DONATE

Biosensors for bioengineering

About

The Biosensors for bioengineering group is a senior group under ICREA’s Tenure Track scheme.

Organs-on-a-chip (OOC) refers to a technology that involves creating microscale devices that mimic the structure and function of human organs. These «chips» are typically composed of living cells arranged on a microfluidic platform, allowing researchers to simulate the complex interactions and physiological responses within a specific organ. 

The goal of Organs-on-a-chip (OOC) technology is to provide a more accurate and representative model of human organs compared to traditional in vitro cell cultures or animal testing. By replicating the microenvironment of organs and incorporating various cell types, organs-on-a-chip can help researchers study the effects of drugs, toxins, and diseases in a more realistic and controlled manner. 

Each organ-on-a-chip device is designed to replicate the unique characteristics of a particular organ, such as the liver, pancreas or skeletal muscle. These miniature systems enable researchers to observe and analyze how different substances and conditions affect cellular behavior, tissue function, and overall organ responses. The technology holds promise for drug development, disease modeling, and toxicology studies, offering a more ethical and efficient alternative to traditional methods. 

Our research on OOC development has clear goals. We want OOC platforms to be easy to use and more automation to set up cell cultures. This will help more people use them, making experiments quicker and more reliable. 

We’re working on creating a simple platform for growing microtissues in 3D. This makes OOC research easier to use in the real world, moving from lab tests to practical applications. We also want to improve the user experience by making OOC platforms more friendly, compatible, and ready for use. 

As OOC research moves from labs to real-world use, we want to help users deal with biological challenges. We’re developing an easy-to-use 3D tissue platform and a simple bioreactor that works with sensing technology. This helps users focus on solving biological problems, validating models, and finding potential medicines. We’re also adding sensors to make the bioreactor even more effective. 

Our efforts make it easier for researchers to study how organs interact. Our second goal focuses on studying more complex disease models. This helps us understand diseases better and find ways to treat them. We believe that OOCs help in three main ways: understanding diseases, making better medicines faster, and supporting personalized research using cells from individual patients. OOCs can be a solution for studying rare diseases where other methods are not available. 

Our third goal is to standardize OOC platforms, making them work together better. This involves creating common rules and standards for everyone to follow. This makes collaboration and sharing information easier. 

Finally, our lab is working towards making OOCs suitable for high-throughput screening. This means making them simpler and adding good models for studying diseases. In short, we’re making OOC development more user-friendly, accessible, and technologically advanced. This simplification helps in biological research and finding new medical solutions. 

A platform combining biomimetic features and multi-organ-on-a-chip (OOC) technology is created, incorporating skeletal muscle and pancreatic cells. This innovative system aims to investigate the influence of exercise on insulin secretion. The engineered skeletal muscle and pancreatic tissues are equipped with optical biosensing technology, enabling real-time monitoring of myokine secretion triggered by muscle contractions and its impact on insulin production in beta-cells. The results obtained from this device demonstrate that myotube contractions directly induce insulin secretion. This integrated platform facilitates enhanced drug assays and offers a novel model for exploring the deterioration of pancreas functionality associated with diabetes mellitus. 

Staff

Projects

NATIONAL PROJECTSFINANCERPI
Development of a “Muscle-on-a-Chip” (MoC) platform for the preclinical evaluation of potential therapies for Duchenne muscular dystrophy (2020-2022)DUCHENNE ESPAÑA, IV Convocatoria Ayudas a Proyectos de InvestigaciónJuanma Fernandez
BLAD · BioLiver Assist Device (2020-2021)AGAUR, Ajuts per a projectes innovadors amb potencial d’incorporació al sector productiu – LLAVORJavier Ramón
INNOTEC- Javier Ramon- Naturfiltr (2021-2023)TECNIOJavier Ramón
ASITOC Atomic-Sensor-Integrated Tissue-On-a-Chip: optically detected biomagnetism to understand muscular diseases (2021-2022)BIST_Barcelona Institute of Science and TechnologyJuanma Fernandez
INTERNATIONAL PROJECTSFINANCERPI
DAMOC · ‘Diabetes Approach by Multi-Organ-on-a-Chip’ (2017-2022)ERCJavier Ramón
BLOC · Benchtop NMR for Lab-on-Chip (2020-2022)European Comission FET-OpenJavier Ramón
PRIVATELY FUNDED PROJECTSFINANCERPI
Tatami · Therapeutic targeting of MBNL microRNAs as innovative treatments for myotonic dystrophy (2019-2022)Fundació bancaria «La Caixa»Javier Ramón
FINISHED PROJECTSFINANCERPI
Programa Faster Future 2020: COVID-19 (2021)FundraisingJavier Ramón
INDUCT · Fabrication of a biomimetic in vitro model of the intestinal tube muscle wall: smooth muscle-on-a-chip (2018-2020)MINECOJavier Ramón

Publications



(See full publication list in ORCID)
[br]

Equipment


Micro and nanofabrication techniques:

  • 3D microstructures on hydrogel materials
  • Mini-bioreactor for 3D cell culture
  • Microelectrodes fabrication
  • Synthesis and chemical modification of polymers and surfaces
  • Dielectrophoretic cells and micro particles manipulation

Characterization techniques:

  • Optical Microscopes (white light/epifluorescence)
  • Electrochemical techniques (Potentiometric/Amperometric/Impedance spectroscopy)
  • Immunosensing techniques (Fluorescence ELISA/Colorimetric ELISA/magneto ELISA)

Equipment:

  • Microfluidic systems (High precision syringe pumps/Peristaltic pumps/Micro valves)
  • Biological safety cabinet (class II)
  • Epifluorescence microscope for live-cell imaging
  • Pulsar – a high-resolution, 60MHz benchtop NMR spectrometer from Oxford Instruments

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), organic structures characterization (NMR) and microscopy techniques (SEM, TEM, confocal)

Collaborations

We collaborated closely with Professor Ruben Artero from Instituto de Investigaciones Clínicas de Valencia (INCLIVA) and medical doctor Vilchez from Hospital de la Fe (Valencia). We develop muscle-on-a-chip devices using 3D tissue cultures and biosensors. During my career, I established national and international collaborations with other researchers, clinicians, and companies. This is reflected by the fact that I attracted competitive funding awarded by the prestigious entity Medical Research Council (UK), focused on studying Duchenne’s rare disease. I also collaborate on projects with more clinical groups and hospitals, e.g., Hospital de Sant Pau (Barcelona). With senior professor Eduard Gallardo’s group, we are developing human microtissues to study the myasthenia gravis neuromuscular rare disease. 

Following the translational nature of my research, I recently became the entrepreneurial scientist of a valorisation project financed by Producte Call (AGAUR) to bring to the market plasmonic biosensors for Myasthenia Gravis diagnosis. I actively collaborate with patient associations such as «Duchenne Parent Project » and «Asociación Conquistando Escalones,» and with national and international companies such as Arthex biotech, SOM biotech, BI/OND (The Netherlands), and BioEmTech (Greece). I have also established contacts with the industry to develop new technology with a high impact on clinical diagnosis and drug development. Specifically, we collaborate with Grifols (Spain), Multivawe (Switzerland), Oxford Instrument (UK) and NovoNordisk (Denmark). This last collaboration aims to develop new biomaterials for cell therapies. I have also established contacts with the industry to develop new technology with a high impact on clinical diagnosis and drug development, specifically collaborating with Multiwave (Switzerland) and Oxford Instrument (United Kingdom). I am also co-founder of a spin-off company, Vitala. 

News

La semana pasada varios investigadores del IBEC fueron galardonados por su calidad en la difusión de la bioingeniería. Desde charlas científicas hasta videos y posters, los científicos e ingenieros del IBEC muestran su talento dentro y fuera del laboratorio.

Investigadores del IBEC galardonados por sus actividades de comunicación

La semana pasada varios investigadores del IBEC fueron galardonados por su calidad en la difusión de la bioingeniería. Desde charlas científicas hasta videos y posters, los científicos e ingenieros del IBEC muestran su talento dentro y fuera del laboratorio.

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) desarrollan un novedoso andamio que permite el crecimiento de tejido muscular en el laboratorio a escala milimétrica. Esta tecnología abre la puerta a potenciales aplicaciones en campos como por ejemplo, el trasplante de órganos y la ingeniería, el cribaje de fármacos y el modelado de enfermedades.

Nanotecnología para mejorar el crecimiento de tejidos humanos en el laboratorio

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) desarrollan un novedoso andamio que permite el crecimiento de tejido muscular en el laboratorio a escala milimétrica. Esta tecnología abre la puerta a potenciales aplicaciones en campos como por ejemplo, el trasplante de órganos y la ingeniería, el cribaje de fármacos y el modelado de enfermedades.

Javier Ramón, investigador principal del grupo “Biosensores para la Bioingeniería” en el IBEC, ha sido nombrado nuevo Profesor de investigación de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, ICREA. Actualmente el IBEC acoge a 8 Profesores ICREA de un total de 22 jefes de grupo. Des del pasado 1 de abril, el Dr. Javier Ramón, investigador principal de grupo en el IBEC, ha pasado a formar parte de la comunidad de Profesores de Investigación ICREA, la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats. ICREA es una fundación financiada por la Generalitat de Catalunya orientada a la contratación de personal científico internacional más extraordinario y con más talento. Con el nombramiento del Profesor Ramón, el IBEC acoge un total de 8 Profesores ICREA i 2 ICREA Academia (profesores de la UB adscritos al IBEC), uno de los números más altos entre todos los centros de investigación en Cataluña.  

Javier Ramón, nuevo professor ICREA en el IBEC

Javier Ramón, investigador principal del grupo “Biosensores para la Bioingeniería” en el IBEC, ha sido nombrado nuevo Profesor de investigación de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, ICREA. Actualmente el IBEC acoge a 8 Profesores ICREA de un total de 22 jefes de grupo. Des del pasado 1 de abril, el Dr. Javier Ramón, investigador principal de grupo en el IBEC, ha pasado a formar parte de la comunidad de Profesores de Investigación ICREA, la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats. ICREA es una fundación financiada por la Generalitat de Catalunya orientada a la contratación de personal científico internacional más extraordinario y con más talento. Con el nombramiento del Profesor Ramón, el IBEC acoge un total de 8 Profesores ICREA i 2 ICREA Academia (profesores de la UB adscritos al IBEC), uno de los números más altos entre todos los centros de investigación en Cataluña.  

El Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) aportará su amplia experiencia en impresión y bioimpresión 3D a comunidad BASE 3D, una entidad que agrupa centros de investigación de toda Cataluña con el objetivo de potenciar la I+D+i en el campo de la impresión 3D. Los grupos dirigidos por Josep Samitier, Elisabeth Engel, Núria Montserrat y Javier Ramón en el IBEC se suman al proyecto BASE3D.

El IBEC se suma a la comunidad BASE3D para contribuir al futuro de la impresión 3D

El Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) aportará su amplia experiencia en impresión y bioimpresión 3D a comunidad BASE 3D, una entidad que agrupa centros de investigación de toda Cataluña con el objetivo de potenciar la I+D+i en el campo de la impresión 3D. Los grupos dirigidos por Josep Samitier, Elisabeth Engel, Núria Montserrat y Javier Ramón en el IBEC se suman al proyecto BASE3D.

Un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) lidera el proyecto europeo BLOC, una iniciativa capitaneada por los investigadores Javier Ramón e Irene Marco que busca evaluar la respuesta a distintos fármacos en enfermedades metabólicas usando dispositivos de órgano-en-un-chip mediante resonancia magnética nuclear (RMN). Para ello, el consorcio contará con un presupuesto de casi 3 millones de euros, financiados por el programa FET Open de Horizon 2020.

El IBEC lidera un proyecto europeo para evaluar la respuesta a fármacos en dispositivos de órgano-en-un-chip

Un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) lidera el proyecto europeo BLOC, una iniciativa capitaneada por los investigadores Javier Ramón e Irene Marco que busca evaluar la respuesta a distintos fármacos en enfermedades metabólicas usando dispositivos de órgano-en-un-chip mediante resonancia magnética nuclear (RMN). Para ello, el consorcio contará con un presupuesto de casi 3 millones de euros, financiados por el programa FET Open de Horizon 2020.

Irene Marco explica en la sección BigVan de La Vanguardia cómo gracias a la microfluídica y a la investigación basada en el uso de dispositivos «organ-on-a-chip» se puede dar un gran salto hacia la medicina personalizada.

¿Cómo elegir el mejor fármaco para cada paciente con cáncer? Irene Marco en BigVan de La Vanguardia

Irene Marco explica en la sección BigVan de La Vanguardia cómo gracias a la microfluídica y a la investigación basada en el uso de dispositivos «organ-on-a-chip» se puede dar un gran salto hacia la medicina personalizada.

El grupo Biosensores para la bioingeniería liderado por Javier Ramón ha desarrollado una plataforma de detección para captar in situ las moléculas proinflamatorias secretadas por los tejidos, conocidas como citoquinas. Esta nueva metodología abre una nueva puerta para la comprensión de los trastornos metabólicos presentes en las enfermedades musculares, así como el desarrollo de aplicaciones de detección de drogas. A pesar de que el 40% de la masa corporal total es tejido muscular esquelético, según la Asociación Médica Estadounidense, no existe un perfil de médico clínico especializado en el tratamiento de enfermedades musculares. Es precisamente en esta área que, desde hace unos años, el grupo de investigación del Dr. Javier Ramón en IBEC trabaja para llenar la brecha entre trastornos musculares y terapias médicas específicas.

Investigadores del IBEC desarrollan una plataforma de bioingeniería para detectar moléculas proinflamatorias en trastornos musculares

El grupo Biosensores para la bioingeniería liderado por Javier Ramón ha desarrollado una plataforma de detección para captar in situ las moléculas proinflamatorias secretadas por los tejidos, conocidas como citoquinas. Esta nueva metodología abre una nueva puerta para la comprensión de los trastornos metabólicos presentes en las enfermedades musculares, así como el desarrollo de aplicaciones de detección de drogas. A pesar de que el 40% de la masa corporal total es tejido muscular esquelético, según la Asociación Médica Estadounidense, no existe un perfil de médico clínico especializado en el tratamiento de enfermedades musculares. Es precisamente en esta área que, desde hace unos años, el grupo de investigación del Dr. Javier Ramón en IBEC trabaja para llenar la brecha entre trastornos musculares y terapias médicas específicas.

Cuatro proyectos coordinados por 2 investigadores principales y 2 investigadores del IBEC han conseguido financiación a través del programa BIST Ignite Grants El BIST Ignite Programme es una herramienta que sirve para fomentar la investigación multidisciplinaria entre los miembros del BIST. El objetivo del programa es promover nuevas colaboraciones entre los distintos miembros de la comunidad BIST, facilitando el intercambio de conocimiento entre los distintos campos de la ciencia, explorando nuevos enfoques. Los proyectos que pueden optar a las becas han de explorar nuevas preguntas y retos tecnológicos a través de nuevos enfoques con una visión multidisciplinaria. Los proyectos seleccionados recibirán 20.000 € cada uno y los investigadores tenrdrán 8 meses para desarrollar sus proyectos.

El IBEC participa en cuatro de los cinco 2018 BIST Ignite Grants otorgados a proyectos de investigación multidisciplinarios

Cuatro proyectos coordinados por 2 investigadores principales y 2 investigadores del IBEC han conseguido financiación a través del programa BIST Ignite Grants El BIST Ignite Programme es una herramienta que sirve para fomentar la investigación multidisciplinaria entre los miembros del BIST. El objetivo del programa es promover nuevas colaboraciones entre los distintos miembros de la comunidad BIST, facilitando el intercambio de conocimiento entre los distintos campos de la ciencia, explorando nuevos enfoques. Los proyectos que pueden optar a las becas han de explorar nuevas preguntas y retos tecnológicos a través de nuevos enfoques con una visión multidisciplinaria. Los proyectos seleccionados recibirán 20.000 € cada uno y los investigadores tenrdrán 8 meses para desarrollar sus proyectos.

Este fin de semana el proyecto del Dr. Javier Ramón, DAMOC, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) , fue uno de los ocho destacados en una exposición especial en Madrid para conmemorar el décimo aniversario del ERC. El Museo Nacional de Ciencia y Tecnología (MUNCYT) de Alcobendas ha presentado los proyectos más destacados dirigidos por investigadores en España como parte de un fin de semana completo de actividades para celebrar la primera década del prestigioso organismo de financiación lanzado en 2007 por la Unión Europea, que ha financiado a cerca de 7.000 investigadores, entre ellos seis premios Nobel.

El Proyecto ERC de un investigador del IBEC destacado en una exhibición en Madrid

Este fin de semana el proyecto del Dr. Javier Ramón, DAMOC, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) , fue uno de los ocho destacados en una exposición especial en Madrid para conmemorar el décimo aniversario del ERC. El Museo Nacional de Ciencia y Tecnología (MUNCYT) de Alcobendas ha presentado los proyectos más destacados dirigidos por investigadores en España como parte de un fin de semana completo de actividades para celebrar la primera década del prestigioso organismo de financiación lanzado en 2007 por la Unión Europea, que ha financiado a cerca de 7.000 investigadores, entre ellos seis premios Nobel.

El Dr. Javier Ramón es uno de los seis investigadores en Cataluña premiados con una Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC, de sus siglas en inglés). El investigador senior del grupo Sistemas biomiméticos para ingeniería celular ha recibido financiación para su proyecto «Diabetes Approach by Multi-Organ-on-a-Chip’ (DAMOC)» de manos del prestigioso organismo europeo de financiación. Con este apoyo, que tendrá una duración de hasta cinco años, Javier iniciará una nueva línea de investigación para diseñar una innovadora herramienta para probar medicamentos para la diabetes, así como para mejorar diferentes enfoques para probar fármacos. El dispositivo «multiórgano en un chip» proporcionará nuevas terapias para prevenir la pérdida de masa de células beta (las encargadas de producir la insulina) en los casos de Diabetes tipo 1, y los defectos en la captación de glucosa por el músculo esquelético asociado a la Diabetes tipo 2.

Financiación de la ERC para un nuevo enfoque de la diabetes en el IBEC

El Dr. Javier Ramón es uno de los seis investigadores en Cataluña premiados con una Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC, de sus siglas en inglés). El investigador senior del grupo Sistemas biomiméticos para ingeniería celular ha recibido financiación para su proyecto «Diabetes Approach by Multi-Organ-on-a-Chip’ (DAMOC)» de manos del prestigioso organismo europeo de financiación. Con este apoyo, que tendrá una duración de hasta cinco años, Javier iniciará una nueva línea de investigación para diseñar una innovadora herramienta para probar medicamentos para la diabetes, así como para mejorar diferentes enfoques para probar fármacos. El dispositivo «multiórgano en un chip» proporcionará nuevas terapias para prevenir la pérdida de masa de células beta (las encargadas de producir la insulina) en los casos de Diabetes tipo 1, y los defectos en la captación de glucosa por el músculo esquelético asociado a la Diabetes tipo 2.

1 2 3

Jobs