Mecánica computacional en ingeniería médica y materia viva
Interfaces de materiales blandos y vivos
Investigador principal
Marino Arroyo
Visión general
Investigación
Miembros
Proyectos
Publicaciones
El grupo de Interfaces de materiales blandos y vivos del CIMNE desarrolla modelos computacionales de células, tejidos y materiales bioinspirados para estudiar la invasión del cáncer, la mecánica epitelial y la morfogénesis, uniendo la mecanobiología con las aplicaciones biomédicas.
El grupo de investigación de Interfaces de materiales blandos y vivos del CIMNE desarrolla enfoques teóricos y computacionales de vanguardia para comprender la mecanobiología de los sistemas vivos a múltiples escalas, desde las membranas celulares hasta los tejidos.
Mediante la combinación de principios de mecánica continua, física estadística y modelado numérico, el grupo crea marcos predictivos para estudiar interfaces biológicas, materia activa y materiales bioinspirados. Su investigación abarca desde estudios fundamentales de mecánica epitelial, motilidad celular y morfogénesis tisular hasta trabajos aplicados en diseño de materiales biomiméticos e ingeniería biomédica.
Los ejemplos de trabajos anteriores incluyen el modelado de mecanismos colectivos de invasión del cáncer en colaboración con grupos experimentales, el desarrollo de nuevas herramientas computacionales para analizar la mecánica de la envoltura celular y la creación de diseños bioinspirados para sistemas móviles sintéticos.
El grupo utiliza técnicas numéricas avanzadas como métodos de elementos finitos (FEM), modelos de vértices y algoritmos de optimización para unir fenómenos a escala molecular con el comportamiento a nivel de tejido.
Al integrar estrechamente el modelado computacional con la validación experimental, su objetivo es avanzar en la comprensión fundamental de la materia viva y desarrollar aplicaciones innovadoras en medicina regenerativa, materiales biónicos y estrategias terapéuticas.
Su enfoque interdisciplinario coloca a este grupo a la vanguardia de la investigación en mecanobiología computacional.
Áreas de investigación
Mecánica de los materiales epiteliales
Desarrollo de modelos teóricos y computacionales para comprender y manipular racionalmente materiales epiteliales in vivo y en dispositivos biohíbridos. (IP: Marino Arroyo)
Mecánica de la envoltura celular
Desarrollo de modelos teóricos y computacionales para comprender y cuantificar la mecánica de la envoltura celular, y para desarrollar sistemas multifuncionales biomiméticos basados en los principios de ingeniería de la envoltura celular. (IP: Marino Arroyo)
Motilidad de las células y de los sistemas bioinspirados artificiales
Desarrollo de modelos teóricos y computacionales para comprender la motilidad celular y comprender y concebir mecanismos para sistemas artificiales móviles bioinspirados. (IP: Marino Arroyo)
Análisis de la dinámica celular y tisular
Modelización de la regulación de la contractilidad celular y la intercalación durante la morfogénesis. Desarrollo de modelos específicos de elementos finitos y vértices. (IP: José Muñoz)
Control y optimización en la locomoción de organismos
Diseño de algoritmos numéricos de optimización y control para la comprensión de los patrones de locomoción de microorganismos. (IP: José Muñoz)
Proyectos en curso
Proyectos finalizados
Búsqueda
Noticias relacionadas
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...