Grupo de microfluídica para el estudio de biomateriales y de procesos biológicos

Integrantes:

  • Dr. Gastón Miño (Responsable)
  • Dr. Mercedes Zacarias (Investigadora invitada)
  • Mario Spector (Estudiante Doctorado)
  • Nadia Aljarrat (Estudiante de Maestría)
  • Nicolás Maximiliano Escuri Graf (Estudiante de grado/Becario CIN)
  • Ivanna S. Obregón Arce (Estudiante de grado)
  • Exequiel Merlo (Estudiante de grado)
  • Alejo Chacón (Estudiante de grado)

Línea de investigación principal

El grupo desarrolla líneas de trabajos interdisciplinario que combinan Bioingeniería, Mecánica de fluidos, Modelado y Microfluídica. Esta última área, la Microfluídica, en combinación con técnicas microscópicas y de procesamiento de bioimágenes nos permite estudiar de distintos sistemas biológicos a microescala. El grupo cuenta con las habilidades necesarias para manipular y cultivar muestras biológicas y está fomentando la creación del Área de Cultivo Celular y Crioconservación de FIUNER. El grupo posee una gran experiencia en el diseño y fabricación de dispositivos microfluídicos para estudiar procesos biológicos a microescala que con el desarrollo de herramientas de análisis de imágenes utilizadas en microscopía y la optimización de un programa de seguimiento utilizado para cuantificar la motilidad celular. Además, se estudian problemas relacionados con la interacción de biomateriales y células, y modelos animales en el campo biomédico. Los nuevos proyectos se han centrado en las áreas de desarrollo de sistemas de administración de fármacos, infección y profilaxis de implantes médicos, y desarrollo de tejidos y caracterización de toxicidad utilizando modelos animales.

Sublíneas

  • Microfluídica en Biomateriales

El desarrollo de plataformas microfluídicas para evaluar biomateriales utilizados en la administración de fármacos permite la caracterización de la forma de dosificación ante un estímulo dado. Si, además, se desarrollan órganos en un chip para testear el efecto de dichos fármacos la capacidad de la tecnología se hace más potente. Estos estudios son toman relevancia cuando el paciente toma medición oral para tratar una patología puntual. Evitar la administración sistémica por vía oral, reduce muchas veces problemas gastrointestinales y cardiovasculares. Cuando la administración es tópica, la principal barrera para la liberación del fármaco es la piel, por lo que es necesario desarrollar metodologías que evalúen la efectividad de los vehículos tópicos de liberación del fármaco en función de su penetración transdérmica, lo que requiere un seguimiento en tiempo real en un sistema biológico. En este sentido, nuestro grupo mediante caracterizando biomateriales con herramientas microfluídicas evaluar el transporte la evaluación de fármacos in vitro. Posteriormente, será necesario evaluar el proceso de absorción de la piel en modelos animales que permitan realizar pruebas rápidas, para generar datos funcionales que puedan utilizarse simultáneamente como plataforma de prueba.

  • Biocompatibilidad e Ingeniería de tejidos

Actualmente, el uso de modelos animales es habitual en el testeo de productos químicos que pueden resultar de la degradación de biomateriales o nuevos materiales que estarán en contacto con el entorno biológico del paciente. En la última década, varios países han adaptado regulaciones para reducir el uso de animales de experimentación a través del desarrollo de alternativas de pruebas químicas. La información de toxicidad obtenida de los experimentos in vitro solo puede utilizarse cuando cumple con los requisitos legales en términos de excelencia en calidad, confiabilidad y trazabilidad. Por esto se están desarrollando líneas que contribuyan el desarrollo en esta área como generación de cultivos celulares, el desarrollo de materiales biológicos y de biotintas. Por otro lado, el uso de modelos animales simples también puede dar respuesta a la demanda creciente de pruebas de biocompatibilidad. Esto requiere líneas de investigación que pongan a punto las técnicas de caracterización de los efectos tóxicos.

  • Materia Activa Biológica

Este campo interdisciplinario permite estudiar los sistemas biológicos desde la micro y nano escala con una perspectiva brindada por física. Aquí se estudian mediante el uso de dispositivos microfluídicos diseñados a medida problemas de transporte de células móviles, adhesión celular, interacciones entre células, migración celular, procesos quimiotácticos, separación celular.

Colaboradores

  • Prof. Dr. Alejandro Silhanek de la Université de Liège, Lieja, Bélgica. Línea: interacción metales y biopelículas.
  • Dra. Verónica Marconi, Adolfo Banchio y Pedro Pury de Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación – FAMAF de Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina. Linea: Transporte y separación de células móviles con dispositivos microfluídicos. Direccion conjunta de estudiante de la Licenciatura de Física.
  • Dr. Sebastián Ubal, integrante de IBB. Línea: Transporte de materia activa biológica en películas líquidas suspendidas y en confinamiento. Direccion conjunta de estudiante de doctorado.
  • Dr. Valeria Sigot, Integrante de IBB. Biocompatibilidad usando modelos animales y cultivos primarios a partir de pez cebra. Dirección conjunta de beca CIN y Beca doctoral.
  • Dr. Jésica Zuchuat, integrante de IBB. Caracterización de materiales biológicos. Dictado de cursos de posgrado para la especialización, maestría y doctorado.
  • Dr. Jessica Wainstein, integrante del IBB. Línea: Caracterización superficial y estructural del envejecimiento in vitro de biomateriales.
  • Bioing. Emanuel Capra, responsable técnico del Área de Microfabricación.
  • Bioing. Tomás Tesarik, CPA del Área de Microfabricación y Área de cultivo celular y crioconservación de FIUNER.

Servicios

La integración de herramientas microfluídicas, microscópicas y de procesamiento de imagen permite dar respuesta a múltiples soluciones con aplicaciones específicas.

Por ejemplo:

  • Selección espermática en dispositivos microfluídicos mediante propiedades hidrodinámicas de interacción pared-célula.
  • Caracterización de adhesión celular a superficies
  • Desarrollo de dispositivos microfluídicos para el diagnóstico clínico

Subsidios

  • Participación del PROGRAMA CENTROS INTERINSTITUCIONALES EN TEMAS ESTRATÉGICOS 2020 para la construcción del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación en Salud (CIDIS). Dr. Miño este encargado del desarrollo de las líneas de infestación relacionadas a: (i) Diseño, Desarrollo y evaluación de biocompatibilidad de biomateriales, (ii) Experimentación in vitro aplicada a productos médicos (iii) Microfluídica aplicada a salud.Responsible: José Biurrun Manresa.Monto: US$ 3,500,000.00.
  • PID-UNER 2021: Dr. Miño es codirector del proyecto “ALEACIÓN DE CoCrMo COMO BIOMATERIAL PARA TERAPIAS DE REPARACIÓN DE LA FRAGILIDAD ÓSEA DEL HUESO OSTEOPORÓTICO”. Directora: Dra. Jésica Zuchuat. Duración 3 años. Monto: $240,000.00.
  • PICT 2020: Dr. Miño es parte del grupo responsable del proyecto “Dinámica de la migración celular colectiva en epitelios: estudio teórico-experimental”. Director: Dr. Sebastian Ubal. Duración: 3 años. Monto: 3351420
  • Participante del PUE22920200100023CO “Desarrollo de tecnologías biomédicas aplicadas a la prevención, diagnóstico y tratamiento de artrosis. Dr. Miño está a cargo del área de Microfluídica y Biomateriales en la línea de investigación: "Desarrollo de una plataforma de microfluídica para evaluar biomateriales utilizados en liberación de drogas para tratamiento tópico de artrosis". Responsible: Dr. Victor H. Casco. Duration 5 years. Monto: $4,920,000.00.
  • Financiamiento para Reparación y mantenimiento de equipos de mediana y alta complejidad de UNER para reparación del circuito de vacío del Área de Microfabricación de FIUNER. Duración 1 año. Monto: $70.000,00.
  • PID-UNER 2018: Dr. Miño es codirector del proyecto DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA CÁMARA DE RECIRCULACIÓN TERMOSTATIZABLE PARA MICROSCOPÍA IN VIVO. Director: Dr. Valeria Sigot. Duración 3 años. Monto: $173.525,00.
  • PID-UNER 2017: Dr. Miño fue el director del proyecto Dispositivo para el estudio de adhesión bacteriana en prótesis metálicas: formación de biopelículas en contacto con superficies metálicas. Monto: 127.000,00
  • PICT 2016 Investigador Joven: Dr. Miño fue el director del proyecto “Diagnostico por Imágenes a microescala para la caracterización de la movilidad celular y bacteriana utilizando herramientas microfluídicas”. Duración 2 años. Monto: $170.00,00.
  • PICT 2015: colaborador del proyecto “Dinámica y transporte en materia blanda y activa”. Directora: Dr. Verónica Marconi. Duración: 3 años. Monto: $300.000,00.