Notícies de recerca

Una col·laboració entre el grup de Processament i Interpretació de Senyals Biomèdics de l’IBEC i dos hospitals locals ha donat lloc a un nou mètode no invasiu d’avaluar l’eficiència dels músculs respiratoris en pacients amb malaltia pulmonar obstructiva crònica (EPOC).

La disfunció muscular respiratòria és un problema comú en els pacients amb EPOC, majorment relacionats amb la hiperinflació pulmonar. L’escurçament del diafragma i els canvis perjudicials en la relació força-longitud del múscul causen una reducció de la capacitat dels músculs per generar pressió, col·locant-los en desavantatge mecànic.

Un equip d’investigadors amb participació de l’IBEC ha desenvolupat una nova tècnica que miniaturitza la manera en la qual s’estudien les interaccions biomoleculars, permetent per primera vegada fer anàlisis a l’interior de les cèl·lules vives.

L’estudi, publicat avui en la revista Advanced Materials, descriu una nova tecnologia anomenada Suspended Planar-Array chips, l’extraordinari grau dels quals de miniaturització permet el seu ús a la microescala. La nova tècnica utilitza un únic xip per identificar, quantificar i determinar els canvis bioquímics i fisiològics en volums petits, una reducció tan gran que fins i tot permet l’anàlisi a l’interior de les cèl·lules vives.

Investigadors de l’IBEC i els seus col·laboradors de la Johannes Kepler University de Linz, la Universitat de Manchester i la companyia Keysight Technologies han aconseguit un objectiu difícil d’assolir: mesurar les propietats electromagnètiques de materials biològics al nivell de cèl·lules bacterianes individuals a freqüències molt altes (gigahertzs).

Científics de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) han descobert que, en contra del que es creia fins ara, les cèl·lules del nostre organisme es comporten d’una manera més semblada als sòlids que als líquids dels quals estan formades.

El líder d’aquesta recerca, Xavier Trepat, investigador principal del grup de Dinàmica integrativa de cèl·lules i teixits de l ‘IBEC i professor investigador ICREA, descriu aquesta troballa com “alguna cosa que entra en contradicció amb el que fins ara s’assumia de manera intuïtiva”. “Significa que necessitem utilitzar noves lleis físiques per entendre què ingredients necessita un fluid per comportar-se com un sòlid”, diu.

Un investigador de l’IBEC i els seus col·laboradors han donat l’últim pas per aconseguir micromotors segurs per transportar i alliberar fàrmacs mitjançant el desenvolupament d’una versió que s’alimenta de bacteris.

Samuel Sanchez, que recentment ha publicat un treball similar sobre micro transportadors de fàrmacs que utilitzen enzims que consumeixen combustibles biològics, com el sucre, ha treballat amb part del seu equip al Max Planck Institute for Intelligent Systems en aquest últim descobriment, que elabora una opció encara més prometedora alimentada per Escherichia coli.

En un article publicat avui en la revista Nature Cell Biology, Pere Roca-Cusachs, investigador principal júnior de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i professor agregat de la Universitat de Barcelona (UB), juntament els seus col·laboradors de la Universitat de Columbia i l’Institut de Mecanobiologia de Singapur, revelen la funció potencial d’una proteïna del citosquelet cel·lular com a repressora del càncer.

La capacitat de les cèl·lules de detectar la rigidesa de la matriu extracel·lular -un conjunt de molècules que proporcionen suport estructural i bioquímic- afecta la seva activitat en el desenvolupament, en la cicatrització de ferides i en altres processos essencials.

In some research conducted with his colleagues at the University of California San Diego, IBEC senior researcher Jordi Fonollosa has shed some light on the mechanisms behind how we memorize sequences – as well as how failures in these mechanisms can provide insight into neurological disorders.

Previous behavioral experiments suggest that humans and some animals learn and recall sequences in smaller segments.

Havent mesurat per primera vegada la polarització elèctrica del DNA l’any passat – una propietat fonamental que influencia directament en les funcions biològiques – el grup de l’IBEC Caracterització Bioelècrtica a la Nanoescala ha fet un avanç encara més gran en la comprensió de les propietats dielèctriques dels constituents cel·lulars mitjançant la mesura de la polarització elèctrica dels principals components de la membrana cel·lular – lípids, esterols i proteïnes – amb una resolució espacial menor de 50nm.

La membrana cel·lular juga un paper essencial i fonamental en el fenomen bioelèctric. S’ha trobat a llocs com a les neurones o a les cèl·lules cardíaques i regula l’intercanvi de ions entre la cèl·lula i l’ambient, així com permet la formació de potencials elèctrics que poden propagar-se al llarg de grans distàncies.

Una col·laboració de l’IBEC amb Investigadors de la UAB posa al descobert un micobacteri més efectiu per tractar el càncer de bufeta superficial que, a diferència dels emprats actualment, no té risc de provocar infeccions.

Els micobacteris són els únics bacteris que s’utilitzen per al tractament del càncer. En el cas del càncer de bufeta superficial, el micobacteri Mycobacterium bovis (BCG) s’administra a través d’un catèter directament dins la bufeta en els pacients, després de l’extirpació del tumor. El BCG evita l’aparició de nous tumors però, malgrat la seva eficàcia, aquest tractament comporta nombrosos efectes adversos, i els més greus d’ells són casos d’infeccions per BCG que han de tractar-se amb fàrmacs antituberculosos.

Investigadors de l’IBEC i els seus col·laboradors han desenvolupat nanomotors per a aplicacions biomèdiques que són propulsats per enzims, com la glucosa oxidasa, que els fa completament biocompatibles.

En un estudi publicat avui en Nanoletters, el Prof. Samuel Sánchez, responsable de grup de l’IBEC i investigador ICREA, i els seus col·laboradors en el Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS), la Universitat de Tübingen i el Max Planck for Solid State Research, a Alemanya, descriuen la fabricació del primer nanomotor sintètic al món propulsat per un enzim que utilitza combustible biocompatible, la qual cosa soluciona els desavantatges dels sistemes actuals.