Iniciativa científico-tecnológica

BioTech-UPMEnero 2010

1Aprobada por el Consejo de Gobierno y apoyada por el Consejo Social

Desafío institucional en I+D+i• No es posible concebir la actividad de I+D+i

de forma aislada en ninguna institución– Nadie posee todos los conocimientos necesarios– Creciente uso de modelos de “innovación abierta”

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Se requiere un mayor compromiso institucional sostenido a largo plazo

No basta con la iniciativa individual o de los grupos de investigación

Respuesta de la UPM

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Las iniciativas científico-tecnológicas suponen la respuesta institucional de la UPM para abordar

la actividad de I+D+i y formación en áreas estratégicas y acelerar su competitividad

internacional

NanoTech-UPM SpaceTech-UPM

BioTech-UPM

¿Por qué BioTech-UPM?• Acercamiento interdisciplinar entre la ingeniería y las

ciencias de la vida y, sobre todo, de la salud– Las disciplinas relacionadas con las ciencias de la vida se

están “tecnificando” de forma acelerada – Impacto transversal en múltiples disciplinas de la UPM

• Estrategia similar en universidades de investigación en ingeniería de relevancia mundial– EPFL, Columbia, Harvard, Cambridge, ETH, MIT, etc.

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Ciencias de la vida

Ingeniería

Prevención,Diagnóstico,

Terapia, Seguimiento

Mejora de la Calidad de vida

BioTech-UPM en el “triangulo del conocimiento”

Educación

InvestigaciónInnovación

Hospitales

Empresas Centros I+D

UPM

AAPP

BioTech-UPM debeservir de estímulopara el desarrollode actuacionesintegradas en cooperación conempresas y AAPP

Necesidad deestablecer vínculos

estables de I+D+i con entidades

públicas y privadasnacionales e

internacionales

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OPIs

Actuaciones de la iniciativa BioTech-UPM

6

BioTechUPM

Acuerdos con socios externos

Formaciónespecializada

Recursos humanospara I+D+i

Infraestructurasavanzadas

Entidadespúblicas y privadas

PIFDoctores juniorDoctores senior

Centros I+D+iEquipos científicosDemostradores tecnológicos

PostgradoGrado

Proyectos I+DNacionales e

internacionales

Ej. Blue Brain, FP7, CIBER

Ejemplos de la actividad investigadora de la UPM

• Neurotecnología (técnicas no invasivas, imagen clínica)

• Bioinformática (tratamiento y visualización de datos)

• e-salud (salud personalizada, seguimiento de pacientes)

• Discapacitados (sistemas de ayuda, simulación)

• Biomateriales (nanomateriales, compatibilidad)

• Cirugía robotizada (robots quirúrgicos, telecontrol)

En BioTech LA UPM NO PARTE DE CERO

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Participación en el VII PM

• UPM en el VII PM (2007-2009)Nº proyectos firmados: 93 Financiación: 22.124.462,19 €

• Datos concretos en el ámbito de BioTech-UPMPrograma Nº proyectos FinanciaciónAAL 3 447.212 €CIP 1 357.149 €ICT Healthcare 8 2.857.058 €ICT Inclusion 5 1.522.495 €TOTAL 17 5.183.914 €

La UPM es la primera universidad española en la participación en el PM en número de proyectos y retornos

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Participación en el PN de I+D+i

• UPM en el PN de I+D+i (2008-2009) Nº proyectos: 172 Financiación : 58.927.584 €

• Datos concretos en el ámbito de BioTech-UPMPrograma Nº proyectos FinanciaciónMICINN (proyectos) 14 1.589.582,- €CENIT 4 3.330.119,- €CIBER 1 2.100.000,- €AVANZA 6 829.974,- €PSE 2 140.165,- €

TOTAL 27 7.989.840,- €

La UPM tiene una amplia experiencia de participación con el sector empresarial en proyectos del PN

9

Ejemplo de actividad (I) Biomateriales: Ingeniería regenerativa

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• Objetivos:– Desarrollo de matrices de

fibras biomiméticas para crecimiento de tejidos

• Ejemplo de actividades relevantes: – Acuerdo con la Fundación

Marcelino Botín– Proyectos PN

Ejemplo de actividad (II) Biomateriales: Ingeniería regenerativa

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• Objetivos:– Desarrollo de

biomateriales de base colágeno para velos valvulares, y tejidos arteriales

Ejemplo de actividad (III) Neurociencia cognitiva y computacional

• Objetivo:– Análisis de Sincronización

cerebral: Marcadores biológicos de enfermedades neurodegenerativas

• Ejemplo de actividades relevantes:– MADR.IB (Biociencias-CM)– Proyectos PN, NIH– Centro MEG (Acuerdo UCM)– ELEKTA (en trámite)

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Estudio de los mecanismos de sincronización cerebral para la detección precoz de la enfermedad de Alzheimer

Ejemplo de actividad (IV) Imagen cardiovascular

• Objetivo:– Métodos avanzados de

diagnóstico de alteraciones cardiovasculares

• Ejemplo de actividades relevantes:– National Institutes of Health

(NIH). EE.UU.– Siemens-Acuson (EE.UU.)– Hospital Gregorio Marañón– Proyectos PN, FIS

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Segmentación, caracterización y modelado de la aorta a partir de

imágenes TAC.

Ejemplo de actividad (V) Cirugía guiada por imagen

• Objetivo:– Facilitar la planificación

prequirúrgica y la toma de decisiones durante la cirugía mediante técnicas de proceso de imagen.

• Ejemplo de actividades relevantes:– Johns Hopkins Univ.– Hospital Gregorio Marañón– GMV– Proy. Singular Estratégico

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Visualización tridimensional de una segmentación de hígado a partir de un TAC

del paciente

Ejemplo de actividad (VI) Imágenes de microscopía para Biología de

Sistemas• Objetivo:

– Desarrollo de métodos de análisis de imagen para analizar el desarrollo embrionario

• Ejemplo de actividades relevantes:– CNRS, Francia– École Polytechnique, Francia– CNB-CSIC

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Imágenes del desarrollo del embrión de pez cebra. Segmentación y seguimiento de células

Ejemplo de actividad (VII) Neuroimagen

• Objetivo:– Métodos avanzados de

diagnóstico de alteraciones neurológicas

• Ejemplo de actividades relevantes:– Fundación CIEN

(IS Carlos III)– PN– Avanza (proyecto AlzTool)

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Alteración talámica y en pedúnculos en Parkinson mediante Anisotropía y DTI

Cuantificación depósitos de hierro.

Ejemplo de actividad (VIII) Nanomedicina I

• Objetivo:– Desarrollo de Contrastes

MRI/MEG: Marcado de proteína amiloide para el diagnóstico precoz de la enfermedad de Alzheimer

• Ejemplo de actividades relevantes:– CIBER-bbn (proyecto NanoMAG)– Fundación CIEN (IS CarlosIII)– MADR.IB (Biociencias-CM)

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Desarrollo del conjugado NPM-anticuerpo - antiab1-40 para detección de la placa

amiloide

Ejemplo de actividad (IX) Nanomedicina II

• Objetivo:– Nanoterapia oncológica:

Hipertermia y liberación selectiva de fármacos mediante agentes terapéuticos basados en nanopartículas magnéticas

• Ejemplo de actividades relevantes:– CIBER-bbn (Proyecto Imafen)– Proyecto Alzheimer Reina Sofía– PN (Proyecto Teranosis)

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Internalización de nanoconjugados por células de glioblastoma humano para terapia de hipertermia (NPM+Dextran-

Fe3O4- Av FITC)

Ejemplo de actividad (X) Estudio y terapia del dolor

• Objetivo:– Bases fisiológicas del dolor.

• Desarrollo de dispositivos de diagnóstico y terapia mediante campos EM

• Ejemplo de actividades relevantes:

- Acuerdo UZ- PN (MagneCom)- GE-Healthcare (en trámite)

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MRI (DTI) de paciente con fibromialgia y estimulación somatosensorial. Registro

simultáneo EEG

Ejemplo de actividad (XI) Informática Biomédica

• Objetivo:– Integración y modelado de

información biomédica multiescala en investigación traslacional

• Ejemplo de actividades relevantes:

• Avanza (Tratamiento 2.0)• AAL 2009• CENIT (AmiVital)

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Ejemplo de actividad (XII) páncreas artificial telemédico

• Objetivo:– Investigación en sistemas

de control en lazo cerrado en diabetes

• Ejemplo de actividades relevantes:

– Proyecto PARIS (ISCiii)– CIBER-bbn (Proyecto

Predircam)– NIH (EEUU)

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GGlucosa

en plasma

IInsulina

en plasma

IaInsulinaactiva

Insulinasubcutánea

CHO ingesta

Excreciónorina

Utilización

Eliminaciónde insulina

Modelo desujeto diabético

Gin

Gout

Gren

Iabs

k2Ia

k1I

Ieq

Sh

Sp

Pruebas clínicas del modelo de páncreas artificial del GBT

Ejemplo de actividad (XIII) Aplicaciones y Servicios de Inteligencia

Ambiental • Objetivo:

– Investigación en Inteligencia Ambiental y en la prevención, cuidado y promoción de la salud y el bienestar de las personas, el apoyo a la inclusión social y la vida independiente

• Ejemplo de actividad relevante:– “Smart Houses Living Lab”

• Miembro de la “European Network of Living Labs”

– Banco de pruebas real para las nuevas aplicaciones y servicios

• 150 m2 (instalación en ETSIT)22

Cueva de realidad virtual

Cocina

BañoVista del salón

Ejemplo de actividad (XIV) Salud personalizada

• Objetivo:– Integración de sensores no

invasivos para seguimiento de pacientes

• Ejemplo de actividades relevantes:– Proyectos del FP6

• MyHeart

– Proyectos del FP7• Remote health and social care for

independent living of isolated elderly with chronic conditions

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Sistema de seguimiento de pacientes crónicos mediante

ropa inteligente

Ejemplo de actividad (XV) Tratamiento de enfermedades neurodegenerativas

• Elaboración de un sistema multiparamétrico para la evaluación continua de pacientes de enfermedades neurodegenerativas de tipo motor, • a través de sensores

vestibles, de algoritmos de evaluación de síntomas

• y de modelos estadísticos y predictivos específicos a cada paciente

Sistema de sensores vestibles

Optimización de tratamientosy mejoras en calidad de vida

Módulos de 

procesamientode Señal y 

evaluación de síntomas

Modelos Individuales de 

evaluación y predicción

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Ejemplo de actividad (XVI) Cirugía robotizada (I)

25

• Objetivo:– Guiado de robots para cirugía mediante

imágenes médicas 3D– Desarrollo de instrumental quirúrgico

robotizado (ej. cirugía laparoscópica)– Prótesis y órtesis robóticas– Desarrollo de órganos artificiales

• Centro de investigación en Robótica y automática (UPM-CSIC)– Bio-robótica y órganos artificiales– Redes neuronales bio-inspiradas– Robots para asistencia (medicina y análisis

clínicos, ancianos, enfermos)– Prótesis robotizadas, órtesis, exoesqueletos

Asistente quirúrgico robotizado

Ejemplo de actividad (XVII) Cirugía robotizada (II)

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Proyectos en desarrollo• Posicionamiento robotizado guiado

por imágenes médicas, para inserción de registros fiduciales para tratamientos oncológicos (Clínica RUBER Internacional)

• Sistema robotizado guiado por imágenes médicas para cirugía cráneo-facial reconstructiva.

• Órtesis robotizadas para discapacitados (ARROPAR –AECID)

• Pinzas robotizadas para cirugías laparoscópicas del abdomen (Servicio de Cirugía del Hospital Infanta Sofía)

Asistente quirúrgico robotizado Brazo robotizado RUBER

Ejemplo de actividad (XVIII) Electrónica de Potencia para equipos médicos

Implantes cocleares• Objetivo:• Mejora de autonomía

minimizando las pérdidas en la alimentación del implante

• Ejemplo de actividades relevantes:• Centro de investigación en

Electrónica Industrial, CEI (financiación privada de “Coclear”)

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Emisor

Implante

Coclea

Nervioauditivo

Micrófono

Cable

Procesador de voz

Electrodos

Ejemplo de actividad (XIX) Reconstrucción mediante sistemas 3D

• Objetivo:– Diseño e Implantación de

Soluciones Software en el ámbito de la Medicina Legal y Cirugía Virtual

• Ejemplo de actividades relevantes:– Reconstrucción de rostros de

individuos a partir de restos óseos para aplicaciones en el campo de la medicina legal y forense

• Proyecto Tractor MICINN28

Ejemplo de actividad (XX) Proyecto “Blue Brain”

• Objetivo:– Modelización de morfologías

neuronales y circuitos corticales– Clasificación y caracterización de

micro/ultra estructuras-neuronales– Visualización interactiva y multiescala

de circuitos corticales

• Ejemplo de actividades relevantes:– Proyecto Blue Brain (nodo Cajal-Blue

Brain en España) • Financiado MICINN• Posible futuro Proyecto FET-Flagship

– Convenio de Colaboración UPM– URJC Simulación y visualización de una

columna cortical. 29

Ejemplo de actividad (XXI) Proyecto “Blue Brain”

• Objetivo:– Descifrar el conectoma o mapa

detallado de las conexiones sinápticas de la columna cortical, con la reconstrucción de los componentes que la conforman

• Ejemplo de actividades relevantes: – Generación automática en 3D de

imágenes neuronales a nivel ultraestructural)

– Acuerdo con Zeiss sobre microscopia Cross beam Segmentación de imágenes de

tejido cortical obtenida con microscopio Cross beam (Zeiss) 30

Programas de postgrado• Programas de postgrado oficial relacionados

– Máster Universitario en Ingeniería Biomédica • 62 profesores investigadores de 19 Departamentos de ocho

Centros de la UPM + expertos externos – Máster Universitario en Telemedicina y Bioingeniería

• Formación científica y técnica en las TIC

• Diversos programas de postgrado de título propio• Puesta en marcha en 2011de formación de grado:

– Biotecnología (apoyado en el CBGP)– Ingeniería Biomédica (apoyado en el CTB)

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• Formación de investigadores – becas/contratos anuales de PIF (convocatorias UPM)

– becas/contratos (convocatoria de clúster CEI Moncloa)

• Contratación de investigadores– contratos jóvenes investigadores UPM anuales– contratos I3 anuales– investigadores senior Isaac Peral (2 en acuerdo con BBVA)

• Traslado a la UPM de investigadores procedentes de otros centros– Acuerdos inicialmente con CSIC, UCM, URJC, CIBER

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Formación y contratación de investigadores para BioTech

Infraestructuras BioTech Un compromiso de futuro de la UPM:

30M€ de inversión 2009-2011• Equipamientos científicos para biomedicina

– Grandes equipos catalizadores de la I+D+i • CTB (Centro de Tecnología Biomédica)

– Edificio en construcción en Montegancedo• Apoyo a la innovación tecnológica

– Laboratorio en Inteligencia Ambiental (“Smart-House Living lab”)

• Ligado a salud personalizada (instalado en la ETSIT)– Centro de Demostración Tecnológica (CEDET)

• Nuevo edificio previsto en Montegancedo (3.500 m2)

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Equipamientos de I+D para BioTech-UPM

• Cueva de realidad virtual (5 caras)• Microscopía electrónica (cross beam)• Ampliación supercomputador Magerit• Sistema de magnetoencefalografía

(participación prevista en la futura ICTS de Procesamiento de Imágenes Médicas)

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La tecnología biomédica requiere disponer de equipamientos sofisticados y ponerlos a disposición

de la investigación fundamental y clínica

La tecnología biomédica requiere disponer de equipamientos sofisticados y ponerlos a disposición

de la investigación fundamental y clínica

Equipamientos disponibles 2010:

Acuerdos de colaboración

con empresas

Infraestructura de investigación en colaboración con el sector empresarial

Cueva de realidad virtual 5 caras• Instalada en CEDINT-

CESVIMA(acuerdo con T-Systems)

Microscopía electrónica “Cross-beam”• Instalada en CBGP

(acuerdo con Zeiss)35

Uso de supercomputador • Magerit (instalado en CESVIMA)

– Nodo de la red de supercomputación española

• Ampliación adquirida– Ampliación procesadores

(acuerdo con IBM)Magnetoencefalografía

• MEG: mapeado funcional del cerebro

• Instalación prevista en mayo de 2010

(acuerdo con Elekta) 36

Infraestructura de investigación en colaboración con el sector empresarial

Centro de Tecnología Biomédica Aprobado por el Consejo de Gobierno (2008)

• Líneas de actividad de los grupos implicados:– Bioingeniería y Telemedicina (GBT), – Materiales Estructurados Avanzados y

Nanomateriales (GBMB), – Tecnologías de Imágenes Biomédicas (BIT), – Informática Biomédica (GIB), – Ingeniería de Minería de Datos (HPDA) y – Grupo de Dispositivos Magnéticos (GDM) – Circuitos corticales (Instituto Cajal-CSIC)

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Centro de Tecnología Biomédica Laboratorios previstos

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• Nanobiotecnología• Bioinstrumentación• Bioelectromagnetismo• Biofuncionalización • Bioquímica • Cultivos• Microscopía• Electrofisiología (patch/voltage clamp)

• Modelos Celulares y Animales • Computación de altas prestaciones

• Informática Biomédica• BIO-TICs• Análisis Imagen Biomédica• Conectividad/sincronización cerebral. Modelos-Redes• Modelado de sistemas biológicos• Magnetoencefalografía (MEG) • Neurociencias cognitivas y computacionales• Biomateriales. Ingeniería Tisular• Animalario

Construcción del CTB

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Nuevo edificio 7.500 m2 (infografía, edificio en construcción)Terminación prevista: mayo 2011

Espacio provisional ocupado

800 m2 (anejo al CBGP)

Apoyo al proceso innovador (I)• Propiedad intelectual e industrial relacionada

– Patentes y registros software en el ámbito BioTech:• 35 patentes y 6 registros software• 8 de las 72 patentes presentadas en 2009

• Creación de empresas de base tecnológica– Competición de creación de empresas en 2009

• 15 ideas de negocio relacionadas (de 266)• 4 planes de negocio relacionadas (de 38)

– Creación de spin-off y start-ups• 4 nuevas empresas creadas entre 2006 y 2009

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Apoyo al proceso innovador (II)• Centro de demostración tecnológica CEDET (en proceso de

creación)

– Valorización y explotación de resultados de I+D – Integración y demostración de tecnologías

• Futura construcción aneja al actual Centro de Empresas de Montegancedo

• Unidades de I+D empresarial en centros UPM – Alianzas estratégicas con la UPM

• Convenios a largo plazo para desarrollo de líneas• Cátedras universidad-empresa

– Espacio reservado en centros de I+D+i de la UPM• CEDET, CTB y CBGP

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Alianzas con el sector académico e investigador

• Derivados de la participación en Blue Brain– CSIC (a través del Instituto Cajal) – EPFL (Lausanne, Suiza) – Universidad de Columbia (EEUU)

• Derivados del CTB– UCM (en magnetoencefalografia) – URJC (en imágenes médicas) Pendiente

– IS Carlos III (en enfermedades neuronales) Pendiente

Oportunidad para el estrechamiento de relaciones con universidades nacionales e internacionales

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Alianzas con el sector empresarial

• INDRA (simuladores)• Telefónica (servicios e-salud)• Elekta (equipamiento MEG)• GMV (simuladores)• T-Systems (realidad virtual)• Deimos (simuladores)• General Electric (Alzheimer, dolor)• Medtronics (cardiología)• Siemens (servicios e-salud)• Vodafone (salud y bienestar social)

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Para acelerar el proceso y conseguir colaboraciones a largo plazo con el sector empresarial del sector biomédico

Acuerdos firmados y en negociación:

Nuevos acuerdospara la creación de unidades conjuntas

de I+D+ien centros de la UPM

Alianzas con el sector médico

• Hospital Clínico (neurología, salud personalizada)

• Hospital Ramón y Cajal (neurología experimental)

• Hospital Infanta Sofía (teleradiología, rehabilitación, at. domiciliaria)

• Hospital Gregorio Marañón (imágenes)

• Hospital Puerta del Hierro (tejido vascular, neurotecnología)

• Ruber Internacional (magneto encefalografía)

• Clínica Anderson (seguimiento cardiopatías)

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Contactos para alcanzar acuerdos con hospitales Proyectos conjuntos y uso de instalaciones para

desarrollar y demostrar el uso de tecnologías biomédicas

Conclusiones• La iniciativa científico-tecnológica BioTech-UPM es una

apuesta institucional de la UPM para mejorar su posicionamiento docente e investigador en las ciencias biomédicas

• Supone la puesta en marcha de un conjunto de actuaciones de carácter multidisciplinar cuyo desarrollo se acompasará a los recursos que se puedan obtener

• Su desarrollo durante 2009 ha permitido incrementar la actividad de I+D+i con más de 15M€ obtenidos en proyectos de I+D+i de las AAPP y una inversión de 30M€ comprometidos para el período 2009-2011

• Se utilizará el Parque UPM como catalizador de la iniciativa procurando la implicación de entidades públicas y privadas

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Para mayor información:

Vicerrectorado de Investigación biotech@upm.es

www.upm.es/biotech

Observatorio de I+D de la UPMwww.upm.es/observatorioIDI

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