Biomateriales y medicina regenerativa

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INVESTIGADOR PRINCIPAL

Gustavo Guinea Tortuero
gustavovictor.guinea@upm.es
DIRECCIÓN

Centro de Tecnología Biomédica (CTB)

Parque Científico y Tecnológico de la UPM. Campus de Montegancedo
Ctra. M40 km.38. 28223, Pozuelo de Alarcón, Madrid SPAIN

Información del grupo

La dedicación principal de nuestro laboratorio es el desarrollo de nuevos biomateriales para medicina regenerativa basados en fibroína de seda y la biofuncionalización de biomateriales convencionales. Desde un punto de vista más básico, nuestra investigación también pretende contribuir a la comprensión de cuestiones básicas en el campo de la biomecánica y la mecanobiología.

Las áreas principales de investigación del grupo son: (1) Desarrollo, caracterización y modelado de nuevos biomateriales bioinspirados, (2) Aplicación de la mecánica celular como herramienta de diagnóstico y (3) biofuncionalización de biomateriales.

Reseña

Gustavo Guinea es Ingeniero de Caminos (Universidad Politécnica de Madrid, UPM) (1986) y Licenciado en Ciencias Físicas (Universidad Complutense de Madrid, 1988).
En 1990 recibió el Premio Extraordinario de Doctorado, y en 1992, el Premio a la Labor Científica de un Profesor Joven (UPM).

Posee la medalla Robert L’Hermite (1994) de la Unión Internacional de Laboratorios de Materiales y Estructuras, y fue fundador de la Sociedad Española de Integridad Estructural. Junto a Manuel Elices creó la primera titulación oficial de Ingeniería de Materiales en España (1995).

En 2006 fue nombrado Académico Correspondiente por la Real Academia Española de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Desde 2001 es Catedrático de Ciencia de Materiales (UPM), especializándose en biomateriales y materiales biológicas, campo donde ha desarrollado más de una veintena de proyectos de investigación competitivos, y publicado dos centenares de artículos indexados. Co-fundador de las spin-off Sillbiomed y Bioactive Surfaces, es autor de tres patentes. El Prof. Guinea Ha dirigido diez tesis doctorales y tiene reconocidos cinco sexenios de investigación, seis quinquenios docentes y un sexenio de transferencia.

Es director del Laboratorio de Biomateriales e Ingeniería Regenerativa del Centro de Tecnología Biomédica (UPM) (2010), que también dirige desde 2016.

Objetivos estratégicos

Desarrollo de nuevas terapias y procesos de diagnóstico en los que los biomateriales juegan un papel fundamental. Este objetivo estratégico se organiza en cinco objetivos parciales:

Aplicaciones de las fibras de seda de altas prestaciones. Estos biomateriales se aplican al tratamiento de lesiones de tendones y ligamentos, así como para generar guías axonales para la recuperación de lesiones en conexiones nerviosas.
Aplicaciones de los hidrogeles de seda. Los hidrogeles retardados con células encapsuladas o en combinación con fármacos se utilizan para el tratamiento de enfermedades y lesiones cerebrales, como el accidente cerebrovascular.
Aplicaciones diagnósticas de la mecánica celular. La caracterización mecánica celular se utiliza como procedimiento de diagnóstico para una amplia gama de patologías.
Aplicaciones de biomateriales biofuncionalizados. Los biomateriales biofuncionalizados disminuyen la posibilidad de rechazo y mejoran la respuesta del organismo al implante.
Aplicación de la microscopía de fuerza atómica de afinidad. La identificación de moléculas individuales es una poderosa técnica de diagnóstico para evaluar el efecto de nuevos fármacos en diferentes condiciones patológicas de las células y/o tejidos.

Líneas de investigación

Biomateriales basados en fibroína de seda. Las proteínas de seda se utilizan para la producción de diferentes formatos de biomateriales: fibras, films, geles, mallas etc.. en combinación con células madre y biomoléculas.
Mecánica celular y mecanobiología. La evaluación de la deformabilidad de las células por aspiración con micropipeta, microscopía de fuerza atómica y me´todos de microfluídica permite caracterizar el estado fisiológico o patológico de diferentes linajes celulares y se utiliza como técnica de diagnóstico. El grupo trabaja en el análisis de las relaciones entre deformabilidad, ordenamiento interno y función celular.
Biofuncionalización de biomateriales. Los biomateriales se funcionalizan mediante silanización por vapor activado , técnica patentada que permite su cobertura con una capa biofuncional que modula la respuesta del organismo al implante y permite potenciar la aceptación en el paciente.
Microscopía de fuerza atómica de sistemas biológicos. La microscopía de fuerza atómica permite la caracterización de los sistemas vivos desde la escala molecular hasta la tisular, incluida la escala celular. El uso de sondas de detección específicas permite caracterizar la presencia de biomoléculas individuales en la superficie de las células.