Bioenginyeria
El curs
El curs de Bioenginyeria del programa Bojos per la ciència de la Fundació Catalunya La Pedrera és un curs desenvolupat per l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) orientat a estudiants de 1r de batxillerat amb vocació científica interessats en carreres STEM (de les sigles en anglès Science, Technology, Engineering, Mathematic). Aquesta curs sorgeix amb la idea de donar a conèixer l’entorn multidisciplinari que ofereix la bioenginyeria on conflueixen disciplines diferents per a resoldre problemes relacionats amb la salut. L’objectiu principal d’aquest curs és el de fomentar les vocacions científiques i promoure el coneixement i l’educació d’excel·lència dels joves de Catalunya.
El curs s'impartirà durant diferents dissabtes del 23 de gener a novembre de 2021 de manera online i a les instal·lacions de l’IBEC.
Durant 15 sessions teòriques, pràctiques i online els estudiants coneixeran ben de prop la recerca en les principals àrees de la bioenginyeria aplicada a la salut.
Aprofundirem en la recerca en malalties relacionades amb l’envelliment de la població, l’estudi del càncer i de les malalties minoritàries.
A més els estudiants podran participar de tallers complementaris a la formació científica on es tractaran qüestions ètiques i de comunicació científica i es proporcionarà formació específica en l’entorn d’un laboratori de recerca.
Les inscripcions al curs de Bioenginyeria del programa Bojos per la ciència estaran obertes del 16 de setembre al 29 d’octubre de 2020 i entre tots els inscrits es seleccionaran 24 estudiants de 1r de batxillerat que participaran a la 4a edició del curs dins de la 9a edició del programa Bojos per la ciència que tindrà lloc al 2021.
El curs consta de dos mòduls:
Mòdul A – Introducció i tallers complementaris
- Introducció al món de la Bioenginyeria
- Tallers:
- Bones pràctiques de laboratori
- El mètode científic
- L’ètica de la ciència
- La comunicació científica
Mòdul B - Reptes en Salut
- La bioenginyeria per al diagnòstic i pronòstic del càncer
- La bioenginyeria per a un envelliment saludable
- La bioenginyeria per al tractament de les malalties minoritàries
Objectius: entorn els estudis acadèmics
- Fomentar entre els joves les vocacions científiques vinculades al món de la salut tot ajudant-los a orientar el seu futur acadèmic i professional.
- Apropar la recerca als estudiants oferint-los la oportunitat de treballar en un centre de recerca de referència.
Objectius: entorn la recerca i les malalties
- Apropar els estudiants a la recerca: tant a la recerca bàsica, translacional i clínica en els diferents àmbits de la salut des d’un punt de vista teorico-pràctic, com a la recerca en bioenginyeria.
- Entendre les implicacions que tenen totes les disciplines STEM en el desenvolupament de noves teràpies i dispositius de control.
- Conèixer el funcionament dels centres de recerca vinculats amb la salut.
Objectius: entorn la bioenginyeria
- Ser conscients sobre què implica el concepte de bioenginyeria i en la importància dels entorns multidisciplinars.
- Entendre la importància de la recerca bàsica.
- Acostar-se al futur de la medicina.
Objectius: entorn els mitjans de comunicació i l’esperit crític
- Aprendre a presentar i comunicar els resultats de la recerca.
- Aprendre a ser crítics amb les comunicacions entorn la salut que es publiquen als mitjans de comunicació (televisió, ràdio i premsa) o xarxes socials i a contrastar la informació.
Sessions 2020
Sessió 1. Introducció al món de la Bioenginyeria
Dia: Dissabte 25 de gener
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Pilar Jiménez
Sessió a càrrec de: Prof. Josep Samitier i Pilar Jiménez
Idioma: Català
En aquesta sessió introductòria a càrrec del director del centre, el Prof. Samitier, definirem les àrees de la bioenginyeria i descobrirem què ens cal conèixer abans de fer recerca.
Els estudiants participaran en un taller sobre mètode científic on podran posar en pràctica les seves habilitats científiques.
Sessió 2. Bones pràctiques de laboratori
Dia: Dissabte 1 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Dra. Isabel Oliveira
Sessió a càrrec de: Dra. Isabel Oliveira
Idioma: Català / Castellà
Els assistents participaran d’un taller pràctic de bones pràctiques de laboratori que els permetrà assolir els coneixement bàsics per a la realització dels tallers posteriors.
Treballarem:
- Com plantejar un experiment
- Gestió de residus
- Utilització d’equipament de laboratoriç
Sessió 3. La comunicació social de la ciència
Dia: Dissabte 24 d'abril
Horari: 17h
Lloc: Sessió online
Coordinació de la sessió: Pilar Jiménez
Sessió a càrrec de: Pilar Jiménez
Idioma: Català
Sessió 3. Trencant les lleis de la física per veure més enllà del que és possible
Dia:
Grups 1 i 2: Dissabte 15 de febrer
Grups 3 i 4: Dissabte 22 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Dra. Silvia Pujals
Sessió a càrrec de: Sílvia Pujals i Maria Arista
Idioma: Català / Castellà
Durant la sessió els estudiants podran preparar diferents tipus de mostres biològiques així com alguns nanomaterials de diferents escales, i descobriran com amb un microscopi òptic de superresolució podem observar mides que fins fa pocs anys les lleis físiques no permetien visualitzar.
Sessió 4. Treballem la microfluídica
Dia:
Grups 1 i 2: Dissabte 22 de febrer
Grups 3 i 4: Dissabte 15 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Andrea García
Sessió a càrrec de: Andrea García i Jessica Sierra
Idioma: Català / Castellà
Treballar amb petites quantitats de líquid pot ser complicat sobretot si no tens gaire pràctica. A més, quan es fa de manera manual resulta un treball lent i pesat on és fàcil cometre errors. Durant aquesta sessió fabricarem canals de dimensions micromètriques utilitzant una làmina de polímer que s'encongeix.
Sessió 5. Design of nanoparticles for the targeted delivery of compounds to the malaria parasite
Dia:
Grups 1 i 3: Dissabte 7 de març
Grups 2 i 4: Dissabte 5 de setembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Elena Lantero
Sessió a càrrec de: Arnau Biosca i Elena Lantero
Idioma: Anglès
In this workshop we will study what malaria is, and we’ll learn to identify the parasite that causes it in a blood sample that we’ll prepare during the workshop. We will also work on the concept of encapsulation and controlled release of drugs through practice and we’ll finally discover how we can apply this nanotechnology for directed antimalarial drug delivery.
Sessió 6. Spherical micromotors navigating in 3D Bioprinted matrices
Dia:
Grups 1 i 3: Dissabte 26 de setembre
Grups 2 i 4: Dissabte 7 de març
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Rafael Mestre
Sessió a càrrec de: Rafael Mestre
Idioma: Anglès
The capability of self-propelled micro- and nanomotors for the conversion of chemical energy into motion has opened new and promising avenues for a high number of varied and innovative applications, including biomedicine. In this workshop, we will learn how to fabricate and characterize micron sized motors and study their motion in different types of media. In addition, we will evaluate their performance in 3D biomimetic environments, fabricated by 3D Bioprinting techniques.
Sessió 7. ¿Qué bacteria resiste a los antibióticos?
Dia:
Grups 1 i 4: Dissabte 10 d'octubre
Grups 2 i 3: Dissabte 24 d'octubre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Lucas Pedraz
Sessió a càrrec de: Laura Moya i Alba Rubio
Idioma: Català / Castellà
¿Qué especie bacteriana nos está causando la infección? ¿Es resistente a los antibióticos? Los alumnos usarán técnicas de microbiología clásica y molecular para identificar especies bacterianas, y aislarán su ADN para buscar genes de resistencia a antibióticos.
Sessió 8. Introducción a los organ-on-a-chip y a los sistemas biomimeticos
Dia:
Grups 1 i 4: Dissabte 24 d'octubre
Grups 2 i 3: Dissabte 17 d'octubre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Ferran Velasco
Sessió a càrrec de: Ferran Velasco, Juanma Fernández i Júlia Rodríguez
Idioma: Català / Castellà
En esta sesión aprenderás a fabricar moldes de PDMS y a fabricar un hidrogel para ver sus aplicaciones en bioingeniería.
Nos familiarizaremos con el concepto de ingeniería de tejidos, los diferentes elementos que la componen y algunas de sus principales aplicaciones. Realizaremos técnicas utilizadas para determinar in vitro, como responden las células a distintas configuraciones físico-químicas de sus entornos. Y construiremos dos modelos de biorreactores empleando materiales de uso común como ejemplo.
Sessió 9. El uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) para el registro de señales biomédicas
Dia:
Grups 1 i 2: Dissabte 7 de novembre
Grups 3 i 4: Dissabte 14 de novembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: UPC Campus Diagonal-Besòs
Coordinació de la sessió: Manuel Lozano
Sessió a càrrec de: Manuel Lozano, Yolanda Castillo, Dolores Blanco i Ignasi Ferrer
Idioma: Català / Castellà
En esta sesión los alumnos realizaran diferentes prácticas relacionadas con el uso de las TICs para la adquisición de señales biomédicas basadas en algunas de las temáticas actuales de investigación.
Sessió 10. Learn with us about what it means to build "Emotion" and "Personalities for Robots”
Dia:
Grups 1 i 2: Dissabte 14 de novembre
Grups 3 i 4: Dissabte 7 de novembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: UPC Campus Diagonal-Besòs
Coordinació de la sessió: Dr. Anna Mura
Sessió a càrrec de: Dr. Anna Mura, Dr. Vicky Vouloutsy i Oscar Guerreros
Idioma: Anglès
Full immersion in robotics and science based-technology at the SPECS-lab of IBEC at the Campus Besos, UPD, Barcelona. Learn with us about what it means to build "Emotions" and "Personalities for Robots". We will explore how to program small humanoid-robots such as the NAO, or the Pepper robot, and to make them behave according to "human-like" personalities expressing different emotions.
Sessió 11. Les forces cel·lulars. Mecanobiología y respuestas bioquímicas
Dia: Dissabte 19 de setembre
Horari:
Grups 1 i 3: Matí 10h a 14h
Grups 2 i 4: Tarda 14h a 18h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Ariadna Marín
Sessió a càrrec de: Ariadna Marín i Ignasi Granero
Idioma: Català / Castellà
En aquesta sessió fabricarem substrats de diferents rigideses, sembrarem cèl·lules en aquests substrats i veurem con la rigidesa de l’entorn afecta el comportament cel·lular.
Sessió 12. Biofísica i Bioenginyeria Pulmonar
Dia: Sessió anul·lada
Horari: Sessió anul·lada
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Bryan Falcones
Sessió a càrrec de: Bryan Falcones i Hèctor Sanz Fraile i Esther Marhuenda
Idioma: Català / Castellà
En aquest taller treballarem quatre blocs relacionats amb la recerca que es realitza al grup: la decel·lularització pulmonar, la microscòpia de força atòmica i la realització de gels amb matriu de pulmó.
Sessió 12. Edició genètica
Dia: Dissabte 3 d'octubre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Patricia Prado
Sessió a càrrec de: Andrés Marco, Lucía Selfa, María Gallo i Patricia Prado
Idioma: Castellà
Durante la sesión introduciremos la edición genética, se realizarán análisis del genotipado y se llevarán a cabo tinciones de una matriz descelularizada.
Sessió 13. Ingeniería de tejidos
Dia: Dissabte 21 de novembre
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Gerard Rubí
Sessió a càrrec de: Gerard Rubí i Sara Calatayud
Idioma: Català / Castellà
En sesión aprenderemos, de la mano de expertos en el campo de la bioingeniería, los principios básicos de la regeneración de órganos y tejidos mediante el uso de biomateriales. Durante la sesión, los alumnos podrán aprender diferentes métodos de fabricación de andamios o "scaffolds" y posteriormente ponerlos en práctica para comparar sus propiedades fisico-químicas y mecánicas.
Sessions 2021
Introducció al món de la Bioenginyeria
Dia: Dissabte 23 de gener
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Coordinació de la sessió: Pilar Jiménez
Sessió a càrrec de: Prof. Josep Samitier i Pilar Jiménez
Idioma: Català
En aquesta sessió introductòria a càrrec del director del centre, el Prof. Samitier, definirem les àrees de la bioenginyeria i descobrirem què ens cal conèixer abans de fer recerca.
Taller: Bones pràctiques de laboratori
Dia: Dissabte 30 de gener
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Coordinació de la sessió: Dra. Isabel Oliveira
Sessió a càrrec de: Equip de CORE facilities
Idioma: Català
Els assistents participaran d’un taller pràctic de bones pràctiques de laboratori que els permetrà assolir els coneixement bàsics per a la realització dels tallers posteriors.
Treballarem:
- Com plantejar un experiment
- Gestió de residus
- Utilització d’equipament de laboratoriç
Taller: El mètode científic
Dia: Dissabte 6 de febrer
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Coordinació de la sessió: Clara Civit
Sessió a càrrec de: Clara Civit i Pilar Jiménez
Idioma: Català
Taller: L’ètica de la ciència
Dia: Dissabte 2 d'octubre
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Coordinació de la sessió: Pilar Jiménez
Sessió a càrrec de: Pilar Jiménez, Clara Civit, Cristina Arimany
Idioma: Català
Taller: La comunicació científica
Dia: Dissabte 16 d'octubre
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Coordinació de la sessió: Guillermo Orts
Sessió a càrrec de: Guillermo Orts
Idioma: Català
Taller: Preparació de projecte final
Dia: Dissabte 15 de novembre
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Coordinació de la sessió: Pilar Jiménez
Sessió a càrrec de: Pilar Jiménez i Clara Civit
Idioma: Català
La Bioenginyeria per al diagnòstic i pronòstic del càncer
Dia: Dissabte 20 de febrer
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
Aquest primer mòdul el dedicarem a com enfronta la recerca en Bioenginyeria els reptes en Salut. Ens centrarem en tres grans blocs; càncer, envelliment saludable i malalties minoritàries.
El tractament del càncer s'ha beneficiat en els últims anys de la implementació de teràpies personalitzades i dirigides. No obstant això, fins i tot amb l'ús d'aquests medicaments personalitzats, els tumors desenvolupen una gran resistència. Necessitem d’una millor comprensió de la progressió del tumor, del seu creixement així com una major personalització dels fàrmacs subministrats.
La mecanobiologia estudia el comportament físic i mecànic de les cèl·lules i permet observar i comprendre els processos de metàstasi. Per altra banda, el desenvolupament de noves estratègies de subministrament de fàrmacs, com la utilització de nanomotors i l’alliberament de fàrmacs controlat permetrien establir dianes terapèutiques controlades així reduir efectes secundaris dels fàrmacs.
Un altre gran repte és l’anàlisi de gran quantitat d’imatges i biomarcadors, així com la creació de models de tumor al laboratori per aconseguir avançar en el diagnòstic i tractament del càncer.
Durant les sessions 4, 5 i 6 els estudiants abordaran els nous enfocaments de recerca en càncer i podran experimentar al laboratori de la mà de les investigadores i investigadors del més alt nivell.
Sistemes terapèutics avançats: alliberament controlat de fàrmacs
Dia: Dissabte 27 de febrer
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Idioma: Català, castellà i anglès
Big data: l’anàlisi de grans volums de dades per al diagnòstic precoç
Dia: Dissabte 6 de març
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
La bioenginyeria per a un envelliment saludable
Dia: Dissabte 10 d'abril
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
S’espera que el número de persones major de 65 anys augmenti dels 92 Milions en 2013 als 148 Milions en 2060. El predomini de les malalties associades a l’edat suposarà un repte sense precedents per als sistemes de salut de la Unió Europea.
La recerca de l’IBEC se centra en malalties cardiovasculars, diabetis, fallada cardíaca, malalties neurodegeneratives, respiratòries i infeccioses.
El desenvolupament dels anomenats òrgans en un xip permeten avançar tant en l’estudi de malalties com en contrastar l’eficàcia dels fàrmacs. Les teràpies regeneratives també hi juguen un paper clau en aquest tipus de patologies ja que miren de regenerar òrgans i teixits malmesos.
Per altra banda, la bioenginyeria explora els dispositius de mesura de senyals biomèdiques portables, on des de casa, els pacients poden estar monitoritzats i en contacte permanent amb hospitals i facultatius.
Durant les sessions 7, 8 i 9, els estudiants abordaran aquests nous enfocaments de recerca en patologies relacionades amb l’edat, debatran sobre els nous models de testat de fàrmacs front l’experimentació animal i podran posar en pràctica al laboratori els coneixents adquirits.
La rehabilitació controlada per intel·ligència artificial
Dia: Dissabte 17 d'abril
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Idioma: Català, castellà i anglès
Processament de senyals: diagnostic de malalties respiratories i infeccioses
Dia: Dissabte 24 d'abril
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
La Bioenginyeria per al tractament de les malalties minoritàries
Dia: Dissabte 8 de maig
Horari: 10h a 13h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
Considerem una malaltia o un trastorn minoritari quan afecta a menys d’una persona per cada 2.000. Hi ha més de 6000 malalties minoritàries que afecten a 30 milions de persones a la Unió Europea. El 80% d’aquestes malalties son d’origen genètic i sovint son cròniques i potencialment mortals.
La bioenginyeria podria trobar noves estratègies basades en el desenvolupament tecnològic, per al tractament de malalties minoritàries. Actualment a l’IBEC s’estudien malalties com la fibrosi quística, els trastorns genèrics mitocondrials, les malalties neuromusculars i les miotòniques.
L’estudi bàsic d’aquestes malalties hi juga un paper fonamental alhora de comprendre els processos que les generen. La microscòpia avançada és una eina molt potent que ens permet l’estudi dels mecanismes dels teixits vius a nivell manomètric.
Bio-nano-fabricació i biomimètica: els òrgans en un xip i els organoids
Dia: Dissabte 15 de maig
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12
Idioma: Català, castellà i anglès
Microscopia avançada i imatge
Dia: Dissabte 22 de maig
Horari: 10h a 14h
Lloc: IBEC, Baldiri Reixac 10-12 o sessió online
Idioma: Català, castellà i anglès
Entitats col·laboradores
L’IBEC és un centre de recerca dedicat a la investigació interdisciplinària de primera línia, amb la qual, mitjançant la creació de coneixement, contribueix a millorar la salut i la qualitat de vida i a generar riquesa.
Entre els beneficiaris de la tasca desenvolupada per l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya hi ha les universitats, els centres de recerca, la comunitat científica, el sector empresarial impulsor de la recerca en l’àmbit de la bioenginyeria i la societat en general.
El diagnòstic precoç, les noves teràpies basades en medicina regenerativa, la millorança de la qualitat de vida respecte a l’envelliment poblacional i els avanços tecnològics per incrementar l’eficiència i fer sostenible l’assistència sanitària, són alguns exemples d’àrees on l’IBEC pot contribuir amb la seva recerca d’avantguarda per generar nous avanços tecnològics d’importància clau per a la innovació. Són desafiaments que ens concerneixen per les seves repercussions socials i humanes, però també perquè tenen una dimensió política i econòmica significativa.
L’IBEC pot escriure moltes històries d’èxit sobre tecnologia sanitària, nanomedicina i medicina regenerativa, en els àmbits de la ciència, la tecnologia i la innovació, històries d’èxit de les quals tots podrem sentir-nos orgullosos.
Altres cursos
Nutrició
Curs no disponible a l'edició 2020-2021
Ciències de la Terra
Vols ajudar a resoldre els reptes que afrontarà la Terra durant el proper segle?
Supercomputació
T'agradaria treballar amb el superordinador més potent del país?
Economia
Vols analitzar i entendre alguns dels fenòmens econòmics actuals més importants?
Medicina
Curs no disponible a l'edició 2020-2021