El grupo de Tecnologías Disruptivas en Biomedicina (GTDB) de la UC3M, cuyo IP es el Profesor Pablo Acedo, está constituida por investigadores del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial (equipo del Prof. Jose Luis Jorcano, ingeniería tisular, biología molecular, bioimpresión 3D) e investigadores del Departamento de Tecnología Electrónica (equipo del Prof. Pablo Acedo, instrumentación electrónica y opotelectrónica, espectroscopia). Esta agrupación ad hoc para el presente proyecto y la identidad del IP vienen determinadas porque, aunque el Prof. José Luis Jorcano (experto de reconocimiento internacional en bioimpresión y desarrollo de Equivalentes Dermo­Epidérmicos) tiene un contrato permanente con la UC3M, no es personal funcionario de esta Universidad, por lo que de acuerdo con la presente convocatoria no cumple los requisitos para ser IP.

Todos los miembros de este grupo pertenecen a la Unidad Académica (UA) de Tecnologías Disruptivas en Biomedicina (Biomedicina Integrativa) de la UC3M, que agrupa a 17 investigadores senior (más post­ y pre-doctorales), de 5 departamentos, de los cuales aproximadamente el 50% son mujeres. Esta UA, siguiendo a las universidades y centros de investigación más avanzados a nivel internacional, se alinea con la estrategia asociada a la creciente integración entre los ámbitos de la biología, la ingeniería, la física, la computación y la matemática alrededor del área de la Biomedicina, para poder abordar de manera adecuada la complejidad de los problemas biomédicos que debemos resolver.

Las líneas de investigación prioritarias de los grupos que constituyen el GTDB son las siguientes:

• Bioimpresión 3­D de tejidos y órganos.
• Desarrollo de nuevas técnicas de micro­ y nano­fabricación y microfluídicas para la generación de estructuras a escala celular y tisular (Dispositivos Bioinspirados): Multi­Organ­on­Chip­technologies para el desarrollo de nuevos medicamentos y tecnologías lab­on­a­chip para el análisis del comportamiento celular y tisular.
• Papel de las fuerzas físicas en la formación, la fisiología y la patología de los tejidos humanos (Mecánica Celular y Tisular).
• Nuevos paradigmas en Bioelectrónica: las células como sensores y actuadores.
• Medicina Regenerativa de piel: diseño y desarrollo de estrategias innovadoras.
• Desarrollo de nuevas técnicas instrumentales de alta resolución para la caracterización óptica, mecánica y eléctrica de sistemas biológicos.
• Desarrollo de Materiales avanzados y adaptables (“inteligentes”, biomiméticos, sensores/actuadores) para la modelización, el diagnóstico y el tratamiento, en especial para las enfermedades más prevalentes.
• El trabajo del GTDB abarca toda la cadena de valor desde la investigación básica y tecnología hasta la creación de prototipos, la generación de patentes y la transferencia de conocimiento a hospitales y empresas, incluyendo la creación de spin­off por los miembros del grupo.

Los Dr. JR Martínez Méndez y el Dr. L. Diaz Ojeda pertenecen al Servicio de Cirugía Plástica del Departamento de Cirugía Plástica, Reparadora y Quemados del Hospital Universitario La Paz.
Ambos son expertos en el tratamiento de grandes quemados, ámbito en el cual el Dr. Martínez Méndez colabora con el equipo del Profesor José Luis Jorcano (UC3M) desde hace una década, probando en sus pacientes los equivalentes cutáneos desarrollados por el equipo de la UC3M.
Su papel en este consorcio es doble. Por una parte, participarán en los diseños experimentales y en las reuniones de seguimiento para asegurar que el proyecto se desarrolla adecuadamente para, en su caso, ser de utilidad clínica.

Por otra parte, de acuerdo con el cronograma del proyecto, si este se desarrolla de acuerdo con lo previsto, un pequeño número de quemados extensos serán tratados en su hospital con los desarrollos de este proyecto.

El grupo de Funcionalización de Polímeros del ICTP­CSIC está dedicado a la puesta a punto de nuevas metodologías de modificación química de materiales polímeros que den lugar en última instancia a avances tecnológicos y/o biomédicos que puedan ser beneficiosos a la sociedad en su conjunto. Para ello hace uso de su experiencia en síntesis orgánica, química de polímeros y evaluación biológica de materiales, y lleva a cabo su trabajo en colaboración con diferentes grupos complementarios. El grupo está formado por 4 investigadores de plantilla, dos contratados post­doctorales y 6­8 estudiantes realizando TFGs y TFMs.

El grupo está especializado en la funcionalización de polímeros con diversas aplicaciones en el campo biomédico tales como la preparación de sistemas sensibles a estímulos (temperatura, pH) con aplicaciones en como vectores no virales en terapia génica, en procesos de manipulación celular y despegado de células por cambios de temperatura, en la preparación PVC más seguro mediante el uso de nuevos plastificantes covalentemente anclados, en membranas especiales a base de redes de dos componentes ordenadas preparadas mediante métodos simples (materiales para manipulación celular), en modificación superficial de polímeros como PS para aplicaciones biomédicas así como en la estructuración de superficies poliméricas funcionalizadas (poros, arrugas), impresión 3D y en el uso de fluidos supercríticos para la preparación de soportes biodegradables para regeneración de tejidos y preparación de sistemas particulados para la liberación controlada de fármacos.

El grupo FUPOL ha participado y participa en la actualidad en proyectos tanto de ámbito nacional como internacional, en contratos con empresas y recientemente en la creación de una EBT con nombre RELEASYCELL SL para la producción de recubrimientos a base de hidrogeles para procesos de manipulación celular. Posee además una amplia experiencia formación de estudiantes en dirección de tesis doctorales, TFGs, TFMs, posee un buen número de patentes y artículos en revistas JCR de alto impacto (Q1), además de Convocatoria de Programas de I+D en TECNOLOGIA 2018.

Sus miembros son profesores del Máster de la UIMP de alta especialización en plásticos y caucho. En este proyecto participarán los Drs. Alberto Gallardo, Helmut Reinecke, Paula Bosch y Carlos Elvira experto en la funcionalización de polímeros con aplicaciones biomédicas, la Dr. Carolina García experta en caracterización de polímeros.

También participarán Juan Rodríguez (investigador ICTP), Enrique Martínez (postdoc) y Raúl Sanz (contratado a cargo del proyecto).

El GOFB es un grupo de Investigación reconocido oficialmente por la de la Universidad Politécnica de Madrid (Grupo de Óptica Fótonica y Biofotónica (GOFB)) El grupo lo forman 6 doctores, 7 estudiantes de doctorado y estudiantes que desarrollan su trabajo fin de Máster o Fin de Grado. De los doctores del grupo. El GOFB tiene sus instalaciones de Investigación en el Centro de Tecnología Biomédica de la UPM  y 4 sus profesores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII) adscritos al Departamento de Física Aplicada e Ingeniería de Materiales y los otros doctores están en su etapa post­doctoral. El grupo es muy interdisciplinar y cuenta entre sus miembros con ingenieros industriales, de telecomunicaciones, ciencias físicas, ciencias químicas, ciencias medioambientales, tecnología e ingeniería bioquímica.

Nuestro objetivo principal es investigar y desarrollar sistemas ópticos y fotónicos para aplicaciones biológicas y opto­químicas como puedan ser sistemas Point­of­Care para diagnóstico In­Vitro, sistemas para análisis y diagnóstico de líquidos, chips y micro­chips para sistemas de detección y para aplicaciones body­on­a­chip.

Para alcanzar este objetivo nos centramos en diversas áreas de investigación:

• Simulación de estructuras micro y nano fotónicas
• Micro­nano fabricación de transductores en chips y biochips
• Caracterización óptica avanzada de transductores
• Desarrollo de sistemas óptica avanzados
• Micro y nano fluídica
• Funcionalización y biofuncionalización de superficies
• Inmunoensayos y bioquímica

Nuestro trabajo abarca toda la cadena de valor, desde la investigación básica y tecnológica hasta la demostración y la creación de prototipos, la mayoría de ellos basados en la detección de proteínas, virus y biomarcadores relevantes, como por ejemplo los Biochip­KIT, sin la necesidad de tener que utilizar revelado químico como en las técnicas clásicas empleadas habitualmente.
Además, nuestro enfoque es global, ya que no solo desarrollamos biochips, sino también la manera de leer la información que generan mediante sistemas de lectura óptica que son un aspecto clave para la mayoría de las aplicaciones de detección in vitro. Recientemente, en colaboración con grupos relevantes, también estamos desarrollando sistemas donde inmovilizar células con el objetivo de desarrollar sistemas que permitan experimentar con células sin emplear sistemas animales.
El grupo participa en proyectos muy enfocados a la investigación básica y a la aplicación de desarrollo industrial, con proyectos financiados por agencias nacionales e internacionales y directamente por la industria.
Además, participamos en acciones de divulgación para acercar nuestro trabajo a la sociedad y, especialmente, acercar la ciencia y la tecnología a los jóvenes para fomentar las vocaciones científicas.
Finalmente, el grupo creó en 2010 BIOD, empresa de base tecnológica que industrializa y comercializar parte de la tecnología desarrollada por el grupo.

La agrupación de investigadores LASBIO UPM (Bioimpresión Láser UPM del Centro Láser de la UPM), cuenta con una experiencia de más en diez años en aplicaciones LIFT para metalización para la industria fotovoltaica y electrónica flexible (actividad desarrollada tanto en proyectos nacionales, del Plan Nacional de I+D+i como CHENOC, HELLO, AMIC, NTS, como internacionales, como el proyecto FoF¬FP7 APPOLLO en el que estos procesos se llevaron a fase preindustrial.
En 2015 comenzó una colaboración con el Grupo de Activación Inmunológica del Centro Nacional de Microbiologı́a ¬ISCIII, con objeto de aprovechar dicha experiencia en aplicaciones concretas del ámbito bioquı́mico y más concretamente para el desarrollo de modelos in vitro de sistema inmune mediante técnicas de bioimpresión. Casi simultáneamente al inicio de aquella actividad nace Innofluence, spin off de la UPM, creada a raı́z de que dicha idea de negocio ganara la XII Competición de creación de empresas ActúaUPM. El objetivo de esta empresa de base tecnológica es el desarrollo de sistemas industriales de impresión por láser mediante LIFT, especialmente en el ámbito biotecnológico mediante sistemas flexibles pensados para laboratorios de investigación y de desarrollo. Tras dos años de andadura dicha empresa tiene ya un prototipo y participa en una iniciativa Eurostars junto a los referentes europeos en el ámbito de la bioimpresión por láser (Fraunhofer­ILT, Poietis, etc.) con la colaboración de los investigadores presentes en esta solicitud.

Para la actividad propuesta se cuenta con los siguientes sistemas de proceso y caracterización disponibles en el Centro Láser de la UPM:
Sistemas: para la impresión por LIFT el Centro Láser usará principalmente dos sistemas: el primero es uno de los test­bench de evaluación de procesos industriales con láser (desarrollados en el proyecto recientemente concluido FP7 Appolo). Es este un sistema altamente flexible respecto a la fuente láser a usar (ns o ps en duracción de pulso, IR, VIS o UV en longitud de onda), sistema de irradiación a emplear (óptica fija, scanner convencional, scanner de alta velocidad) y al que se puede incorporar sistemas de visión con o sin fluorescencia. El segundo es un sistema específico de biopriniting con LIFT desarrollado en colaboración con la firma Innofluence. Ambos pueden trabajar en LIFT directo y BA­LIFT.

Adicionalmente, y de interés para el proyecto, se cuenta con sistema de adquisición de imagen ultarrápido (resolución de ns) para el análisis de procesos de microfluídica generados durante la interacción del haz láser con el material de interés. Además de dicho equipamiento se cuenta con los siguientes sistemas también de potencial interés para el proyecto:

• Sistemas láser de irradiación en ps: Sistema en IR, VIS y UV (INNOLAS ILX + LUMERA SUPERAPID). Este sistema integra un láser de ps con sistema óptico con escáneres o lente fija para las tres longitudes de onda del láser (355 nm, 532 nm y 1064 nm).
  ­
• Sistemas de irradiación en ns: Diferentes sistemas para irradiación en ns a tres longitudes de onda (355 nm, 532 nm y 1064 nm), integrando diferentes láseres de la firma Spectra Physics (Navigator, Pulseo, Explorer, Hippo) todos ellos integrados en sistemas de micromecanizado que incluyen bancadas ópticas y sistemas modulares de posicionamiento.
  ­
• Microscopio SEM Hitachi 3000N (con módulo EDX) y Microscopio interferométrico y confocal Leica DCM 3D.
• Campanas de seguridad química y laboratorio para cultivo celular equipado con: campana de seguridad biológica, incubadora y centrifugadora.

El Laboratorio de Circulación Artificial (LCA) del Instituto de Investigación Biomédica del Hospital General Universitario Gregorio Marañón, cuyo Responsable es el Dr. Juan Francisco del Cañizo, presenta las siguientes lineas de investigación:

• Asistencia mecánica circulatoria. Efectos de los diferentes tipos de flujo (pulsátil y no pulsátil) sobre la perfusión de los diferentes órganos.
• Decelularización del hígado
• Perfusión normotérmica de hígado aislado
• Impresión de piel en 3D

En 2014­2016, el Laboratorio de Circulación Artificial (LCA), el grupo TERMeG (Tissue Engineering and Regenerative Medicine Group) de la Universidad Carlos III de Madrid y el CIEMAT (Unidad Mixta Ciemat­UC3M de Ingeniería Biomédica) desarrollaron un primer prototipo de bioimpresora de piel. La publicación de su trabajo (N. Cubo et al. 2016. 3D bioprinting of functional human skin: production and in vivo analysis. Biofabrication, Volumen 9, Number 1, 015006) tuvo repercusión mundial por ser la primera vez que se reportaba la bioimpresión de un tejido humano funcional.

EL HGUGM dispone de instalaciones adecuadas para el desarrollo del prototipos, tanto mecánicos (Impresión 3D, torno y fresadora) como electrónicos (taller de electróncia) así como las herramientas de software adecuadas para el desarrollo de los programas de control necesarios.

El grupo PRI­ISCIII trabaja en el estudio del sistema inmune, especialmente en respuesta a procesos de infección. De forma muy relevante para el programa presentado, estudiamos en un modelo de infección en piel las moléculas que afectan a la retención de células T memoria residentes (TRM) que confieren protección frente a infecciones en esta localización. Nuestro grupo participó (Nat Immunol; 2013; 14:1294 301) en la caracterización de la formación de estas células en piel, las cuales requieren de CD69 y CD103 para su retención. Igualmente, relacionado con el papel de CD69 en la retención de células inmunes hemos observado la movilización de precursores hematopoyéticos por la acción de moduladores de CD69, que hemos descrito en un trabajo recientemente publicado en la revista Leukemia (Leukemia; 2018; doi 10.1038/s41375­018­ 0052­X).
Aunque nuestros estudios de investigación se enfocan en entender fundamentos de la respuesta inmune, sin embargo, se han generado dos patentes: la primera licenciada a grandes compañías farmacéuticas y la segunda, obtenida el año 2017, en la que se considera a CD69 como diana para la movilización de precursores hematopoyéticos.

Nuestro grupo tiene experiencia en una amplia diversidad de tecnología tanto en los campos de investigación de bioquímica, biología molecular y modelos infecciosos en ratón normal y en reconstituidos quiméricos humanos. En una de nuestras líneas de investigación analizamos la respuesta primaria y memoria tanto en piel como sistémica frente a infecciones por diferentes bacterias y virus. Así, varios objetivos de esta línea de trabajo forman parte de la propuesta de esta solicitud. Igualmente, otra línea de interés en la que tenemos gran experiencia es la identificación y caracterización molecular de epítopos microbianos de diferentes agentes infecciosos de interés sanitario (HRSV, HIV y virus vaccinia) asociados a algunos de los alelos más frecuentes de HLA, tanto de clase I como de clase II, mediante técnicas inmunoproteómicas. Asimismo, el grupo también analiza cómo estos epítopos son generados y procesados por parte del sistema inmune para una presentación eficiente. De tal manera que el objetivo de todos estos estudios está encaminado al diseño de estrategias terapéuticas racionales frente a la infección como son la creación de vectores de inmunización como plásmidos de DNA y virus vacunales recombinantes potenciadores de inmunidad celular.

Por último, nuestra experiencia en estudios de regulación génica nos ha llevado con éxito, desde hace 3 años, al uso de la técnica de edición génica CRISPr/Cas, habiendo obtenido con alta eficacia la eliminación de fragmentos génicos de distintas longitudes, incluyendo grandes segmentos.
En la actualidad, el grupo está compuesto por la investigadora principal (IP) (Pilar Lauzurica), dos jefes de línea, un posdoctoral senior, dos predoctorales y tres técnicos de laboratorio. Todos los componentes del equipo tienen un gran conocimiento del campo y una amplia experiencia en todas las técnicas necesarias para llevar a cabo el presente proyecto. La IP cuenta con una larga trayectoria en investigación y el grupo que dirige ha tenido financiación continuada en convocatorias competitivas además de recursos de convocatorias de estamentos privados y empresas.

La colaboración con este instituto por parte del GTDB­UC3M (Pablo Acedo) está principalmente asociada a la identificación de tintas electrónicas biocompatibles y su funcionalización para la medida de distintos parámetros. También colaboran de forma habitual en la fabricación de sensores sobre sustratos flexibles para estudios in­vitro.

Colaboración asociada al GOFB­UPM de relevancia a este proyecto y con el que se está solicitando una acción de movilidad internacional Marie Skłodowska­Curie (https://tissueeng.net).

Colaboración muy activa del PRI­ISCIII y de relevancia para la propuesta

Colaboración muy activa del PRI­ISCIII y de relevancia para el proyecto.

Colaboración muy activa de FUPOL- CSIC en funcionalización de Polímeros para aplicaciones biomédicas con el que tienen intercambio regular de estudiantes.

Colaboración muy activa de FUPOL­CSIC en polímeros para procesos de regeneración tisular y terapia génica con el que participan en proyectos conjuntos y tienen intercambio regular de estudiantes.

Colaboración muy activa de FUPOL­CSIC en polímeros termosensibles y procesos de manipulación celular con el que participan en proyectos conjuntos y tienen intercambio regular de estudiantes.

Colaboración asociada al LASBIO­UPM en el marco del desarrollo de tecnología láser para bioimpresión, comparando distintas aproximaciones a la misma tecnología LIFT.

También se realizan estancias de colaboración por parte del personal del grupo.

Colaboración también asociada al LASBIO­UPM en el marco del desarrollo de tecnología láser para bioimpresión y donde se realizan procesos de bioimpresión en distintas configuraciones y aproximaciones permitiendo la mejora y comparación con la tecnología desarrollada por LASBIO­UPM.

También el personal del grupo realiza estancias de colaboración

Colaboración también asociada al LASBIO­UPM en el marco del desarrollo de tecnología láser para bioimpresión, más concretamente en la modelización numérica de los procesos LIFT y donde personal del grupo realiza estancias de colaboración.

Biodan Sciences S.L. es una empresa dedicada a bio­ingeniería aplicada a la piel y está
interesada en el desarrollo de nuevas tecnologías para la biofabricación y optimización de tejidos con aplicaciones en biomedicina e industriales.

BIODAN tiene especial interés en participar en los objetivos relacionados con la bioimpresión de piel en los que participa el GTDB­UC3M, fundamentalmente asociada a la colaboración ya existente en el marco del programa de Doctorado Industrial “Diseño y Desarrollo de un prototipo de Bioimpresora industrial de piel humana” actualmente en desarrollo entre Biodan y GTDB­UC3M.

Luzwavelabs es una spin­off de la Universidad Carlos III de Madrid dedicada al desarrollo de sistemas ópticos y de THz para diversas aplicaciones: militares, biomédicas e instrumentación científica. En la actualidad colabora con el GTDB­UC3M en el desarrollo de diagnóstico no invasivo de estados sostenidos de hiperglucemia y el ensayo clínico asociado en la Fundación Jiménez Díaz. LWL tiene especial interés en el objetivo 6, donde colaborará en la puesta a punto de los sistemas de interrogación de los
sensores embebidos en los tejidos.

BIOD es una empresa dedicada al desarrollo y cmercialización de sistemas y prestación de servicios de diagnóstico in­vitro. Esta empresa colabora activamente con el GOFB­UPM y en este proyecto colaborará en los objetivos relativos a los sistemas skin­on­a­chip.

Clínica transplante capilar es una clínica dedicada al injerto capilar y que está interesa en el desarrollo de nuevas tecnologías de biofabricación de piel, especialmente incluyendo folículos pilosos. La clínica está fundamentalmente interesada en los objetivos 1 y2 del proyecto y su participación estará asociada a la validación de la viabilidad de las estructuras complejas bioimpresas.

Releasycell es una spin­off del CSIC cuyo objetivo principal consiste en la preparación de
recubrimientos tipo hidrogel para procesos de manipulación celular. En este sentido la empresa tiene un gran interés en los resultados del proyecto, especialmente de los del objetivo 5.

El Centro de innovaciones médico estéticas es una empresa dedicada a la medicina y nuevas aplicaciones médicas y, por lo tanto, interesada en la biofabricación de tejidos y órganos, especialmente de piel. La empresa tiene gran interés por los resultados de proyecto y su potencial aplicación en el entorno de la cirugía plástica y estética.

Innofluence es una empresa dedicada al desarrollo y fabricación de sistemas de impresión
basados en la tecnología LIFT. Es una spin­off de la UPM, colabora activamente con el grupo LASBIO­UPM y está interesada en los resultados del proyecto, en especial en lo referente al objetivo 2 y en las posibles modificaciones/mejoras en su sistema para adaptarlo a esta particular aplicación.

Lasing es una empresa dedicada a la distribución de instrumentación y tecnología fotónica, con gran experiencia en láseres y sistemas láser. Colabora activamente con el grupo LASBIO­UPM y está interesada en los resultados del proyecto, en especial en la validación para esta aplicación de nuevas fuentes láser.

Colaborará en este proyecto cediendo temporalmente nuevas fuentes láseres que estuviesen disponibles.

Esta clínica, probablemente la clínica oftalmológica más importante de España en la actualidad, con sedes en Oviedo y Madrid, tiene interés en los objetivos 1 y 5 del proyecto para su potencial aplicación en el campo oftalmológico.