE · BioPrinted hydROgel MicrofluIdicS to mimic patient-specific tumor mEtastatic microenvironment (2020-2023)Obra Social La Caixa, Health Research Call for ProposalsElena Martínez
FINISHED PROJECTSFINANCERPI
ENGUT · Engineered models of intestinal epithelial tissue: assessing in vivo-like functional properties (2019-2020)Bist Ignite ProgramElena Martínez
INDUCT Dispositivo de multitejido intestinal para la monitorización de la comunicación entre epitelio y músculo en condiciones patológicas (2018-2020)MINECOElena Martínez
COMIET Engineering Complex Intestinal Epithelial Tissue Models (2015-2020)ERC Consolidator GrantElena Martínez
GLAM Glass-Laser Multiplexed Biosensor (2015-2019)European Commission (H2020) – PHC-10-2015Elena Martínez
MINAHE5 (Bio)funcionalización de Micro- y NanoHerramientas en Suspensión para Aplicaciones en Células Vivas (2015-2017)MINECOMaria Lluïsa Pérez

Publications

Equipment

Micro and nanofabrication techniques:

  • Biomolecule gradients produced by microfluidics
  • Large-area nanostructured polymer surfaces produced by diblock copolymers
  • 3D microstructures on hydrogel materials
  • Mini-bioreactor for 3D cell culture

Characterization techniques:

  • Surface Plasmon Resonance (SPR) measurements on polymer materials
  • Atomic Force Microscope (AFM) expertise
  • Optical Microscopes (white light/epifluorescence)
  • Focused Ion Beam (FIB) / Scanning Electron Microscopy (SEM) of biological specimens

Equipment:

  • Biological safety cabinet (class II)
  • High precision syringe pumps
  • Peristaltic pumps
  • Access to the Nanotechnology Platform (IBEC Core Facilities): equipment for hot embossing lithography, polymer processing and photolithography, chemical wet etching, e-beam evaporation and surface characterization (TOF-SIMS)
  • Access to the Scientific and Technological Centers (University of Barcelona): equipment for surface analysis (XPS, AFM, XRD) and microscopy techniques (SEM, TEM, confocal)
  • PRUSA i3MK3S (FDM printer) 
  • Phrozen Shuffle XL (DLP-SLA printer)
  • SOLUS (DLP-SLA printer)

Collaborations

  • Prof. Ángel Raya / Dr. Samuel Ojosnegros
    Center of Regenerative Medicine in Barcelona (CMRB), Barcelona
  • Prof. Eduard Batlle
    Institut de Recerca Biomédica (IRB), Barcelona
  • Prof. Pablo Loza
    Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), Castelldefels (Spain)
  • Dr. Javier Ramón, IBEC
  • Dr. Elisabeth Engel, IBEC
  • Prof. Raimon Jané, IBEC
  • Prof. Josep Samitier, IBEC
  • Prof. Javier Santos, Dra. Maria Vicario
    VHIR, Barcelona (Spain)
  • Dr. Bruno Sarmento
    i3S – Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Porto, Portugal
  • Dr. Sonia García-Blanco
    University of Twente, Enschede (The Netherlands)
  • Dr. Fabio Variola
    University of Ottawa (Canada)
  • Dr. Daniel Riveline
    ISIS/IGBMC, Strasbourg (France)
  • Dr. Matthew Dalby
    University of Glasgow (UK)
  • Prof. Jordi Martorell
    Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), Castelldefels (Spain)
  • Prof. José Antonio Plaza
    CNM-CSIC, Barcelona
  • Dr. Francesc Mitjans
    LEITAT, Barcelona
  • Francesco Pampaloni
    Buchmann Institute for Molecular Life Sciences (Frankfurt)
  • Dra. Elena Élez
    VHIO

News

Introduction to the vacant position: The Biomimetic Systems for Cell Engineering Group is looking for a Senior Postdoctoral Researcher to work on the development and optimization of a new fabrication … Read more

Research Assistant at the Research Group Biomimetic Systems for Cell Engineering

Introduction to the vacant position: The Biomimetic Systems for Cell Engineering Group is looking for a Senior Postdoctoral Researcher to work on the development and optimization of a new fabrication … Read more

Data límit: 20/06/2022Ref: RA_EM Biomimetic systems for cell engineering Group is looking for a for a Research Assistant. The contract will be within the framework of an ERC Proof-of-concept project (GUT3DPLATE), whose objective is the fabrication and validation of ready-to-use hydrogel in vitro models of tissue barriers using 3D bioprinting.

Research assistant at the Biomimetic systems for cell engineering Research Group

Data límit: 20/06/2022Ref: RA_EM Biomimetic systems for cell engineering Group is looking for a for a Research Assistant. The contract will be within the framework of an ERC Proof-of-concept project (GUT3DPLATE), whose objective is the fabrication and validation of ready-to-use hydrogel in vitro models of tissue barriers using 3D bioprinting.

Investigadors del grup de Sistemes Biomimètics per a l’enginyeria cel·lular de l’Institut de Bioenginyeria de Cataunya, liderat per Elena Martínez, apareixen als mitjans pel seu nou projecte BRIGHTER, el qual utilitza tecnologia de bioimpressió 3D per a crear teixits humans i així evitar l’ús d’animals.

El projecte europeu BRIGHTER als mitjans

Investigadors del grup de Sistemes Biomimètics per a l’enginyeria cel·lular de l’Institut de Bioenginyeria de Cataunya, liderat per Elena Martínez, apareixen als mitjans pel seu nou projecte BRIGHTER, el qual utilitza tecnologia de bioimpressió 3D per a crear teixits humans i així evitar l’ús d’animals.

El projecte europeu BRIGHTER, coordinat per l’IBEC, està desenvolupant una nova tecnologia per fabricar teixits humans funcionals com a alternativa a l’experimentació animal en l’àmbit de la recerca biomèdica. Es tracta d’una innovadora tecnologia de bioimpressió 3D basada en llum, que fabrica els teixits a partir de cultius cel·lulars tridimensionals. En un futur aquesta tecnologia fins i tot es podria fer servir per produir òrgans al laboratori.

Reduir l’experimentació animal amb bioimpressió 3D: el projecte europeu BRIGHTER aporta nova llum

El projecte europeu BRIGHTER, coordinat per l’IBEC, està desenvolupant una nova tecnologia per fabricar teixits humans funcionals com a alternativa a l’experimentació animal en l’àmbit de la recerca biomèdica. Es tracta d’una innovadora tecnologia de bioimpressió 3D basada en llum, que fabrica els teixits a partir de cultius cel·lulars tridimensionals. En un futur aquesta tecnologia fins i tot es podria fer servir per produir òrgans al laboratori.

Els investigadors de l’IBEC Elena Martínez, Xavier Trepat i Pere Roca-Cusachs es proposen entendre els processos que promouen la metàstasi en càncer colorectal utilitzant innovadores eines de bioenginyeria, com la bioimpressió i la microscòpia capaç de revelar forces a escala cel·lular. Els resultats es traduiran en un dispositiu que recrearà l’ambient tumoral a partir de les cèl·lules canceroses derivades dels mateixos pacients, així com una nova tecnologia que permetrà visualitzar com les forces físiques afecten els nuclis de les cèl·lules en metàstasi. Per això, els investigadors reben finançament de la tercera edició de la convocatòria “Health Research Call” de la Fundació “La Caixa”.

Bioenginyera contra el càncer: investigadors IBEC reben finançament de La Caixa

Els investigadors de l’IBEC Elena Martínez, Xavier Trepat i Pere Roca-Cusachs es proposen entendre els processos que promouen la metàstasi en càncer colorectal utilitzant innovadores eines de bioenginyeria, com la bioimpressió i la microscòpia capaç de revelar forces a escala cel·lular. Els resultats es traduiran en un dispositiu que recrearà l’ambient tumoral a partir de les cèl·lules canceroses derivades dels mateixos pacients, així com una nova tecnologia que permetrà visualitzar com les forces físiques afecten els nuclis de les cèl·lules en metàstasi. Per això, els investigadors reben finançament de la tercera edició de la convocatòria “Health Research Call” de la Fundació “La Caixa”.

La bioenginyeria és una disciplina clau per a la medicina del futur i Europa n’és conscient. Prova d’això és que la Unió Europea (UE) ha concedit en els últims mesos la coordinació de tres nous projectes europeus a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) perquè segueixi combinant la medicina, la ciència i la tecnologia i contribueixi així a millorar la salut de les persones. El primer és el projecte BRIGHTER, que està liderat per la Professora i investigadora principal del grup ‘Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular’ de l’IBEC Elena Martínez. La UE recolza aquesta iniciativa en la que l´IBEC i els seus socis del consorci desenvoluparan una nova tècnica de bioimpressió 3D d’alta resolució capaç de fabricar cultius cel·lulars tridimensionals que en un futur podrien ser útils per produir òrgans artificials.

L’IBEC lidera tres nous projectes europeus

La bioenginyeria és una disciplina clau per a la medicina del futur i Europa n’és conscient. Prova d’això és que la Unió Europea (UE) ha concedit en els últims mesos la coordinació de tres nous projectes europeus a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) perquè segueixi combinant la medicina, la ciència i la tecnologia i contribueixi així a millorar la salut de les persones. El primer és el projecte BRIGHTER, que està liderat per la Professora i investigadora principal del grup ‘Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular’ de l’IBEC Elena Martínez. La UE recolza aquesta iniciativa en la que l´IBEC i els seus socis del consorci desenvoluparan una nova tècnica de bioimpressió 3D d’alta resolució capaç de fabricar cultius cel·lulars tridimensionals que en un futur podrien ser útils per produir òrgans artificials.

Elena Martínez, líder de grup a l’IBEC i professora de la UB, ha estat guardonada amb la prestigiosa beca «Proof of Concept» del Consell Europeu de Recerca (European Research Council, ERC per les seves sigles en anglès). Amb el seu projecte «GUT3D-PLATE», Martínez i el seu equip en el grup «Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular» podran desenvolupar en profunditat la tecnologia per fabricar substrats de cultiu cel·lular en 3D que imitin la fisiologia intestinal a punt per comercialitzar.

Elena Martínez rep una beca de la «European Research Council» per portar la recerca al mercat

Elena Martínez, líder de grup a l’IBEC i professora de la UB, ha estat guardonada amb la prestigiosa beca «Proof of Concept» del Consell Europeu de Recerca (European Research Council, ERC per les seves sigles en anglès). Amb el seu projecte «GUT3D-PLATE», Martínez i el seu equip en el grup «Sistemes biomimètics per a l’enginyeria cel·lular» podran desenvolupar en profunditat la tecnologia per fabricar substrats de cultiu cel·lular en 3D que imitin la fisiologia intestinal a punt per comercialitzar.

Un sistema desenvolupat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]) és capaç de produir al laboratori teixits que simulen el comportament del cor humà. Els teixits produïts per aquest sistema de bioenginyeria podrien servir per a preavaluar la toxicitat de medicaments en el cor sense necessitat d’utilitzar models animals. Les malalties cardiovasculars suposen actualment una de les primeres causes de mort a escala mundial. No obstant això, els factors que motiven o accentuen aquestes malalties del cor s’amaguen, a vegades, darrere d’elements no coneguts. Entre altres causes, els medicaments que són útils per a curar o pal·liar determinades malalties poden, al mateix temps, presentar efectes secundaris sobre altres òrgans com el cor, el que els experts coneixen com a cardiotoxicitat.

Un equip de recerca desenvolupa una minifàbrica de teixit cardíac humà

Un sistema desenvolupat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]) és capaç de produir al laboratori teixits que simulen el comportament del cor humà. Els teixits produïts per aquest sistema de bioenginyeria podrien servir per a preavaluar la toxicitat de medicaments en el cor sense necessitat d’utilitzar models animals. Les malalties cardiovasculars suposen actualment una de les primeres causes de mort a escala mundial. No obstant això, els factors que motiven o accentuen aquestes malalties del cor s’amaguen, a vegades, darrere d’elements no coneguts. Entre altres causes, els medicaments que són útils per a curar o pal·liar determinades malalties poden, al mateix temps, presentar efectes secundaris sobre altres òrgans com el cor, el que els experts coneixen com a cardiotoxicitat.

Jobs

Introduction to the vacant position: The Biomimetic Systems for Cell Engineering Group is looking for a Senior Postdoctoral Researcher to work on the development and optimization of a new fabrication … Read more

Research Assistant at the Research Group Biomimetic Systems for Cell Engineering

Introduction to the vacant position: The Biomimetic Systems for Cell Engineering Group is looking for a Senior Postdoctoral Researcher to work on the development and optimization of a new fabrication … Read more