Mecànica computacional en enginyeria mèdica i matèria viva
Interfícies de materials tous i vius
Investigador principal
Marino Arroyo
Visió general
Recerca
Membres
Projectes
Publicacions
El grup de Interfícies de materials suaus i vius del CIMNE desenvolupa models computacionals de cèl·lules, teixits i materials bioinspirats per estudiar la invasió del càncer, la mecànica epitelial i la morfogènesi, unint la mecanobiologia amb aplicacions biomèdiques.
El grup de recerca Interfícies de materials suaus i vius del CIMNE desenvolupa enfocaments teòrics i computacionals d’avantguarda per entendre la mecanobiologia dels sistemes vius a múltiples escales, des de les membranes cel·lulars fins als teixits.
Combinant principis de mecànica contínua, física estadística i modelització numèrica, el grup crea models predictius per estudiar interaccions biològiques, matèria activa i materials bioinspirats. La seva recerca abasta des d’estudis fonamentals de mecànica epitelial, motilitat cel·lular i morfogènesi tissular fins a treballs aplicats en disseny de materials biomimètics i enginyeria biomèdica.
Alguns exemples de treballs anteriors inclouen la modelització de mecanismes col·lectius d’invasió del càncer en col·laboració amb grups experimentals, el desenvolupament de noves eines computacionals per analitzar la mecànica de l’embolcall cel·lular i la creació de dissenys bioinspirats per a sistemes mòbils sintètics.
El grup utilitza tècniques numèriques avançades com els mètodes d’elements finits (FEM), models de vèrtex i algorismes d’optimització per unir fenòmens a escala molecular amb el comportament a nivell de teixit.
Mitjançant la integració estreta de la modelització computacional amb la validació experimental, tenen com a objectiu avançar en la comprensió fonamental de la matèria viva i desenvolupar aplicacions innovadores en medicina regenerativa, materials biònics i estratègies terapèutiques.
El seu enfocament interdisciplinari situa aquest grup a l’avantguarda de la recerca en mecanobiologia computacional.
Àrees de recerca
Mecànica de materials epitelials
Desenvolupament de models teòrics i computacionals per comprendre i manipular racionalment materials epitelials in vivo i en dispositius biohíbrids. (IP: Marino Arroyo)
Mecànica de l'embolcall cel·lular
Desenvolupament de models teòrics i computacionals per entendre i quantificar la mecànica de l’embolcall cel·lular, i desenvolupar sistemes multifuncionals biomimètics basats en els principis d’enginyeria de l’embolcall cel·lular. (IP: Marino Arroyo)
Motilitat de cèl·lules i de sistemes artificials bioinspirats
Desenvolupament de models teòrics i computacionals per entendre la motilitat cel·lular i per comprendre i concebre mecanismes per a sistemes artificials mòbils bioinspirats. (IP: Marino Arroyo)
Anàlisi de la dinàmica cel·lular i tissular
Modelització de la regulació de la contractilitat cel·lular i la intercalació durant la morfogènesi. Desenvolupament de models específics d’elements finits i vèrtexs. (IP: José Muñoz)
Control i optimització en la locomoció d'organismes
Disseny d’algoritmes numèrics d’optimització i control per a la comprensió dels patrons de locomoció dels microorganismes. (IP: José Muñoz)
Projectes en curs
Projectes finalitzats
Cerca
Notícies relacionades
Marino Arroyo, Irene Arias, Xavier Oliver and Eugenio Oñate awarded at WWCM in Computational Mechanics & ECCOMAS Congress
The 14th World Congress in Computational Mechanics & ECCOMAS Congress took from January 11th to 15th, 2021. The Opening Session was introduced by the presidents of both scientific societies organizers of the event, Prof. Antonio Huerta (IACM) and Michał Kleiber...