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
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News
Daniel Navajas: 30 años dedicados a la mecanobiología
El pasado 5 de mayo se celebró el simposio Before Mechanobiology had a name (antes de que la mecanobiología tuviese un nombre), con motivo de la jubilación del Profesor Daniel … Read more
Un respirador de bajo coste para zonas con pocos recursos
Un proyecto liderado por la Universidad de Barcelona en el que ha contribuido el Jefe de Grupo del IBEC Daniel Navajas ha creado un respirador no invasivo de bajo coste destinado a pacientes con insuficiencia respiratoria que viven en zonas con recursos limitados. Los respiradores no invasivos se utilizan comúnmente para tratar a pacientes con dificultad e insuficiencia respiratoria, por ejemplo, aquellos que presentan complicaciones más graves a causa de la COVID-19.
PeriCord, el bioimplante capaz de reparar el tejido cardíaco en pacientes
La revista «EBioMedicine» de «The Lancet» acaba de publicar el procedimiento que permitió la creación, el año pasado, del “PeriCord”, el primer bioimplante cardíaco humano, en cuya elaboración el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) tuvo un papel clave. En mayo de 2019, una colaboración entre el Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona, el Banco de Sangre y Tejidos (BST) y el IBEC hizo posible en Barcelona un nuevo avance para los pacientes cardiacos gracias a una fórmula sencilla: combinar medicina, ciencia e ingeniería.
Primer bioimplante de células madre para regenerar el corazón
El equipo de Daniel Navajas, investigador principal en el IBEC, junto con el Banco de Sangre y Tejidos han desarrollado un bioimplante de células madre de unos 16 cm² que se aplica directamente al corazón. El bioimplante está formado por pericardio humano desceluularizado y enriquecido con células madre procedentes de cordón umbilical, de gran plasticidad y, por tanto, con capacidad de regenerar los tejidos.
Bioingenieros IBEC contribuyen a un implante para el corazón
Un grupo del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) liderado por Daniel Navajas contribuye a una operación diseñada para reparar el tejido cardíaco de un paciente de 70 años que había sufrido un infarto. Esto ha sido posible mediante la creación de un bioimplante enriquecido con células madre. La operación es fruto del trabajo conjunto, durante más de diez años, de científicos, médicos e ingenieros.
La apnea del sueño podría promover el crecimiento tumoral en los jóvenes
Un estudio publicado en el American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine ha revelado que la apnea del sueño podría promover el crecimiento del cáncer de pulmón en individuos jóvenes. Investigadores del IBEC, la Universidad de Barcelona y el Hospital Clínic muestran que, contrariamente a lo esperado, la edad puede ser un factor de protección contra el rápido desarrollo tumoral inducido por esta alteración respiratoria del sueño y su consecuencia inmediata, la hipoxia intermitente.