LÍNEAS Y PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

Análisis de alimentos. Análisis de productos farmacéuticos. Estudio de baños de electrodeposición de metales.

Equipo investigador: Rosa Garcia-Arrona, Miren Ostra, Maider Vidal, Ane Bordagaray, Gorka Albizu Martinez, Irati Berasarte Urroz, Maider Zugazua Ganado

Resumen: El equipo investigador tiene tres líneas de investigación principales, el análisis de alimentos, el análisis de fármacos y el estudio de los baños de electrodeposición de metales. Para todas las líneas, desarrollan métodos de análisis de imagen digital y utilizan técnicas quimiométricas.

Palabras clave: Análisis de imagen digital, quimiometría

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Estudio de sidras y manzanas del País Vasco

Director: Iñaki Berregi

Equipo investigador: Iñaki Berregi, Juan Zuriarrain, Andoni Zuriarrain

Resumen: Durante este año la investigación se ha centrado en estudiar cómo evolucionan los principales polifenoles durante la elaboración de la sidra del País Vasco.

Palabras clave: Manzanas, sidras, polifenoles, fermentación

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Estudio de la calidad de las aguas y sedimentos de escorrentía urbana tras su paso por sistemas urbanos de drenaje sostenible

Equipo investigador: Maite Meaurio, Jose Antonio Carrero, Ainara Gredilla

Resumen: El objetivo principal de la investigación es caracterizar la eficacia de los pavimentos permeables en la retención de contaminantes presentes en los sedimentos urbanos de nuestras calles, los cuales son arrastrados por el agua de lluvia a los colectores y, de ahí, vertidos al medio natural. Se ha iniciado el estudio de dos infraestructuras de pavimento permeable, uno en Legazpi y otro en Donostia-San Sebastián.

Palabras clave: Pavimentos permeables, SUDS, contaminación urbana, calidad del agua de escorrentía, red de saneamiento, aguas pluviales.

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Director: José M. Asua.

Equipo Investigador: J.R. Leiza, M. Paulis, R. Tomovska, N. Ballard, M. Aguirre, E. González

Resumen: Las propiedades de uso final de los materiales poliméricos se encuentran principalmente definidas por su arquitectura a nivel molecular, arquitectura que se construye durante la polimerización. Por lo tanto, las propiedades de los polímeros se pueden variar ampliamente por las condiciones en el reactor de polimerización. El objetivo de nuestra investigación es desarrollar procesos que maximicen la producción de mejores polímeros, de calidad controlada, bajo condiciones seguras y medioambientalmente aceptables.

-Modelo matemático

-Monitorización y control en línea

-Polimerización en medio disperso

-Biopolímeros y biodegradación

-Electrohilado de polímeros en base agua

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Director: David Mecerreyes

Equipo investigador: M. Forsyth, N. Casado, D. Mantione

Resumen: El objetivo de esta línea es la síntesis y caracterización de nuevos polímeros para aplicaciones en energía y en bioelectrónica. En esta línea se desarrollan polímeros para mejorar las prestaciones de baterías, recubrimientos anti-corrosión o dispositivos electrónicos.

En esta línea se incluyen los siguientes tipos de polímeros y tecnologías: Polimeros iónicos, Polímeros conductores, Polímeros con conducción doble iónica y electrónica, Iongeles, Polímeros con propiedades redox, Impresión 3D de polímeros electroactivos

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Director: Oier Etxebeste eta María Teresa Dueñas Chasco

Equipo investigador: Iñaki Berregi Abalde eta Cristina Marieta Gorriti

Resumen: Proyecto PIBA - Hongos y bacterias son ampliamente utilizados en biotecnología, pero al mismo tiempo, actúan como patógenos, llegando a ser letales y causando importantes pérdidas anuales en cultivos destinados a consumo humano. También producen toxinas que pasan a la cadena alimentaria, o compuestos que pueden mejorar/perjudicar las propiedades de los alimentos. La aplicabilidad y patogenicidad de hongos y bacterias están directamente relacionadas con sus ciclos de vida, las condiciones ambientales, o la presencia de otros organismos competidores.

Este proyecto busca la sinergia entre las áreas de conocimiento de los participantes (caracterización de bacterias ácido lácticas (BAL), y exopolisacáridos (EPS); biología molecular de hongos filamentosos; métodos analíticos/estructurales de caracterización de compuestos químicos y análisis de alimentos) con el objetivo de identificar compuestos microbianos con actividad biológica y caracterizar los mecanismos utilizados por hongos y bacterias para regular en cada etapa del ciclo de vida su síntesis y secreción.

Se realizarán tres aproximaciones experimentales. Se evaluará el potencial biotecnológico de cepas BAL propias aisladas principalmente a partir de sidras locales (ver parte final de esta sección). El objetivo será aislar aquellas cepas que produzcan compuestos de interés aplicado como EPS, riboflavina o el ácido linoleico conjugado, de cara a su posible uso en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales. Se ha descrito que cepas BAL específicas inhiben el crecimiento de determinadas especies de hongos, por lo que también se aislarán las de mayor actividad sobre el sistema fúngico de referencia Aspergillus nidulans.

Éste es uno de los modelos más utilizados en el estudio del desarrollo de hongos, o la producción de micotoxinas. Así, en segundo lugar, se determinarán los mecanismos genético-moleculares que inducen la esporulación asexual, principal mecanismo de propagación, y la producción de micotoxinas. En esta segunda tarea se generarán y optimizarán cepas recombinantes y procedimientos de análisis masivo que permitirán determinar, en la tercera parte del proyecto, los compuestos secretados por las cepas BAL responsables de la actividad antifúngica/fungistática, así como sus mecanismos de acción sobre el hongo. Se determinará también qué estrategias de respuesta se inducen en el hongo, priorizando la síntesis de metabolitos fúngicos.

La estrategia planteada permitirá un avance significativo en áreas de investigación básica como el control del desarrollo microbiano, pero también establecerán una plataforma para identificar compuestos bioactivos que puedan dar lugar a nuevos alimentos funcionales o nuevas formulaciones con actividad antimicrobiana reforzada

Palabras clave:

*Exopolisacáridos

*Bacterias lácticas

*Hongos filamentosos

*Esporulación

*Probióticos

*Prebióticos

*Metabolismo secundario

*Vitaminas

*Alimentos funcionales

*Transducción de señales

*Respuesta a estrés

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Directores: Oier Etxebeste y María Teresa Dueñas Chasco

Equipo investigador: Iñaki Berregi Abalde, Iñaki Diez Ozaeta eta Ziortza Agirrezabala Urkia Resumen: Proyecto Elkartek EMOTION - El estudio de los recursos bióticos marinos permitirá el desarrollo de nuevas herramientas biotecnológicas, con un impacto positivo y sostenible en la economía, medicina e industria. Los entornos marinos albergan una vasta diversidad de microorganismos que contribuyen al balance ecológico, los ciclos biogeoquímicos y las cadenas alimentarias. Los océanos no forman un ecosistema homogéneo y, por tanto, los microorganismos marinos han tenido que desarrollar una amplia batería de estrategias genómicas para adaptarse a las condiciones de temperatura, presión o iluminación, y a condiciones de estrés como altas concentraciones de sal, escasez de nutrientes o la necesidad de degradar sustratos poliméricos recalcitrantes. Así, los microorganismos marinos son una fuente valiosa de nuevos productos biotecnológicos.

La investigación en microorganismos marinos se ha centrado principalmente en las bacterias, aunque los hongos son también una fuente valiosa de pigmentos, enzimas halo-/termoestables, compuestos bioactivos o antibióticos. Nuestro grupo en la Universidad del País Vasco inició en 2021 una línea de trabajo centrada en la caracterización de hongos marinos cultivables a partir de muestras recogidas a lo largo de la costa vasca. Durante este tiempo, hemos desarrollado las competencias necesarias para cultivar hongos de crecimiento lento, determinar la taxonomía de los aislados y estudiar sus genomas, y hemos desarrollado procedimientos que permitirán identificar especies/cepas con potencial biotecnológico.

En línea con la estrategia RIS3 y la sexta prioridad temática del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación (Alimentación, bioeconomía, recursos naturales y medioambiente), se llevará a cabo una caracterización exhaustiva fenotípica, taxonómica y genómica de la micobiota cultivable de la costa vasca. El potencial biotecnológico de los aislados será evaluado según la capacidad de degradar polisacáridos recalcitrantes de algas. Se emplearán técnicas genómicas y transcriptómicas para identificar genes y clusters de genes que codifiquen las actividades de interés. Se determinará su halo- y termoestabilidad, y el rango de pH en el que permanecen activas. Finalmente, se explorará el uso del hongo modelo Aspergillus nidulans como sistema de expresión heteróloga de las proteínas identificadas (o combinaciones de estas). Nuestro grupo acredita una sólida experiencia en la generación de cepas recombinantes de este hongo.

En general, este proyecto inventariará la micobiota cultivable de la costa vasca, sus genomas y sus transcriptomas, e identificará actividades enzimáticas que podrán ser transferidas a compañías biotecnológicas interesadas en el desarrollo de nuevas herramientas para la generación de productos de glicobiología customizados.

Palabras clave: Microbiología, Hongos filamentosos, Hongos marinos, Hongos de estuarios, Biotecnología, Pigmentos, Clusters génicos del metabolismo secundario, Polisacáridos, Bioactividad, Enzimas, Secuenciación de genomas, Transcriptómica

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Director: Miguel A. Huertos Mansilla

Equipo investigador: Unai Prieto Pascual

Resumen: Diseño de nuevos ligandos pincer y complejos organometálicos para aplicaciones en reacciones catalíticas en cascada con el fin de mejorar y abaratar la síntesis de moléculas orgánicas complejas utilizando materias primas baratas y abundantes.

Palabras clave: ligandos, complejos, catálisis homogénea, reacciones tándem.

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Directora: Eider San Sebastian

Equipo investigador: Uxua Huizi

Resumen: METAL-ORGANIC FRAMEWORKS AS ELECTRODE COATING CHIRAL MATERIALS FOR A CISS-EFFECT PROMOTED EFFICIENCY OF ALKALYNE, NEUTRAL AND SEE-WATER ELECTROLYTIC WATER SPLITTING

Palabras clave: H2 verde, electrólisis de agua, CISS effect, quiralidad

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Directora: Zoraida Freixa

Equipo investigador: Ane I. Aranburu, Unai Prieto, Ariadna Pazos

Resumen: Complejos organometálicos con propiedades poco convencionales: quirales en el metal para aplicaciones catalíticas, foto-modulables para aplicaciones catalíticas y luminiscentes para su aplicación como sensores.

Palabras clave: Chiral-at-metal, luminescence, Catalysis.

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Directores/as: Marcelo Calderón, Ana Beloqui Elizazu y Oihane Sanz Iturralde.

Equipo investigador: Marcos Heredero, Pablo Muñumer, Dr. Daniel Sánchez, Rocío López, Dr. Soledad Orellano, Dr. Matias Picchio, Dr. Sergio Saldaña, David Esporrín, Jakes Udabe, Dr. Nicolaos Politakos, Huiyi Wang, Maria Angela Motta, Oliver Wolfgang, Andoni Rodríguez López de Abetxuko, Bruno Espuche, Irene Alonso, Dr. Elena Romero Ben, Aitor Ontoria, Ana María Muñoz, Iraide Olaindia.

Resumen: El grupo “Plataformas tridimensionales funcionales para medicina personalizada y transición energética” reconocido por la UPV/EHU (GIU21/033), combina los intereses y la experiencia de investigadores que trabajan en la interfaz entre la ciencia de los polímeros, la biología, la ingenieria de materiales, la sostenibilidad y energía. Entre diversas actividades, se explora la encapsulación, decoración, atrapamiento y conjugación de grupo biológicamente activos con el fin de lograr un amplio espectro de aplicaciones. Los objetivos que se persiguen son una combinación sinérgica de tres líneas de investigación, con intereses que van desde la administración de fármacos y catálisis, hasta el diagnóstico de enfermedades, la ingeniería de tejidos y la captura de gases.

La línea de investigación “Polímeros Responsivos Terapéuticos” (RPT) liderada por el Dr. Marcelo Calderón se ocupa del desarrollo de nuevos conceptos terapéuticos para los polímeros. Se utilizan sistemas poliméricos sensibles a respuestas tanto internas como externas como materiales inteligentes, para la mejora de la eficacia terapéutica de fármacos. Las principales áreas de investigación versan sobre conjugados multifuncionales de polímero-fármaco, tecnologías de diagnóstico innovadoras como enfoques teranósticos, e hidrogeles sensibles al ambiente encontrado en tejido enfermo. Por ello, el trabajo se centra principalmente en la química orgánica y de polímeros, y cuenta con el apoyo de una sólida red de colaboración internacional que involucra a bioquímicos, biólogos, médicos, etc., con sólidos conocimientos en áreas como terapia génica, terapéutica del cáncer, administración de fármacos tópicos y terapia fototérmica, entre otras.

La línea de investigación de PolyZymes liderada por las Dra. Ana Beloqui se centra en la utilización de enfoques sintéticos bien establecidos para la fabricación de híbridos proteína-polímero con el fin de mejorar la estabilidad de enzimas en condiciones adversas (pH extremo, temperaturas o la presencia de disolventes orgánicos). En este sentido, se encapsulan enzimas individuales dentro de cubiertas poliméricas, dando lugar a nanogeles de enzima única (SEN, por sus siglas en inglés) estables y robustas. Por otro lado, se utiliza la química bioorthogonal, con el objetivo de unir proteínas y polímeros funcionales, siguiendo enfoques in situ o utilizando macromoléculas sintetizadas previamente. El componente polimérico es decorado con una variedad de grupos funcionales, adaptando así características a los biohíbridos. Los híbridos multifuncionales se aplican finalmente al desarrollo de nanoreactores quimioenzimáticos para una catálisis eficiente y sostenible, quimiosensores integrados para la biodetección de analitos y como nanotransportadores en el campo de la biomedicina.

La Dra. Oihane Sanz lidera la línea de investigación en catálisis heterogénea, la cual está centrada en los sistemas catalíticos estructurados. Desde el punto de vista de los casos de estudio, el foco se centra procesos tecnológicos para la protección ambiental (oxidación de COVs, eliminación de nitratos en agua y almacenamiento de CO2) y energía (síntesis de Fischer- Tropsch, reformado de metanol, síntesis de dimetil éter, etc.) y el desarrollo de materiales porosos.

Palabras clave: polímeros inteligentes, enzimas, nanozimas, biomedicina, nanotransportadores, reactores de microcanales, procesos catalíticos, materiales porosos.

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Directora: Lide Arana Urbieta

Resumen: La resistencia a los antimicrobianos es una de las mayores amenazas para la salud mundial, ya que los compuestos actuales se están volviendo inútiles contra algunos patógenos infecciosos resistentes. Por consiguiente, es urgente el desarrollo de nuevas estrategias para hacer frente a esta amenaza y los sistemas de transporte de fármacos representan una solución potencial para mejorar las propiedades de los actuales antibióticos y revertir los mecanismos de resistencias. Entre los diferentes sistemas de transporte de fármacos, las Nanopartículas Lipídicas Sólidas presentan características que las convierten en herramientas muy prometedoras ya que ofrecen muchas ventajas para la administración selectiva y no tóxica de fármacos. Varios trabajos han demostrado la capacidad de las Nanopartículas Lipídicas Sólidas para mejorar significativamente las características de los antibióticos y aumentar la eficacia del tratamiento. Además, las nanopartículas son una estrategia inteligente para la administración combinada de fármacos, de forma que garantizan una mejor biodistribución espaciotemporal.

Palabras clave: sistemas de transporte de fármacos, nanopartículas lipídicas sólidas, mejora de la eficiencia de los compuestos antibióticos, terapia combinada.