About
The Nanobioengineering group is a truly multidisciplinary team composed by researchers coming from very diverse backgrounds working together in applying nanotechnology for the development of new biomedical systems and devices, mainly for diagnostic purposes, and integrated microfluidic Organ-on-Chip devices for the study of organ physiology, disease etiology, or drug screening.
The goal is to fabricate microsystems containing living cells that recapitulate tissue and organ level functions in vitro and new portable diagnosis devices that can be used as Point-of-Care systems.
The main research activities of the group include the engineering and biochemical functionalization of biomaterials integrated with microfluidics systems. The bioengineered microdevices are used to study cell responses to biomolecular compounds applied to Organ-on-Chip devices, or for the development of new lab-on-a-chip based biosensors.
The projects carried out by the group are focused on clinical and industrial problems and are related to three convergent research lines:
1. Biosensors and Lab-on-a-Chip devices for clinical diagnosis and monitoring
- DNA sensors-arrays integrated in lab-on-a-chip for portable point of care diagnosis
- Vascular implantable sensors for circular cancer biomarker detection.
- Antibody-based sensors for pathogenic microorganisms’ detection and neurodegenerative early detection
- Implantable physiological sensors-array for tissue in vivo hypoxia and ischemia monitoring.
- 3D printing microfluidic technology.
- Microfluidic chip using hydrodynamic forces for cell counting and sorting. Application for detection of circulating tumours cells (CTCs).
2. Nanotechnology applied to biomolecule interaction studies and micro/nano-environments for regenerative medicine applications
- Development of bioengineered 2D and 3D micro/nanoenvironments with a topography and chemical composition controlled at the nanoscale for cell behavior studies (adhesion, proliferation, differentiation). Application to musculoskeletal system regeneration.
- Biophysical description of cellular phenomena (adhesion, cell migration, differentiation) using micro/nanotechnologies, cell biology tools and soft matter physics.
- Study of biological mechanisms at single molecule level.
- Study of magnetite nanoparticles – Amyloid-Beta interaction in Alzheimer disease.
3. Microfluidic systems for biological studies and Organ-on-Chip devices
- Microfluidic chip for blood/plasma filtering and anemia diseases characterization
- Spleen-on-a-chip development.
- Nanoporous-based systems for kidney-on–a-chip developments.
- Engineering microfluidic platforms for neurobiological studies.
- Development of 3D neuromuscular tissue models for soft robotics and clinical applications
- Microfluidic system to monitor cancer therapy response. Tumor Cancer on a chip in vitro development.
- Microfluidic vessel on-a-chip for screening drug delivery systems.
Microfluid System for Circulating Tumour Cells isolation in Blood.
Staff
ibecbarcelona.euProjects
| NATIONAL PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| BASE3D (2019-2022) | RIS3CAT Tecnologies Emergents | Josep Samitier |
| PREMED Desarrollo de un ensayo microfluídico funcional en células para el tratamiento personalizado contra el cáncer (2019-2022) | MICIU: Retos investigación | Joan Montero |
| Sistema microfisiológico para mimetizar las barreras hemato-sistema nervioso central: aplicación a la esclerosis lateral amiotrófica (2019-2022) | MICIU: Retos investigación | Anna Lagunas |
| BATMAN Nanopartículas biomiméticas para el tratamiento dirigido del neuroblastoma pediátrico (2021-2023) | MICIU, Retos investigación: Proyectos I+D. | Aranzazu Villasante |
| Neuroblastoma en un chip para investigar la resistencia a fármacos y el uso de nanopartículas terapéuticas (2018-2022) | Asociación Española contra el Cáncer (AECC) | Aranzazu Villasante |
| Evaluación Funcional de respuesta celular a la quimioterapia neoadyuvante en Sarcoma de tejido blando (2021-2024) | Fundación Mari Paz Jiménez Casado (FMPJC), Beca Trienal FMPJC Investigación Sarcomas | Joan Montero |
| INTERNATIONAL PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| ASCTN-Training Training on Advanced Stem Cell Technologies in Neurology (2018-2022) | European Comission Marie Curie ITN | Josep Samitier |
| EVIDENCE Erythrocytes properties and viability in dependence of flow and extra-cellular environment (2020-2023) | European Comission Marie Curie ITN | Josep Samitier |
| PANDORA Pandemics Outbreaks Rationalized: towards a universal therapy to eliminate intracellular pathogens (2020-2025) | European Commission, ERC – StG | Josep Samitier |
| BEST Postdoctoral Programme in Bioengineering Excellence Scientific Training (2017-2022) | European Commission, COFUND – Marie Sklodowska-Curie Co-funding of regional, national and international programmes | Josep Samitier |
| SCIFI From Scientists to Innovators for Industry (2022-2024) | EIT Health, EITHealth BP2022 Education | Josep Samitier |
| PRIVATELY-FUNDED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Descubrimiento de nuevos marcadores terapéuticos en neuroblastoma mediante la generación de modelos basados en técnicas de ingeniería de cáncer (2021-2023) | Associació pacients NEN | Josep Samitier /Aranzazu Villasante |
| Understanding and measuring mechanical tumor properties to improve cancer diagnosis, treatment, and survival: Application to liquid biòpsies (2017-2022) | Obra Social La Caixa | Josep Samitier |
| BCNatal Artificial Placenta Project (2021-2022) | Obra Social La Caixa | Maria José López |
| Descubrimiento de nuevos marcadores terapéuticos en neuroblastoma mediante la generación de modelos basados en técnicas de ingeniería de cáncer (2021-2023) | Associació pacients NEN | Aranzazu Villasante |
| FINISHED PROJECTS | FINANCER | PI |
|---|---|---|
| Personalizing pediatric cancer treatment with kinome analyses, cell-based funcional assays and microfluidics (2017-2021) | CELLEX | Josep Samitier / Joan Montero |
| ISCHEMSURG Miniaturized electrochemical sensor for monitoring of free flap ischemia in post-surgery (2019-2021) | AGAUR | Josep Samitier |
| Joint Programme – Healthy Ageing (2016) | Obra Social «La Caixa» | Josep Samitier |
| PLANTOID Innovative Robotic Artefacts Inspired by Plant Roots for Soil Monitoring | ICT | Josep Samitier |
| Universal diagnostic platforms based on oligonucleotide cofidied nanoparticles and DNA microarray sensor devices | MINECO, I+D-Investigación fundamental no orientada | Josep Samitier |
| ELECTRA-G (2014-2016) | Conveni GENOMICA S.A.U. | Josep Samitier |
| Desarrollo de una nueva tecnología lab-on-a-chip para la detección y cuantificación de secuencias de ADN/ARN (2014-2016) | Conveni GENOMICA S.A.U. | Josep Samitier |
| BIOBOT Engineered biological soft robots based on neuro-muscular junction control (2015-2018) | MINECO, Proyectos EXPLORA Ciencia / Tecnología 2015 | Josep Samitier |
| Advancecat Acceleradora pel desenvolupament de teràpies avançades | ACCIÓ / Smart Specialization funds (RIS3) | Josep Samitier |
| MINDS Plataforma MIcrofluídica 3D de cultivo Neuronal compartimentada para el estuDio de enfermedades neurológicaS (2016-2018) | MINECO, Proyectos I+D Excelencia | Josep Samitier |
| nanoET-leukemia Nanoconductance of electron transfer proteins of the respiratory chain. Direct measurementat the single molecular level and therapeutic regulation in cancer stem cells (2015-2018) | MINECO, Proyectos RETOS 2015 / CIBER | Anna Lagunas / Marina Giannotti |
| Desenvolupar un sistema d’assistència robòtica per medicina i cirurgia fetal (2016-2019) | CELLEX | Josep Samitier |
| Monitoring neurocognitive deficits in Alzheimer’s and Parkinson’s diseases using saliva or blood-derived biomarkers and a multiplexed approach (2016-2018) | Obra Social «La Caixa» | Josep Samitier |
| ISCHEMSURG Miniaturized electrochemical sensor for monitoring of free flap ischemia in post-surgery (2019-2020) | CaixaImpulse | Monica Mir |
| Personalizing Melanoma Treatment Using Dynamic BH3 Profiling (2018-2020) | Dana-Farber Cancer Institut | Joan Montero |
| NANOVAX Nanovacunas diseñadas para inmunoterapia antitumoral (2016-2020) | EuroNanoMed (ERA-Net) | Josep Samitier |
| Understanding and measuring mechanical tumor properties to improve cancer diagnosis, treatment, and survival: Application to liquid biopsies (2017-2020) | Obra Social «La Caixa» | Josep Samitier |
| Personalizing pediatric cancer treatment (2018-2020) | Fundación FERO | Joan Montero |
Publications
Equipment
Nanofabrication and nanomanipulation
- 3D Printing system for microfluidic devices
- Graphtech
Characterization
- Potentiostates
- Optical Waveguide Lightmode Spectroscope (OWLS)
- Atomic Force Microscope (AFM)
- Optical Microscopes (white light/epifluorescence)
- Electrical Impedance spectroscopy (EIS)
- Multi-frequency Lock-in Amplifier
- Sub-femtoamp Remote SourceMeter Instrument
Molecular/cell biology
- Biological safety cabinet (class II)
- Microwell plate readers
- Protein and DNA electrophoresis systems
- Microincubator Okolab
- Nanodrop spectrophotometer
- CO2 incubator for cells: Galaxy® 48 S, 48 L, 230 V/50/60 Hz, standard
- Cell culture cabin: Bioii-Advance 3
Microfluidics
- High precision syringe pumps
- Peristaltic pumps
Collaborations
- Prof. Fernando Albericio
Institut de Recerca Biomédica (IRB), Barcelona, Spain - Dr. José Antonio Andrades
Universidad de Málaga, Spain - Prof. Ezequiel Pérez
Inestrosa Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (BIONAND), Málaga, Spain - Prof. Joan Bausells
Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-CSIC), Barcelona - Prof. Albert van den Berg
University of Twente, The Netherlands - Prof. Andre Bernard
Institut für Mikro- und Nanotechnologie (MNT-NTB), Buchs, Switzerland - Prof. H. Börner
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Golm, Germany - Prof. Josep Maria Canals
University of Barcelona, Spain - Dr. Matthew Dalby
University of Glasgow, UK - Prof. Paolo Dario
Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA), Pontedera, Italy - Prof. Ramón Eritja
Institut de Recerca Biomédica (IRB), Barcelona, Spain - Prof. E. Faszewski
Wheelock College, Boston, USA - Prof. G. Fuhr
FhG Biomedicine, St. Ingbert, Germany - Dr. Juan C. Izpisúa
Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, California - Dr. Nicole Jaffrezic
Université Claude Bernard Lyon 1, France - Dr. Graham Johnson
Uniscan Instruments Ltd, Buxton, UK - Dr. Mª Pilar Marco
Institute of Chemical and Environmental Research, Barcelona - Prof. Jean-Louis Marty
Université de Perpignan Via Domitia, France - Prof. Barbara Mazzolai
IIT Center for Micro-BioRobotics (CMBR), Pontedera, Italy - Dr. Edith Pajot
Biology of Olfaction and Biosensors group (BOB) at INRA, Jouy-en-Josas, France - Dr. M. Lluïssa Pérez
Dept. Farmacología, University of Barcelona, Spain - Dr. Hernando del Portillo
Centro de Investigación en Salud Internacional de Barcelona (CRESIB), Barcelona, Spain - Dr. Jaume Reventós
Hospital Vall d’Hebrón, Barcelona, Spain - Prof. L. Reggiani
Nanotechnology Laboratory, INFM, Lecce, Italy - Prof. Daniel Riveline
Laboratory of Cell Physics ISIS/IGBMC, Strasbourg - Prof. M. Sampietro
Politecnico di Milano, Italy - Prof. Molly M. Stevens
Imperial College, London, UK - Dr. Christophe Vieu
Laboratoire d’analyse et d’architectures des systèmes (LAAS-CNRS), Toulouse, France - Prof. Pau Gorostiza
IBEC - Prof. Irene Díaz Moreno
3IIQ-cicCartuja, Universidad de Sevilla-CSIC, Spain - Prof. Miguel A. de la Rosa
3IIQ-cicCartuja, Universidad de Sevilla-CSIC, Spain - Dr. María del Mar Mañú Pereira
Josep Carreras Leukaemia Research Institute, Barcelona, Spain - Dr. Joan Lluis Vives
Josep Carreras Leukaemia Research Institute, Barcelona, Spain
Industry partners:
- Biokit S.A. (Werfen group); Genomica S.A.U. (Zeltia group); Tallers Fiestas S.L.; Enantia S.L.; Microfluidic ChipShop GmbH; Minifab; Microliquid
News
La adhesión celular a la nanoescala es un factor clave para la producción de cartílago in vitro
Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) desarrollan una metodología basada en estructuras de nanopatrones que mejoran la diferenciación de células madre mesenquimales a cartílago in vitro. Este avance se podrá aplicar a las técnicas de regeneración del cartílago con el objetivo de tratar lesiones.
Josep Samitier, distinguido con la medalla Narcís Monturiol por su contribución a la ciencia y la tecnología
El Gobierno de la Generalitat de Cataluña dio a conocer ayer, la concesión de la Medalla Narcís Monturiol al mérito científico y tecnológico al Director del IBEC, Josep Samitier Martí, por su contribución al desarrollo del sistema catalán de ciencia y tecnología . En total, diez investigadores del sistema catalán de conocimiento (seis hombres y cuatro mujeres) han recibido esta distinción, así como también un centro de investigación ha sido galardonado con la Placa Narcís Monturiol, que reconoce una institución del país.
Bioingeniería contra las infecciones bacterianas más resistentes y mortales
Un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) lleva a cabo un estudio que abre la puerta a una nueva terapia capaz de eliminar de manera rápida, y eficaz, infecciones de bacterias intracelulares, las más resistentes a la maquinaria inmunológica. Esta terapia, basada en vesículas sintéticas, reduciría considerablemente la dosis y duración de los tratamientos antimicrobianos, disminuyendo así el peligro a generar resistencia a los antibióticos de patógenos como los causantes de la tuberculosis.
Josep Samitier habla sobre cómo la redistribución de fondos afectará la investigación
Josep Samitier, director del Instituto de Bioingeniería de Cataluña y presidente de la Asociación Catalana de Entidades de Investigación (ACER), valora cómo puede afectar la ciencia y la tecnología el hecho de que se hayan redirigido al sector sanitario 53 millones de euros que tenían que ir hacia el sector.
El IBEC recibe la visita de la Alcaldesa de Barcelona interesada por la investigación en Covid19
La Alcaldesa de Barcelona, Ada Colau, visitó el pasado viernes las instalaciones del IBEC para conocer, de la mano de nuestro Director y de un grupo de investigadoras e investigadores, cómo la bioingeniería puede ayudar a encontrar soluciones a problemas de salud como la COVID19, el cáncer, o las enfermedades degenerativas. Cuando a principios de 2020, más de 200 científicos se reunieron en la Pedrera de Barcelona para hablar del presente y futuro de la bioingeniería, nadie se imaginaba que el mundo viviría la primera pandemia del siglo XXI y que la ciencia tomaría más importancia que nunca.
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.
Investigadores del IBEC contribuyen a hacer los experimentos con glóbulos rojos más realistas
Expertos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) liderados por Josep Samitier, el director del Instituto, están inmersos en un proyecto financiado por la Unión Europea (UE) que tiene como objetivo estudiar los glóbulos rojos en las condiciones fisiológicas más cercanas a la realidad posible.
Joan Montero and colleagues in Boston suggest a new strategy for melanoma patients
IBEC researcher Joan Montero authors a paper in Nature Communications which uncovers a key adaptation that melanoma cancer cells use to evade current therapies. This finding might allow physicians to use better drug combinations to improve patient outcomes in the future. Despite significant advances in cancer diagnosis and treatment, most targeted cancer therapies fail to achieve complete tumor regressions or durable remission. Understanding why these treatments are not always efficient has remained a main challenge for researchers and physicians. Now, Joan Montero from the IBEC and colleagues at Dana-Farber Cancer Institute/Harvard Medical School in USA report in Nature Communications a mechanism that uncovers why some therapies fail to treat melanoma.
Josep Samitier y Núria Montserrat asisten a la conferencia “Engineering and Manofacture of Living Systems” en China
Durante los días 9-11 de octubre tuvo lugar en Pekín la conferencia internacional sobre “Ingeniería y fabricación de sistemas vivos”. El objetivo del encuentro era reunir a investigadores multidisciplinarios de renombre internacional para revisar los últimos avances y discutir las futuras directrices en el diseño y fabricación de sistemas vivos, y su integración entre los investigadores presentes en el evento. La conferencia fue organizada por la Universidad de Tsinghua y el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Los principales temas discutidos durante el encuentro fueron la traslación a la clínica y a la indústria de los sistemas vivos diseñados en el laboratorio, se revisaron las técnicas emergentes para usar células pluripotentes de diversas fuentes (esferoides celulares, organoides y órganos en un -chip), se discutieron los problemas éticos, sociales y regulatorios asociados con el desarrollo y la fabricación de sistemas vivos diseñados y se habló del futuro de las investigaciones, desarrollo y sinergias en la integración e interfaz de sistemas vivos de biofabricación e ingeniería, entre otros. La reunión fue organizada por la Universidad de Tsinghua y el Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Investigador IBEC obtiene financiación del ERC para erradicar la tuberculosis
El investigador del IBEC Loris Rizzello recibe 1.5 millones de Euros de la prestigiosa beca ERC Starting Grant por su proyecto PANDORA, enfocado en crear una nueva terapia para erradicar la tuberculosis. El pasado 3 de septiembre se dieron a conocer los proyectos seleccionados por el Consejo Europeo de Investigación (ERC, de sus siglas en inglés) que se beneficiarán de una ayuda competitiva “Starting Grant”. Entre los 408 proyectos seleccionados se encuentra el proyecto PANDORA del Dr. Loris Rizzello, investigador del grupo de Nanobioingeniería del IBEC liderado por el Prof. Josep Samitier. El proyecto PANDORA del Dr. Rizzello propone revolucionar la manera en que curamos las infecciones causadas por patógenos intracelulares, con el objetivo de encontrar una terapia universal para atacar las enfermedades infecciosas, y que también contrarreste el desarrollo de la resistencia a los antibióticos. El proyecto ganador de la prestigiosa ERC Starting Grant buscará soluciones que ayuden a erradicar la tuberculosis, una de las peores pandemias hasta ahora, identificando el «código de barras» molecular de las células infectadas, con el fin de diseñar nanopartículas poliméricas que ataquen selectivamente las células infectadas, sin afectar a la células sanas.