Laboratorio de Biología Sintética

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Centramos nuestra investigación en las aplicaciones de la ingeniería de sistemas y el control a la biología sintética y a los biosistemas, la estimación y el control de los bioprocesos.

En el laboratorio hacemos prototipos y pruebas de concepto de nuestros desarrollos cubriendo desde circuitos genéticos para la regulación de rutas metabólicas hasta algoritmos de control y estimación de bioreactores.

Uniendo capacidades computacionales y experimentales utilizamos el ciclo DBTL (design, build, test and learn) de la bioingeniería, gracias a nuestra vasta experiencia en modelado y simulación de sistema biológicos, y siempre teniendo en cuenta las distintas escalas intervinientes: desde las partes biológicas (genéticas), los dispositivos biológicos, las cepas o microorganismos y su metabolismo, o las condiciones experimentales de los bioprocesos.

También las etapas de construcción (build) y prueba (test) automatizadas proceden de plataformas robóticas, y los resultados experimentales se retroalimentan a la etapa de diseño utilizando inteligencia artificial, Machine Learning y optimización. De esta manera, se puede aprender de estos datos experimentales y mejorar las predicciones de los modelos y las relaciones factor-respuesta del diseño.

Este flujo de trabajo, totalmente automatizado, cumple con los requisitos de flexibilidad del diseño ágil y, por lo tanto, se espera que se adopte ampliamente en los futuros sistemas de fabricación biológica.

Conócenos mejor
 

Contacto

Alejandro Vignoni
vignoni@isa.upv.es

Centramos nuestra investigación en las aplicaciones de la ingeniería de sistemas y el control a la biología sintética y a los biosistemas, la estimación y el control de los bioprocesos.

En el laboratorio hacemos prototipos y pruebas de concepto de nuestros desarrollos cubriendo desde circuitos genéticos para la regulación de rutas metabólicas hasta algoritmos de control y estimación de bioreactores.

Uniendo capacidades computacionales y experimentales utilizamos el ciclo DBTL (design, build, test and learn) de la bioingeniería, gracias a nuestra vasta experiencia en modelado y simulación de sistema biológicos, y siempre teniendo en cuenta las distintas escalas intervinientes: desde las partes biológicas (genéticas), los dispositivos biológicos, las cepas o microorganismos y su metabolismo, o las condiciones experimentales de los bioprocesos.

También las etapas de construcción (build) y prueba (test) automatizadas proceden de plataformas robóticas, y los resultados experimentales se retroalimentan a la etapa de diseño utilizando inteligencia artificial, Machine Learning y optimización. De esta manera, se puede aprender de estos datos experimentales y mejorar las predicciones de los modelos y las relaciones factor-respuesta del diseño.

Este flujo de trabajo, totalmente automatizado, cumple con los requisitos de flexibilidad del diseño ágil y, por lo tanto, se espera que se adopte ampliamente en los futuros sistemas de fabricación biológica.

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Alejandro Vignoni
vignoni@isa.upv.es
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Equipamiento

  • ROBOT OPENTRONS OT-2: Robot manipulador de líquidos con dos cabezales de pipetas de 1 y 8 canales para volúmenes desde 1 a 1000uL. Bloque térmico de 4 a 96ºC y capacidad para hasta placas de 96 muestras. Bloque magnético. 
  • Agilent-Biotek Cytation 3 Cell Imaging Multi-mode Reader.
  • Lector de placas y microscopio invertido. Soporta portaobjetos, placas de 96 pocillos y frascos de cultivo celular, hemocitómetros, portaobjetos de cámara.
  • Termociclador Tecne Prime3.
  • Incubadora orbital Stuart / SI500.
  • Congelador -80: Fryka Kältetechnik.
  • Heladeras: Liebherr Premium (4 y -20ºC).
  • Horno Memmert.
  • Autoclave Selecta.
  • Estación de Electroforesis.
  • Cabina de flujo laminar. 

Capacidades

Nuestras instalaciones tienen lo que es necesario para acelerar el diseño de sistemas biológicos.

Para la parte de Design contamos con software especializado y toolboxes que se pueden encontrar en https://github.com/sb2cl. Además contamos con el clúster del Instituto ai2.

En las tareas de construcción de circuitos genéticos contamos con el robot manipulador OT-2, capaz de automatizar procesos como extracción de DNA, preparación de diluciones seriadas, preparación de diseños experimentales, ensamblaje de DNA con técnicas de clonación tipo GoldenGate, PCR, PCR de Colonias para detección.

Para las tareas de Test, tenemos capacidades de cultivo de microorganismos a pequeña escala y también capacidad de hacer medidas de high-thoughput con el lector de placas, así como de obtener medidas de intensidad de fluorescencia, luminiscencia, fluorescencia resuelta en el tiempo, polarización de fluorescencia, fluorescencia basada en filtros, fluorescencia con monocromador e imágenes de fluorescencia de campo amplio, campo claro de alto contraste, campo claro, contraste de fase (aumentos disponibles hasta 40x).

Las mediciones de fluorescencia de distintos colores (verde, rojo y azul) las realizamos de manera calibrada contra soluciones estándar para poder compartir los datos obtenidos con distintos laboratorios del mundo.