DONATE

Revelant l’invisible

20 anys de l’IBEC
a través de la cianotípia

Cada dia, als laboratoris de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), es generen imatges que donen forma a la recerca: cèl·lules, teixits, estructures microscòpiques, gràfiques i mapes. Són imatges que neixen d’una pregunta i que el personal investigador observa, compara i interpreta fins a convertir-les en coneixement.

Amb motiu del seu 20è aniversari, l’IBEC ha convidat la fotògrafa Roser Salarich a transformar vint d’aquestes imatges, cedides pels grups de recerca, en cianotípies: una per cada any de trajectòria de l’Institut.

La cianotípia, nascuda fa gairebé dos-cents anys, va ser una de les primeres tècniques fotogràfiques posades al servei de la ciència. Recuperar-la avui obre un diàleg entre els orígens de la fotografia científica i la recerca actual. És un procés artesanal en què la llum, l’aigua i el paper revelen lentament la imatge. Com la recerca, demana precisió, paciència i cura en cada gest.

Ciència i art comparteixen aquí un mateix repte: donar sentit a allò que, a primera vista, sembla abstracte. Aquesta exposició us convida a aturar-vos davant de cada peça, a mirar-la amb temps i a descobrir que darrere de cada imatge hi ha una recerca, un equip i moltes mans.

Perquè, de vegades, per descobrir alguna cosa nova, primer cal tornar a mirar.


Revealing the Invisible: 20 Years of IBEC Through Cyanotype

Every day, in the laboratories of the Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), images are produced that give shape to research: cells, tissues, microscopic structures, graphs and maps. These images are born of a question, and researchers observe, compare and interpret them until they become knowledge.

To mark its 20th anniversary, IBEC invited photographer Roser Salarich to transform twenty images, contributed by its research groups, into cyanotypes, one for each year of the Institute’s history.

Invented almost two centuries ago, the cyanotype was one of the first photographic techniques to be placed at the service of science. Reviving it today creates a dialogue between the origins of scientific photography and contemporary research. It is a handcrafted process in which light, water and paper slowly reveal the image. Like scientific research, it demands precision, patience and care at every step.

Here, science and art share the same challenge: making sense of what, at first glance, appears abstract. This exhibition invites you to pause before each work, to look closely and take your time, and to discover that behind every image lies a research project, a team, and many hands.

Because sometimes, to discover something new, we first need to look again.


Les obres / The works

Cianotípia
Cyanotype

Imatge original
Original image

Informació
Information


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «La vida s’obre camí»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Embrió humà de 9 dies vist al microscopi confocal: cèl·lules de contorn vermell i nuclis liles, verds i magenta sobre un gel de fibres grises.

01 · La vida s’obre camí

Life finds a way

Albert Parra Martínez
Bioengineering in Reproductive Health

Aquesta imatge mostra un embrió humà de 9 dies, observat amb un microscopi confocal, en què hem fet visibles els nuclis de les cèl·lules, l’esquelet intern que les sosté i dues proteïnes que identifiquen diferents tipus cel·lulars. És l’edat en què, dins del cos, l’embrió s’implanta a l’úter: un pas crític que, quan falla, és una de les principals causes d’infertilitat. Per estudiar-lo, hem creat un gel que imita les capes externes de l’úter. Així hem pogut gravar per primera vegada en temps real com un embrió humà s’hi implanta: s’hi enterra exercint una força considerable, estirant i reorganitzant el teixit que l’envolta. Els embrions provenen de donacions per a la recerca de parelles en tractament de fecundació in vitro, amb el seu consentiment informat.

This image shows a 9-day-old human embryo, observed with a confocal microscope, in which we have made visible the cell nuclei, the internal skeleton that supports the cells and two proteins that identify different cell types. This is the age at which, inside the body, the embryo implants in the uterus: a critical step that, when it fails, is one of the main causes of infertility. To study it, we created a gel that mimics the outer layers of the uterus. This allowed us to film, for the first time and in real time, how a human embryo implants: it burrows in, exerting considerable force and pulling on and reorganising the surrounding tissue. The embryos were donated for research by couples undergoing in vitro fertilisation treatment, with their informed consent.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Neurones wannabe»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Xarxa densa de cèl·lules semblants a neurones, en blanc sobre fons negre, unides per prolongacions molt fines.

02 · Neurones wannabe

Wannabe neurons

Mariana Azevedo Gonzalez Oliva
Microenvironments for Medicine

Aquestes cèl·lules són «aspirants a neurones»: provenen d’una línia cel·lular humana que es cultiva al laboratori i que, amb el tractament adequat, adquireix característiques de neurona. Les hem fet créixer sobre un hidrogel sintètic dissenyat per imitar la tovor del teixit cerebral i recobert de laminina, una proteïna que ajuda les cèl·lules a adherir-s’hi. Ajustant amb precisió les propietats mecàniques d’aquests materials, podem reproduir les condicions d’un teixit sa o malalt i estudiar com influeixen en el comportament de les neurones. La imatge és un mosaic de diverses fotografies de microscopi unides que, en conjunt, cobreixen més de 2 mm².

These cells are “wannabe neurons”: they come from a human cell line grown in the laboratory that, with the right treatment, takes on neuron-like features. We grew them on a synthetic hydrogel designed to mimic the softness of brain tissue and coated with laminin, a protein that helps the cells attach to it. By precisely tuning the mechanical properties of these materials, we can recreate the conditions of healthy or diseased tissue and study how they affect neuronal behaviour. The image is a mosaic of several microscope photographs stitched together, covering a total area of more than 2 mm².


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «L’iris de l’origen»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Agregat esfèric de cèl·lules mare amb una corona exterior de nuclis allargats de color cian i un interior porpra.

03 · L’iris de l’origen

Iris of origin

Özge Özguç
Integrative Cell and Tissue Dynamics

Aquest «iris» és un agregat esfèric de cèl·lules mare pluripotents induïdes humanes, obtingudes reprogramant cèl·lules adultes i capaces de donar lloc a molts tipus cel·lulars. En condicions de cultiu controlades i amb els senyals químics adequats, aquestes cèl·lules s’organitzen per si soles en estructures tridimensionals que reprodueixen alguns trets de les primeres etapes del desenvolupament embrionari. No són embrions, sinó models in vitro que ens permeten estudiar com les cèl·lules cooperen per construir estructures cada vegada més complexes. El nostre objectiu és entendre els principis físics i moleculars que guien aquesta autoorganització.

This “iris” is a spherical aggregate of human induced pluripotent stem cells, obtained by reprogramming adult cells and able to give rise to many different cell types. Under controlled culture conditions and with the right chemical signals, these cells organise themselves into three-dimensional structures that reproduce some features of the earliest stages of embryonic development. They are not embryos, but in vitro models that allow us to study how cells cooperate to build increasingly complex structures. Our aim is to understand the physical and molecular principles that guide this self-organisation.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «La bellesa de l’error»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Nuclis ovalats de cèl·lules tumorals, blaus amb la vora verda, sobre un fons vermell amb anells concèntrics.

04 · La bellesa de l’error

Mistakes create beauty

Margherita Gallano
Cellular and Molecular Mechanobiology

En aquesta imatge es veuen els nuclis de diverses cèl·lules tumorals humanes, la part de la cèl·lula que conté l’ADN. Cada nucli està envoltat per l’embolcall nuclear, una doble membrana que estudiem perquè hi arriben els senyals mecànics de l’exterior, com les forces d’estirament o de compressió. Aquests senyals poden influir en quins gens s’activen i, finalment, en el destí de la cèl·lula. Per fer visibles proteïnes concretes fem servir una tècnica de tinció anomenada immunofluorescència. Idealment, el senyal s’hauria de repartir de manera uniforme, però un error en el protocol va generar els anells concèntrics del fons. De vegades, un error també crea bellesa.

This image shows the nuclei of several human tumour cells, the part of the cell that contains DNA. Each nucleus is surrounded by the nuclear envelope, a double membrane that we study because it receives mechanical signals from outside the cell, such as stretching or compression forces. These signals can influence which genes are switched on and, ultimately, the fate of the cell. To make specific proteins visible, we use a staining technique called immunofluorescence. Ideally, the signal should be evenly distributed, but an error in the protocol produced the concentric rings in the background. Sometimes, a mistake can also create beauty.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Xarxa de connexions»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Nuclis vermells allargats envoltats d’una trama fibrosa rosada que dibuixa corbes, com un teixit tèxtil.

05 · Xarxa de connexions

Connecting network

Alice Perucca
Integrative Cell and Tissue Dynamics

En aquesta imatge hi ha més del que es veu. Hi apareixen dos elements marcats amb fluorescència. Els petits òvals allargats, com grans d’arròs, són els nuclis, la part de la cèl·lula que conté l’ADN. La trama fibrosa que omple l’espai entre ells és una xarxa de fibronectina, una proteïna que forma fibres al voltant de les cèl·lules i les connecta. El que no es veu són les cèl·lules a les quals pertanyen aquests nuclis, uns fibroblasts, que són les que han fabricat la xarxa. No estan marcades amb fluorescència, però sabem que ocupen les zones fosques allargades que envolten cada nucli. Amb aquest experiment volíem mostrar que la fibronectina dibuixa patrons corbats i es distribueix igual que aquestes cèl·lules, que tendeixen a alinear-se com les fibres d’un fil en un teixit tèxtil.

There is more to this image than meets the eye. It shows two elements labelled with fluorescence. The small elongated ovals, like grains of rice, are the nuclei, the part of the cell that contains DNA. The fibrous mesh filling the space between them is a network of fibronectin, a protein that forms fibres around cells and connects them. What we cannot see are the cells these nuclei belong to, fibroblasts, which are the ones that built the network. They are not labelled with fluorescence, but we know they occupy the elongated dark areas surrounding each nucleus. With this experiment, we wanted to show that fibronectin forms curved patterns and is distributed in the same way as these cells, which tend to line up like the fibres of a thread in a woven fabric.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «El relleu de la vida»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Nou imatges de microscòpia de força atòmica, en tons ataronjats, que mostren el relleu de macròfags i les seves prolongacions.

06 · El relleu de la vida

Touching life

Beatriz Cantero Nieto
Nanoscale Bioelectrical Characterization

Quan una cèl·lula o un teixit emmalalteix, no només canvia la seva química: també en poden canviar la forma, el relleu o la rigidesa. Aquestes imatges mostren macròfags, unes cèl·lules del sistema immunitari, observats amb un microscopi de força atòmica (AFM, per les sigles en anglès). En lloc d’utilitzar llum, aquest microscopi «palpa» la superfície de la cèl·lula amb una punta finíssima i en reconstrueix el relleu amb un detall de l’escala del nanòmetre, una milionèsima de mil·límetre. Volem utilitzar aquestes propietats físiques com a nous paràmetres per entendre millor les malalties i, en el futur, desenvolupar noves eines de diagnòstic i teràpia.

When a cell or tissue becomes diseased, it is not only its chemistry that changes: its shape, surface topography and stiffness can change too. These images show macrophages, a type of immune cell, observed with an atomic force microscope (AFM). Instead of using light, this microscope “feels” the surface of the cell with an extremely fine tip and reconstructs its topography with nanometre-scale detail, a nanometre being one millionth of a millimetre. We want to use these physical properties as new parameters to better understand disease and, in the future, to develop new diagnostic and therapeutic tools.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Antifaç muscular»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Teixit muscular de color magenta en forma de banda, amb fibres alineades entre dos forats circulars on hi ha els pilars.

07 · Antifaç muscular

Muscle masquerade

Petra Bauzon
Biosensors for Bioengineering

Aquest teixit muscular tridimensional, creat al laboratori, penja entre dos petits pilars de silicona, com una goma elàstica estirada entre dos pals. L’hem obtingut a partir de cèl·lules musculars humanes. Les cèl·lules es fusionen i formen fibres musculars alineades que es contrauen quan les estimulem amb electricitat o amb llum. Amb aquests teixits podem estudiar el funcionament del múscul en malalties com la distròfia muscular de Duchenne, una malaltia genètica que el debilita progressivament, i provar com hi responen possibles fàrmacs.

This lab-grown, three-dimensional muscle tissue hangs between two small silicone pillars, like a rubber band stretched between two posts. We made it from human muscle cells. The cells fuse together to form aligned muscle fibres that contract when we stimulate them with electricity or light. With these tissues, we can study how muscle works in diseases such as Duchenne muscular dystrophy, a genetic disease that progressively weakens it, and test how potential drugs affect it.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Estrella de mar»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Colònia de cèl·lules epitelials amb els contorns en blanc que forma una estrella de cinc braços.

08 · Estrella de mar

Starfish

Miquel Bosch Padrós
Integrative Cell and Tissue Dynamics

Aquesta imatge mostra una petita colònia de cèl·lules epitelials, les que recobreixen els òrgans i les superfícies del cos, amb les membranes marcades amb fluorescència per veure’n el contorn. Les cèl·lules havien de quedar confinades en una zona preparada per a elles, però, per manca d’espai, algunes se n’han escapat. Per pura casualitat, ho han fet formant cinc braços, com una estrella de mar. L’atzar també forma part de la recerca: distingir què és fruit de la casualitat i què amaga principis científics encara desconeguts és una de les feines de la ciència.

This image shows a small colony of epithelial cells, the cells that line the organs and body surfaces, with their membranes labelled using fluorescence to reveal their outlines. The cells were meant to remain confined within a designated area prepared for them, but as space became limited, some escaped. By pure chance, they did so in a pattern resembling the five arms of a starfish. Chance is also part of scientific research: distinguishing between what is merely coincidental and what may conceal still-unknown scientific principles is one of the central tasks of science.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Gofre limfàtic»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Bastida d’hidrogel de color gris clar, de forma irregular, amb una quadrícula de forats.

09 · Gofre limfàtic

Lymphatic waffle

Sergi Rey
Biomaterials for Regenerative Therapies

Aquesta estructura plena de forats és un dels primers prototips d’una bastida d’hidrogel impresa en 3D. L’hidrogel és un material tou i ple d’aigua, i aquesta bastida s’ha dissenyat per imitar els ganglis limfàtics, on es multipliquen de manera natural les cèl·lules T, unes cèl·lules del sistema immunitari capaces de destruir cèl·lules tumorals. En algunes immunoteràpies contra el càncer, s’extreuen cèl·lules T del pacient, es modifiquen perquè siguin més actives i se’n fan moltes còpies abans de tornar-les a injectar. Els mètodes de cultiu actuals no permeten obtenir-ne prou de manera ràpida i assequible. Aquestes bastides volen facilitar que les cèl·lules T es multipliquin més i millor.

This structure full of holes is one of the first prototypes of a 3D-printed hydrogel scaffold. Hydrogel is a soft, water-filled material, and this scaffold has been designed to mimic the lymph nodes, where T cells naturally multiply. T cells are immune cells capable of destroying tumour cells. In some cancer immunotherapies, T cells are taken from the patient, modified to make them more active and multiplied many times over before being injected back. Current culture methods cannot produce enough of them quickly and affordably. These scaffolds aim to help T cells multiply in greater numbers and more effectively.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Fantastic voyage»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Quatre esferes grises vistes al microscopi electrònic, esquitxades de petits punts foscos.

10 · Fantastic voyage

Samuel Sánchez Ordóñez
Smart Nano-Bio Devices

Aquestes quatre esferes són nanorobots observats amb un microscopi electrònic. Cadascun fa uns 450 nanòmetres, més de cent vegades menys que el gruix d’un cabell. Són esferes poroses de sílice recobertes d’ureasa, un enzim que descompon la urea present a l’orina: aquesta reacció els impulsa, com si portessin un motor químic. Els punts foscos de la superfície són nanopartícules d’or, que permeten fixar-hi iode radioactiu i detectar-los als teixits. En ratolins amb càncer de bufeta, una sola dosi d’aquests nanorobots carregats amb iode radioactiu va reduir la mida dels tumors prop d’un 90%. Són resultats preclínics, i ara es treballa per portar aquesta tecnologia cap a la clínica.

These four spheres are nanorobots observed with an electron microscope. Each one measures about 450 nanometres, more than a hundred times thinner than a human hair. They are porous silica spheres coated with urease, an enzyme that breaks down the urea found in urine: this reaction propels them, as if they had a chemical engine. The dark dots on their surface are gold nanoparticles, which allow radioactive iodine to be attached to them and the nanorobots to be detected in tissue. In mice with bladder cancer, a single dose of these nanorobots loaded with radioactive iodine reduced tumour size by around 90%. These are preclinical results, and work is now under way to bring this technology towards the clinic.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Neurones en flames»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Organoide cerebral esfèric amb una xarxa de neurones en vermell i groc, com flames, sobre fons negre.

11 · Neurones en flames

Neuron fireball

Karolina Zimkowska
Molecular and Cellular Neurobiotechnology

Aquesta esfera és un organoide cerebral: un teixit diminut que creix al laboratori a partir de cèl·lules humanes i que reprodueix algunes característiques de l’escorça del cervell. No és un cervell, però sí un model útil per estudiar-lo. Per fer visibles les neurones, hi hem introduït un virus modificat que s’utilitza com a eina de recerca i que fa que les cèl·lules que infecta fabriquin una proteïna fluorescent. El resultat és aquesta xarxa densa de neurones entrellaçades. Aquests models ens ajuden a estudiar com les neurones humanes creixen, es connecten i s’organitzen en tres dimensions.

This sphere is a brain organoid: a tiny tissue grown in the laboratory from human cells that reproduces some features of the cerebral cortex. It is not a brain, but it is a useful model for studying one. To make the neurons visible, we introduced a modified virus, used as a research tool, that causes the cells it infects to produce a fluorescent protein. The result is this dense network of intertwined neurons. These models help us study how human neurons grow, connect and organise themselves in three dimensions.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Escorça muscular»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Fibres musculars grogues, allargades i verticals, amb nuclis blancs sobre fons negre.

12 · Escorça muscular

Muscle bark

Ainoa Tejedera Villafranca
Biosensors for Bioengineering

Aquestes estructures allargades són miotubs, les fibres que formen els músculs, cultivats al laboratori a partir de cèl·lules de pacients amb distròfia muscular de Duchenne. Aquesta malaltia genètica rara provoca una pèrdua progressiva de força. Hem fet créixer les cèl·lules dins d’un hidrogel, un material tou i ple d’aigua, perquè s’organitzin en tres dimensions, com en un múscul real. Aquests models in vitro ens permeten estudiar com la malaltia afecta la capacitat del múscul per contraure’s. També poden servir de banc de proves per a futures teràpies i contribuir a reduir l’ús de models animals.

These elongated structures are myotubes, the fibres that make up muscles, grown in the lab from cells taken from patients with Duchenne muscular dystrophy. This rare genetic disease causes progressive loss of strength. We grew the cells inside a hydrogel, a soft, water-filled material, so that they would organise themselves in three dimensions, as in real muscle. These in vitro models allow us to study how the disease affects the muscle’s ability to contract. They can also serve as a testing platform for future therapies and help reduce the use of animal models.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Remolins fluorescents»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Mosaic de captures d’un canal microfluídic en verd, on es repeteixen patrons en forma d’espiga.

13 · Remolins fluorescents

Fluorescent swirls

Francesc Subirada
Nanobioengineering

Quan dos líquids circulen per un canal molt petit, tendeixen a avançar en paral·lel sense barrejar-se, com dos carrils d’una autopista. Aquestes imatges mostren un mesclador microfluídic: un canal diminut amb un relleu al fons en forma d’espiga (en anglès, herringbone) que fa girar els líquids sobre si mateixos i n’afavoreix la barreja. En aquest experiment hi fem circular aigua i aigua amb un colorant fluorescent. A mesura que avancen pel canal, les zones fosques i les brillants es van barrejant fins que la fluorescència es torna uniforme. El dispositiu s’ha fabricat directament amb impressió 3D.

When two liquids flow through a very small channel, they tend to move side by side without mixing, like two lanes on a motorway. These images show a microfluidic mixer: a tiny channel with a herringbone-patterned relief on its floor that makes the liquids swirl around themselves and helps them mix. In this experiment, we pump water and water containing a fluorescent dye through the channel. As they move along the channel, the dark and bright regions gradually blend until the fluorescence becomes uniform. The device was fabricated directly by 3D printing.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Cara a cara amb la coinfecció»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Cèl·lules pulmonars de contorn vermell i lila amb petits punts verds, sobre fons negre.

14 · Cara a cara amb la coinfecció

Face to face with co-infection

Júlia Alcàcer i Almansa
Bacterial Infections: Antimicrobial Therapies

Aquesta imatge mostra cèl·lules de l’epiteli dels alvèols pulmonars després de l’exposició a dos bacteris, Burkholderia cenocepacia i Staphylococcus aureus. Aquestes cèl·lules formen part de la barrera que protegeix els pulmons i està en contacte directe amb l’aire que respirem. La imatge permet observar què passa quan dos microorganismes infecten alhora aquest teixit i ens ajuda a entendre com interactuen els bacteris amb les cèl·lules pulmonars, com poden alterar-les i com respon l’organisme davant d’una infecció. Aquest coneixement pot contribuir a comprendre millor les infeccions respiratòries complexes i a desenvolupar noves estratègies per combatre-les.

This image shows alveolar epithelial cells from the lungs after exposure to two bacteria, Burkholderia cenocepacia and Staphylococcus aureus. These cells are part of the barrier that protects the lungs and is in direct contact with the air we breathe. The image lets us see what happens when two microorganisms infect this tissue at the same time, and helps us understand how the bacteria interact with lung cells, how they can alter them and how the body responds to infection. This knowledge can help us better understand complex respiratory infections and develop new strategies to fight them.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Dansa robòtica»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Simulació per ordinador d’un braç robòtic groc i taronja que apunta cap a un contorn vermell dibuixat a terra.

15 · Dansa robòtica

Robot dance

Marta Ardèvol Teijelo & Javier G. Fernández
Biointegrated Materials and Engineering

Aquest braç robòtic, que veiem aquí en una simulació per ordinador, s’està entrenant amb intel·ligència artificial perquè aprengui a localitzar ferides i a cobrir-les amb un biomaterial ja aprovat per a usos sanitaris. La idea és que, en el futur, pugui treballar al costat de l’equip mèdic, directament dins del quiròfan, com una eina més a les seves mans. Es tracta d’un projecte en desenvolupament: el robot encara no s’utilitza amb pacients.

This robotic arm, shown here in a computer simulation, is being trained using artificial intelligence to learn how to locate wounds and cover them with a biomaterial already approved for medical use. The aim is that, in the future, it will be able to work alongside the medical team, right in the operating theatre, as one more tool in their hands. This is a project still in development: the robot is not yet being used on patients.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «12 hores de diferència»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Cervell de ratolí vist des de dalt, amb una xarxa verda de vasos sanguinis i punts vermells de plaques d’amiloide.

16 · 12 hores de diferència

A 12-hour difference

Junyang Chen
Molecular Bionics

Aquestes dues imatges mostren el cervell de dos ratolins amb Alzheimer. A l’esquerra, un ratolí sense tractar; a la dreta, un ratolí 12 hores després de rebre un tractament amb nanopartícules. La trama fina que omple tot el cervell són els vasos sanguinis de la barrera hematoencefàlica, la frontera que separa la sang del cervell. Els punts de la vora exterior (especialment visibles al cervell sense tractar) són plaques d’amiloide beta, acumulacions d’una proteïna característica de l’Alzheimer. En lloc d’actuar sobre les neurones, com s’ha fet habitualment fins ara, aquest tractament restaura la funció adequada de la barrera hematoencefàlica perquè pugui eliminar aquestes proteïnes «de rebuig».

These two images show the brains of two mice with Alzheimer’s disease. On the left, an untreated mouse; on the right, a mouse 12 hours after receiving a nanoparticle-based treatment. The fine mesh filling the whole brain is the network of blood vessels of the blood–brain barrier, the boundary that separates the blood from the brain. The dots around the outer edge (especially visible in the untreated brain) are amyloid-beta plaques, build-ups of a protein characteristic of Alzheimer’s disease. Instead of targeting neurons, as has usually been done until now, this treatment restores the proper function of the blood–brain barrier so that the brain can clear these “waste” proteins.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Planeta renal»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Organoide de ronyó esfèric amb zones blaves, verdes, vermelles i grogues sobre fons negre.

17 · Planeta renal

Planet Kidney

Daniel Moya Rull
Pluripotency for Organ Regeneration

Aquesta esfera és un organoide de ronyó: una estructura diminuta que creix al laboratori a partir de cèl·lules mare humanes i que reprodueix alguns trets del ronyó. La imatge, presa amb un microscopi confocal, correspon al dia 16 del seu desenvolupament. Amb marcadors fluorescents hem identificat diferents parts de l’organoide, com els túbuls, que al ronyó transporten el líquid que es convertirà en orina, i els podòcits, unes cèl·lules que fan de filtre de la sang. Així podem veure com s’organitzen els diferents tipus de cèl·lules. Produïm organoides renals a gran escala i n’estudiem l’ús en medicina regenerativa, encara en fase preclínica.

This sphere is a kidney organoid: a tiny structure grown in the lab from human stem cells that reproduces some of the features of the kidney. The image, taken with a confocal microscope, shows the organoid on day 16 of its development. Using fluorescent markers, we have identified different parts of the organoid, such as the tubules, which in the kidney carry the fluid that will become urine, and the podocytes, cells that act as a filter for the blood. This allows us to see how the different cell types are organised. We produce kidney organoids on a large scale and are studying their use in regenerative medicine, which is still at the preclinical stage.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Escacs mutants»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Mapa de quadrats de colors, en tons vermells i blaus, que representa l’efecte de cada mutació d’una proteïna.

18 · Escacs mutants

Chequered mutations

Yaiza Andres Jeske
Protein Phase Transitions in Health and Disease

Hem fet servir un mètode que analitza com afecta cada canvi possible en una proteïna a la seva tendència a formar amiloides. Els amiloides són fibres proteiques nocives que es formen quan les proteïnes s’agreguen d’una manera determinada, i estan relacionats amb més de 50 malalties humanes. En aquest mapa, s’avalua cadascuna de les mutacions de la proteïna. Les mutacions en blau fan que la proteïna tingui més tendència a formar amiloides, mentre que les mutacions en vermell la redueixen. Aquests mapes ens ajuden a identificar quines parts de la proteïna són més importants per a la formació d’amiloides i quines mutacions podrien contribuir a la malaltia en afavorir aquest procés.

We used a method that tests how every possible change in a protein affects its tendency to form amyloids. Amyloids are harmful protein fibers that form when proteins stick together in a specific way, and they are linked to more than 50 human diseases. In this map, each mutation in the protein is tested. Mutations shown in blue make the protein more likely to form amyloids, while mutations shown in red make it less likely. These maps help us identify which parts of the protein are most important for amyloid formation and which mutations might contribute to disease by increasing this process.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Ball de diables»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Cèl·lules immunitàries verdes i taronja entre cèl·lules tumorals blaves.

19 · Ball de diables

Killer ball

Carles Verdaguer Gerónimo
Spatial Biotechnology

Les cèl·lules NK (de l’anglès natural killer, «assassines naturals») són cèl·lules del sistema immunitari capaces de reconèixer i eliminar cèl·lules tumorals. En aquesta imatge, cèl·lules NK obtingudes de sang de cordó umbilical penetren dins d’un tumoroide: un petit agregat esfèric de cèl·lules de càncer de mama cultivat al laboratori que imita un tumor en tres dimensions. La imatge mostra que el nostre protocol permet que les cèl·lules NK arribin a l’interior del tumoroide, i això ens permet estudiar com es comporten quan s’enfronten a un tumor.

Natural killer (NK) cells are immune cells that can recognise and eliminate tumour cells. In this image, NK cells obtained from umbilical cord blood are penetrating a tumoroid: a small, spherical cluster of breast cancer cells grown in the lab that mimics a tumour in three dimensions. The image shows that our protocol enables NK cells to reach the inside of the tumoroid, which allows us to study how they behave when they encounter a tumour.


Cianotípia de Roser Salarich de l’obra «Donette neural»: la imatge científica revelada en blanc sobre paper blau intens.
Model de medul·la espinal en forma d’anell, amb cèl·lules vermelles i blaves i la vora verda.

20 · Donette neural

Neural Donette

Rita Grimalt Mirada
Biomaterials for Neural Regeneration

Quan creem models de teixits in vitro, no només importa quines cèl·lules hi ha, sinó també la forma que adopten. Aquesta imatge mostra un model de medul·la espinal crescut al laboratori a partir de cèl·lules mare pluripotents induïdes, és a dir, cèl·lules adultes reprogramades. Per donar-li aquesta forma d’anell, que recorda un dònut, les hem fet créixer en una plataforma impresa en 3D amb un pilar al centre. Així imitem el tub neural, l’estructura embrionària a partir de la qual es desenvolupa la medul·la espinal, amb el seu canal central característic. Com més s’assembli el model al teixit real, més útil serà per estudiar les lesions medul·lars i la seva regeneració.

When we build in vitro tissue models, what matters is not only which cells are present, but also the shape they take. This image shows a spinal cord model grown in the lab from induced pluripotent stem cells, that is, reprogrammed adult cells. To give it this doughnut-like ring shape, we grew the cells on a 3D-printed platform with a pillar in the centre. In this way, we mimic the neural tube, the embryonic structure from which the spinal cord develops, with its characteristic central canal. The more closely the model resembles real tissue, the more useful it will be for studying spinal cord injuries and their regeneration.


Organitza
Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC)

Cianotípies
Roser Salarich

Imatges científiques
Grups de recerca de l’IBEC

Coordinació
Anna Solé i Maria López

Textos
Anna Solé, Sarah Moreira, Bia Moreno i Maria López

Disseny gràfic
Anna Solé

Organised by
Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC)

Cyanotypes
Roser Salarich

Scientific Images
IBEC Research Groups

Coordination
Anna Solé and Maria López

Texts
Anna Solé, Sarah Moreira, Bia Moreno and Maria López

Graphic Design
Anna Solé