About
The goal of our research is to gain a deeper understanding of cellular and respiratory biomechanics to improve the diagnosis and treatment of respiratory diseases.
The work is organized in two interrelated areas, focused on respiratory mechanics at both the systemic and the cellular level. We use basic and translational approaches in a multidisciplinary framework involving close cooperation with clinical groups.
Our current research interest is focused on the study of cell-matrix mechanical cross-talk for tissue engineering and regenerative medicine.
Cells sense and actively respond to the biophysical features of their microenvironment. Mechanical properties of the extracellular matrix regulate critical cell processes such as contraction, migration, proliferation, gene expression and differentiation.
We use atomic force microscopy and other cutting-edge biophysical techniques to study the mechanical properties of the extracellular matrix and their impact in cell behavior. We have implemented protocols to decellularize different soft tissues. This innovative approach allowed us to reveal the local mechanical properties of the lung and heart extracellular matrix. By seeding cells in these scaffolds we study the impact of the mechanical features of the microenvironment on stem cell engraftment and differentiation onto lung and heart phenotypes. We produce lab-on-chip devices mimicking the native cell microenvironment to investigate mechanical signaling driving stem cell differentiation under precisely controlled conditions.
Using 3D bioprinters we integrate stem cells into synthetic and extracellular matrix hydrogels to fabricate tissue patches as an innovative approach to regenerate ventricular scars resulting from heart infarct. Organ biofabrication reengineered from decellularized tissue scaffolds offers a promising alternative for transplantation. We develop improved bioreactors mimicking breathing and blood perfusion to biofabricate lungs by seeding stem cells into acellular lung scaffolds.
Projects
| INTERNATIONAL PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Phys2BioMed · Biomechanics in health and disease: advanced physical tools for innovative early diagnosis (2019-2022) | European Commission, MARIE CURIE – ITN | Daniel Navajas |
| FINISHED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| MatriMec · Estudio multiescala de la mecànica no lineal de la matriz extracelular de pulmón (2018-2020) | MINECO, Proyectos I+D Excelencia | Daniel Navajas |
| Cardiopoesi amb biomatrius per regenerar la cicatriu post infart: From bench to bedside (first-in-man trial) | Pla Estratègic de Recerca i Innovació en Salut (PERIS) | Daniel Navajas |
| Señalización mécanica en la diferenciación de células madre en el pulmón. Modelo pulmón-en-un-chip | FIS-Proyectos de investigación en salud | Daniel Navajas |
| Bench test on performance of portable automatic CPAP devices (2016-2017) | RESMED (FBG2016A) | Ramon Farré (UB) |
| Precondicionamento biofísico de células madre mesenquimales para el tratamiento de la lesión pulmonar aguda provocada por sobreventilación en modelo animal 2015-2017) | FIS-MINECO (PI14/00280) | Daniel Navajas |
Publications
See full publication list in ResearcherID (h-index 51), Google Scholar (h-index 67) and ORCID
News
Daniel Navajas: 30 anys dedicats a la mecanobiologia
El passat 5 de maig es va celebrar el simposi Before Mechanobiology had a name (abans que la mecanobiologia tingués un nom), amb motiu de la jubilació del Professor Daniel … Read more
Un respirador de baix cost per a zones amb pocs recursos
Un projecte liderat per la Universitat de Barcelona en què ha participat el Cap de Grup de l’IBEC Daniel Navajas ha creat un respirador no invasiu de baix cost destinat a pacients amb insuficiència respiratòria que viuen en zones amb recursos limitats. Els respiradors no invasius es fan servir en pacients amb dificultat i insuficiència respiratòria, per exemple, aquells que presenten complicacions més greus a causa de la COVID-19.
PeriCord, el bioimplant capaç de reparar el teixit cardíac en pacients
La revista “EBioMedicine” de “The Lancet” acaba de publicar el procediment que va permetre la creació, l’any passat, del “PeriCord”, el primer bioimplant cardíac humà, en l’elaboració del qual l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) va tenir un paper clau. El mes de maig de 2019, una col·laboració entre l’Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona, el Banc de Sang i Teixits (BST) i l´IBEC va fer possible a Barcelona un nou avenç per als pacients cardíacs gràcies a una fórmula senzilla: combinar medicina, ciència i enginyeria.
Primer bioimplant de cèl·lules mare per regenerar el cor
L’equip de Daniel Navajas, investigador principal a l’IBEC, juntament amb el Banc de Sang i Teixits han desenvolupat un bioimplant de cèl·lules mare d’uns 16 cm² que s’aplica directament al cor. El bioimplant està format per pericardi humà descel·lularitzat i enriquit amb cèl·lules mare procedents de cordó umbilical, de gran plasticitat i, per tant, amb capacitat de regenerar els teixits.
Bioenginyers de l’IBEC contribueixen a crear un implant per al cor
Un grup de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) amb Daniel Navajas al capdavant ha col·laborat en una operació dissenyada per reparar el teixit cardíac d’un pacient de 70 anys que havia patit un infart. Això ha estat possible gràcies a la creació d’un bioimplant enriquit amb cèl·lules mare. L’operació és fruit del treball conjunt, durant més de deu anys, de científics, metges i enginyers.
L’apnea del son podria promoure el creixement tumoral en els més joves
Un estudi publicat a l’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine ha revelat que l’apnea del somni podria promoure el creixement del càncer de pulmó entre els més joves. Investigadors de l’IBEC, la Universitat de Barcelona i l’Hospital Clínic mostren que, contràriament a l’esperat, l’edat pot ser un factor de protecció contra el ràpid desenvolupament tumoral induït per aquesta alteració respiratòria del somni i la seva conseqüència immediata, la hipòxia intermitent.
Joves de cor: nova finestra temporal de regeneració cardíaca
Un nou estudi en ratolins nounats desenvolupat pel CMR[B], en col·laboració amb l’IBEC i la UB, ha determinat que l’habilitat del cor per regenerar-se després d’una ferida està relacionada la rigidesa de l’entorn cel·lular, i no només amb la capacitat proliferativa de les cèl·lules cardíaques, acotant la finestra de regeneració a 48 hores després del naixement. El treball de recerca, publicat a Science Advances, obre la porta al desenvolupament de teràpies basades en la modificació farmacològica de la matriu extracel·lular per fomentar la regeneració de teixit després d’un infart o accident cardíac.