Recerca

Àrea 2

Biofísica respiratòria i bioenginyeria

Responsable de l'equip

  • Ramon Farré
    (Universitat de Barcelona)

Objectius estratègics

Els objectius generals del grup són l'estudi dels mecanismes biofísics que determinen la funció respiratòria i el desenvolupament de models i mètodes de processament de senyals i imatges biomèdiques. El treball del grup es basa en un enfocament interdisciplinari, amb integració entre recerca bàsica i clínica. En paral·lel als objectius científics, el nostre grup potencia la transferència a la indústria dels avenços tecnològics derivats del treball de recerca.

Principals línies de recerca

1. Mecànica respiratòria.
L'objectiu de recerca en mecànica respiratòria és la investigació de les propietats viscoelàstiques de les vies aèries i del teixit pulmonar. En l'actualitat, el treball està fonamentalment enfocat a l'estudi de la col·lapsabilitat de la via aèria superior en l'apnea-hipopnea obstructiva durant el son i en la monitorització de la ventilació mecànica no invasiva durant la insuficiència respiratòria.
L'objectiu clínic d'aquesta recerca és obtenir millors tècniques no invasives de diagnòstic, així com optimitzar els mètodes de tractament mitjançant suport ventilatori

2. Nanomecànica molecular i cel·lular.
L'aparició de nanotecnologies que permeten manipular la matèria en les escales del nanòmetre i del piconewton ha obert noves perspectives per a la investigació de biomolècules i cèl·lules individuals. El nostre grup utilitza un microscopi de força atòmica, microesferes magnètiques i un microscopi de tracció per estudiar l'adhesió cel·lular i les propietats mecàniques de les cèl·lules pulmonars i els leucòcits. També s'estudien les propietats mecàniques de les cèl·lules mare embrionàries i adultes durant el procés de diferenciació i com els estímuls mecànics poden potenciar la diferenciació cap al fenotip epitelial alveolar. Un dels nostres projectes en aquest àmbit se centra en la regeneració d'òrgans. Específicament, es treballa en la fabricació bioartificial de pulmons funcionals de rata mitjançant la recel·lularització de la matriu extracel·lular de l'òrgan amb cèl·lules mare i la recreació del micro-nanoentorn mecànic pulmonar per optimitzar la diferenciació cel·lular.

3. Anàlisi d’imatges biomèdiques.
La recerca en anàlisi d'imatges està enfocada actualment en el processament d'imatges de tomografia per emissió de fotons (SPECT) i tomografia per emissió de positrons (PET) amb l'objectiu d'assolir una quantificació més precisa dels estudis gammagràfics (escintil·lografia). Amb aquesta finalitat, s'estan desenvolupant algorismes iteratius per a la reconstrucció tridimensional d'imatges i per a la fusió d'imatges d'SPECT i ressonància magnètica (RMN).