O Biobanco instalado no iBiMED, Departamento de Ciências Médicas, suporta a investigação clínica e translacional, o treino de estudantes e clínicos de pós-graduação e promove colaborações entre os investigadores e hospitais. Designadamente, possibilita investigação a nível da descoberta e validação de biomarcadores, validação de novos kits de diagnóstico, ferramentas de prognóstico e tratamento de doenças humanas. O Biobanco inclui coleções de amostras de" biofluídos humanos (ex. sangue total, plasma, soro, líquido cefalorraquidiano, saliva, urina) dados clínicos de indivíduos voluntários, saudáveis ou com doenças (ex. de foro Neurológico, Respiratório e Cardiovascular)."
Funciona em estreita colaboração com o Centro Académico Clinico Egas Moniz, entre outros centros hospitalares regionais.
Tem como prioridades:
- Promover a investigação biomédica, translacional e clínica;
- Possibilitar a integração e participação de investigadores biomédicos, clínicos da região e farmacêuticas, em projetos de cooperação locais, nacionais e internacionais;
- Possibilitar a integração e participação em redes e consórcios nacionais e europeus.
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Biobanco
O Biotério é um espaço especializado destinado ao alojamento de animais de laboratório das espécies Mus musculus (murganho) e Rattus norvergicus (ratazana) para fins experimentais e de ensino, sendo um local de acesso restrito, apenas acessível a funcionários e utilizadores com formação e autorização específicas.
O Biotério segue o disposto pelas diretrizes internacionais e pela legislação nacional em vigor (Decreto-Lei nº113/2013 de 7 de agosto), cumprindo o estipulado pela autoridade nacional competente (Direcção-Geral de Alimentação e Veterinária – DGAV) e garantindo a aplicação dos princípios designados genericamente de ‘3Rs’ (Substituição, Redução e Refinamento).
O Biotério disponibiliza o espaço e equipamentos necessários para que os investigadores possam desenvolver os seus projetos utilizando as espécies animais referidas.
O Biotério participou ainda na organização e concretização do Curso de Microcirurgia para Médicos que decorreu a 1 e 2 de março de 2019 no DCM. Este curso foi co-organizado pelo iBiMED/DCM e pelo Centro Hospitalar Vila Nova Gaia/Espinho (CHVNG/E). Teve a participação de 8 formandos, devido ao número restrito de microscópios, e de vários formadores provenientes do CHVNG/E, UP e iBiMED/DCM, como descriminado no poster e programa em anexo.
Esta ação é dirigida a médicos cirurgiões plásticos e reconstrutivos ou de outras áreas da cirurgia, para o treino prático e aperfeiçoamento de técnicas de microcirurgia nomeadamente a anastomose de veias, artérias e nervos, usando ratos como modelos vivos.
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Biotério
A execução de estudos federados de saúde em larga escala e envolvendo múltiplos centros só é possível se estiverem disponíveis ferramentas adequadas para gestão e descoberta de dados. Catálogos de dados podem ser usados para fornecer uma visão geral das características dos bancos de dados sem liberar os dados reais.
MONTRA é uma plataforma web para criação de perfil de bancos de dados distribuídos [1]. Os requisitos dos usuários foram projetados em estreita colaboração com pesquisadores médicos, proprietários de dados e empresas farmacêuticas, resultando em um rico conjunto de funcionalidades para apoiar a descoberta de bancos de dados e coortes. A plataforma foi desenvolvida com arquitetura modular que simplifica a integração de serviços internos e externos.
Este quadro está a ser utilizado com sucesso em vários projetos e iniciativas de investigação europeias, focadas na divulgação e partilha de bases de dados biomédicas.
No projeto EHDEN (www.ehden.eu), por exemplo, agregamos informações sobre mais de 8 milhões de conceitos clínicos de mais de 250 milhões de registos clínicos (EHR) de quase 150 instituições europeias (portal.ehden.eu). MONTRA2 está disponível publicamente sob a licença do MIT em https://github.com/bioinformatics-ua/montra2.
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Data profiling tools
O ano de 2022 foi essencialmente o primeiro ano de pleno funcionamento da plataforma Drosophila. A plataforma Drosophila começou com o objetivo e princípio orientador de fornecer a infraestrutura e o know-how para que qualquer investigador do iBiMED ou da Universidade de Aveiro possa utilizar este organismo modelo em investigação biomédica ou pré-clínica, em estudos genéticos ou farmacológicos (ex. PMID: 35069190, 29951813, 29951811, 29514880). Com o objetivo de incentivar a utilização da Drosophila nas diversas linhas de investigação do iBiMED ou da UA, foi organizado um workshop aberto a todos os investigadores da UA com o objetivo de dar a conhecer este organismo modelo e explicar como pode ser utilizado. A organização do espaço laboratorial está pensada para que durante o período de utilização deste organismo os investigadores do iBiMED tenham espaço no laboratório de apoio (espaço de bancada partilhada), acesso às infraestruturas e apoio científico de forma a garantir o sucesso do trabalho proposto. A plataforma tem sido utilizada por alunos de diversos laboratórios do iBiMED e a expectativa é que o número de laboratórios envolvidos aumente substancialmente.
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Rui Martinho (rgmartinho@ua.pt)
Drosophila
Aengenharia de tecidos pretende fazer face à escassez de tecidos/órgãosdisponíveis para reparação e transplante, adotando estratégiasmultidisciplinares que permitem a criação ex-vivo de estruturas híbridasimplantáveis através daintegração de biomateriais, células e sinais físico-químicos. Esta plataformaoferece a possibilidade de desenvolver hidrogéis capazes de encapsular células,estruturas porosas, membranas, micropartículas e microambientes fechados como unidadesde construção para desenvolver dispositivos capazes de direcionar ativamente odestino das células estaminais para a produção de substitutos de tecidosartificiais viáveis e com potencial terapêutico. Estruturas complexaspodem também ser fabricadas a partir de tecnologias de manufatura aditiva,incluindo a bioimpressão 3D.
Autilização de biomateriais e condições especiais de cultura, incluindo autilização de biorreatores, permite o controlo no espaço e no tempo deestímulos bioquímicos e mecânicos para ativar a expansão e diferenciaçãocelular, a manutenção do fenótipo e a produção de matriz extracelular.
Asestratégias de engenharia de células e tecidos também podem ser utilizadas paradesenvolver modelos 3D in vitro para estudar mecanismos de doenças e testarterapias, incluindo numa lógica de medicina personalizada.
Áreas de Atuação
- Biomateriais de origem natural e bio-inspirados:macromoléculas obtidas a partir de fontes sustentáveis e naturais são adequadaspara a produção de biomateriais biocompatíveis e com propriedades biológicas efísico-químicas controláveis.
- Engenharia de microambientes paracontrolo celular: a produção de unidades híbridas à micro-escala, seguida dasua organização em estruturas maiores, permite a bioengenharia de tecidos comestruturas hierárquicas e altamente controladas.
- Biofabricação 3D de tecidos: nestes casos, épossível processar estruturas combinando tipicamente hidrogéis e células, até àescala dos centímetros, com uma arquitetura bem controlada e com uma forma quepode reproduzir, com grande rigor, a do defeito do tecido que se querregenerar.
- Cultura dinâmica de dispositivoshíbridos: biorreatores e sistemas de microfluídicas, bem como estratégias dedisponibilização de nutrientes, permitem criar ambientes biomiméticos em que ascélulas recebem estímulos mecânicos e (bio)químicos adequados.
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Professor João Mano
Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa
Instalação de investigação dedicada ao campoda biofabricação e engenharia de tecidos centrada em desenvolver técnicas etecnologias inovadoras para conceber e fabricar estruturas e tecidos funcionaispara fins de medicina regenerativa. Os investigadores do laboratório utilizamuma abordagem multidisciplinar, combinando princípios da biologia, engenharia eciência dos materiais com o objetivo de desenvolver estruturas biomiméticas,cuja composição e funcionalidade se assemelham aos tecidos naturais.
O laboratório inclui diferentes tecnologias e técnicasde fabricação 3D. Uma bioimpressora 3D, com funcionalidades exclusivas, taiscomo: três cabeças de impressão e um sistema de cura por UV, permitindocombinar vários materiais com diferentes comportamentos de impressão, bem comocélulas e estímulos bioativos, tudo num único processo de fabricação; Coletoresde impressão editáveis por software para automatizar e dimensionar o seuprocesso de fabricação; Combinação de tecnologias de “electrowriting“ e de dispensaçãonum único processo, permitindo fabricar construções com recursos da nano amacro escala. Possibilidade de incluir fibras submicrométricas nas construções;Gabinete de segurança biológica Classe II. O laboratório possui outrasabordagens inovadoras de biofabricação, como a eletrofiação 3D e eletropulverizaçãode células complementadas com biorreatores de estímulo mecânico e elétrico.Complementarmente o laboratório possui recursos para o desenvolvimento de algoritmose modelos computacionais para otimizar a disposição destes biomateriais,permitindo a criação de estruturas e arquiteturas altamente customizadas. Essesmétodos permitem a fabricação de estruturas/tecidos com diferentes níveis decomplexidade e funcionalidade tais como o osso, cartilagem e a espinhal medula entreoutros já produzidos.
Este laboratório desempenha um papel crucialno avanço do campo da engenharia de tecidos e biofabricação. Através dautilização de sistemas de fabricação de engenharia de tecidos avançados eliminandoa tradicional mão-de-obra laboratorial intensiva, aumentando areprodutibilidade, a segurança e a eficiência-económica, contribuindo para asua adoção clínica generalizada. Pretende-se assim transformar o futuro damedicina regenerativa e melhorar a qualidade de vida de pessoas que necessitamde substituições de tecidos.
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Laboratório de Biofabricação
O Laboratório de Biomecânica da Universidadede Aveiro dedica-se à realização de investigação avançada nas áreas da saúdemusculoesquelética e ortopédica. Aproveitando tecnologias de ponta, comoequipamentos de ensaio biomecânico e simulação computacional, concretizamos investigaçãopara aperfeiçoar as intervenções ortopédicas, otimizar implantes e melhorar osresultados nos pacientes. O laboratório combina as áreas de biomecânica,engenharia e ortopedia, sendo um meio multidisciplinar de investigaçãocientífica e de avanço tecnológico.
Para estudar de forma abrangente a funçãomusculoesquelética, o laboratório possui uma variedade de equipamentos de ensaio,incluindo células de carga, máquinas de teste multiaxial, máquinas de teste defadiga, dispositivos de simulação muscular, sensores de mapeamento de força epressão, e sistemas de aquisição de dados incluindo um sistema de medição ótica.Com estes equipamentos, é possível quantificar importantes parâmetrosbiomecânicos, como forças de reação em articulações, momentos articulares,deformação, tensões, pressão entre outros, o que permite compreender ocomportamento estrutural musculoesquelético e avaliar diferentes condiçõesortopédicas.
O laboratório utiliza técnicas avançadas de simulaçãocomputacional para obter uma compreensão mais profunda da biomecânicamusculoesquelética. Através de modelos virtuais e simulações por método doselementos finitos, analisamos as forças internas e tensões em estruturas ósseas,articulações e tecidos moles. Isto permite estudar mecanismos de lesão,desenvolver estratégias de projeto de implantes e otimizar intervençõescirúrgicas.
O laboratório está ativamente envolvido emvárias áreas de investigação e desenvolvimento, incluindo investigação damecânica articular, bem como o impacto das intervenções ortopédicas emarticulações como o joelho, anca, ombro, coluna vertebral, entre outras. Tambémnos focamos no desenvolvimento e teste de implantes e próteses inovadoras paramelhorar os resultados nos pacientes a longo prazo. Além disso, quantificamosanormalidades em pacientes para auxiliar no diagnóstico, planeamento detratamento e estratégias de reabilitação para patologias ortopédicas. Alémdisso, analisa-se o envelhecimento musculoesquelético para desenvolverestratégias de manutenção da saúde musculoesquelética e prevenir condiçõesortopédicas relacionadas com a idade.
Através de uma estreita colaboração da área ortopédicae de engenharia, inovação e um forte compromisso com a excelência, o objetivodo laboratório é possibilitar contribuições significativas para o campo dabiomecânica musculoesquelética e ortopédica.
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Laboratório de biomecânica
A unidade de Microscopia de Luz (LiM) do Instituto de Biomedicina (iBiMED) apoia pesquisas em microscopia de luz convencional e avançada. Está equipado com diversos microscópios que estão à disposição do iBiMED e de pesquisadores externos. | | Também oferece serviços avançados para pesquisadores intramuros e extramuros. O LiM está integrado na Plataforma Portuguesa de Bioimagem (PPBI), uma infraestrutura do Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação de Relevância Estratégica, financiada pela FCT e pelo programa Compete2020. Os principais objectivos do LiM são fornecer: i) métodos avançados de microscopia para a investigação actual nas ciências da vida e da saúde; ii) treinamento em microscopia óptica para o iBiMED e pesquisadores visitantes; iii) consultoria especializada em planejamento de experimentos e análise de imagens; iv) seminários e workshops de microscopia avançada sobre os mais recentes avanços tecnológicos em microscopia óptica. | | Estamos comprometidos com o desenvolvimento de técnicas de microscopia óptica e suas aplicações aos projetos em andamento de pesquisadores do iBiMED e também de usuários externos. Atualmente estamos focados nas seguintes técnicas: 1) Desenvolvimento contínuo de técnicas especializadas de microscopia e métodos de análise de dados 2) Aplicação de microscopia confocal de varredura a laser, imagens de baixo nível de luz, análise de movimento, fixação, rotulagem, imagens de células vivas, imagens espectrais e separação linear, gerenciamento de dados, processamento de imagens e análise de dados, colocalização, desconvolução.
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Microscopia
A pesquisa usando roedores é fundamental nas ciências biomédicas e fez grandes contribuições para o avanço do conhecimento em muitas áreas de pesquisa. O desenvolvimento de novas terapias, incluindo vacinas, antibióticos, anestésicos, câncer, diabetes, cardiovascular e muitos outros medicamentos essenciais para melhorar a qualidade de vida, todos se beneficiaram com pesquisas realizadas em animais. Avanços recentes em biologia celular e molecular, genética, ômica e o desenvolvimento de tecnologias de triagem de alto rendimento reduziram a necessidade de usar animais em experimentos biomédicos. No entanto, o uso de animais ainda é necessário para entender os mecanismos básicos das doenças humanas, testar novos medicamentos e dispositivos médicos e determinar sua segurança para humanos e outros animais. Apesar disso, estamos comprometidos com a implementação dos 3Rs relativos ao uso de animais na ciência. Essencialmente, incentivamos o uso de métodos alternativos, para reduzir o número de animais usados e o refinamento das práticas para tornar a ciência significativa e preservar a integridade e o bem-estar dos animais.
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Sandra Rebelo (srebelo@ua.pt)
Pesquisa com animais
A Plataforma Tecnológica de Medicina do Genoma iBiMED está equipada com soluções tecnológicas de última geração para oferecer metodologia de microarray (genotipagem e expressão gênica), serviços de sequenciamento de próxima geração (NGS), bem como bioinformática avançada e análise estatística para pesquisadores internos e extramuros. Os principais suportes incluem:
1 - Acesso a tecnologias de ponta na área da genómica;
2 - Treinamento em metodologias genômicas e análises de alto rendimento;
3 - Conhecimento técnico e apoio em projetos experimentais e seleção de metodologias;
4 - Pipelines de bioinformática para análise de dados e interpretação biológica;
A instalação de genômica está fisicamente dividida em um laboratório de análise de amostras (laboratório WET) e um laboratório de bioinformática (laboratório DRY) e oferece serviços NGS usando plataformas Illumina NextSeq550 e MiniSeq, juntamente com serviços de microarrays para genotipagem (iScan), análise de metilação (iScan), estudos de expressão gênica (Agilent) e aCGH (Agilent). A plataforma também fornece suporte bioinformático para a análise de conjuntos de dados complexos gerados por sequenciamento ou microarranjos. O equipamento associado ao laboratório DRY inclui 28 monitores, 16 desktops, 2 laptops, 1 cluster (4 servidores + chassi + conectividade ethernet), 1 solução de armazenamento e 2 UPS. Esta plataforma de investigação está também habilitada a prestar serviços que vão desde o apoio à concepção do projeto experimental, análise e processamento de amostras e consultoria especializada em análise de dados.
A Plataforma Tecnológica de Medicina Genoma iBiMED está integrada no consórcio GenomePT, que pertence ao Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação. O GenomePT – Laboratório Nacional de Sequenciação e Análise do Genoma tem como objectivo aumentar a participação de cientistas portugueses em projectos de investigação nacionais e internacionais utilizando abordagens à escala do genoma, e promover a investigação do genoma em áreas importantes como a saúde, descoberta de medicamentos, ambiente, recursos marinhos, água doce e biotecnologia (agroalimentar, química verde).
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Gabriela Moura (gmoura@ua.pt)
Plataforma de Medicina do Genoma
O PtCRIN é uma infraestrutura distribuída a nível nacional e integrada no Roteiro Português com o objetivo de atrair, implementar e gerir ensaios clínicos multinacionais conduzidos por investigadores e outros estudos de intervenção. Os membros do PtCRIN garantem a implementação eficiente de estudos clínicos multinacionais académicos numa base sem fins lucrativos, seguindo os padrões internacionais de qualidade ética e científica, aumentando a qualidade da investigação e a inovação terapêutica em benefício dos pacientes, dos cidadãos e dos sistemas de saúde.
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PtCRIN
A Unidade de Cultura Celular consiste em duas zonas, um ambiente de contenção de Nível de Biossegurança 2 (BSL-2) e um ambiente de contenção de Nível de Biossegurança 1 (BSL-1). Ambos os espaços permitem aos investigadores do iBiMED realizar com segurança os seus projetos de investigação nas diversas áreas da biologia celular, nomeadamente: envelhecimento, cancro, infeção viral, imunologia, fertilidade, proteostase, neurodegeneração, sinalização e sinalização intracelular e regeneração tecidual, de acordo com as suas necessidades. A Unidade possui um Manual de Biossegurança em BSL-2 e existem diretrizes sobre boas práticas e procedimentos laboratoriais.
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Daniela Ribeiro (daniela.ribeiro@ua.pt)
Salas de cultura de células BSL1 e BSL2
A plataforma de Biobanco e Investigação Clínica entrou em funcionamento em meados de 2017 e inclui o laboratório onde são manuseadas amostras humanas e o Biobanco de Aveiro para armazenamento de coleções de amostras biológicas (incluindo sangue e seus derivados, saliva, entre outros). O objetivo do biobanco é impulsionar a pesquisa clínica no instituto, inclusive na descoberta de biomarcadores, validação de novos kits de diagnóstico, tratamento e ferramentas de prognóstico para doenças humanas. Para alcançar este biobanco iBiMED pretende estabelecer coleções relevantes para a pesquisa em andamento, compreendendo fluidos corporais humanos, amostras sólidas de tecidos humanos e dados clínicos de pacientes em estreita colaboração com os hospitais da região. O biobanco iBiMED apoia a investigação clínica e translacional, a formação de estudantes de pós-graduação e médicos e promove colaborações entre investigadores biomédicos e hospitais. Prioridades: 1) Estabelecer uma ampla variedade de coleções de tecidos humanos e respetiva informação clínica. 2) Participar nos consórcios e redes de biobancos nacionais e europeus. 3) Integrar médicos, cientistas biomédicos e indústrias farmacêuticas em projetos de investigação clínica. 4) Participar em projetos internacionais, nomeadamente em projetos europeus Horizonte2020. 5) Promover a investigação clínica. O projeto Aveiro Biobank integra a Rede Nacional de Biobancos.
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