Video highlights
About
We develop different Systems ranging from active nanoparticles (nanobots), 3D Bioprinted Actuators and flexible biosensors. We are interested in fundamental studies of active matter, the use of nanobots for future nanomedicine and environmental applications and the bioengineering of new devices based on hybrid systems.
NanoBio Team

Smart micro- and nanorobots are able to swim, monitor their own activity, sense their environment and deliver drugs to 3D bladder
cancer spheroids using biocompatible and bioavailable fuels such as urea.
The use of enzyme catalysis is emerging as an attractive alternative to power micro- and nanomachines due to their unique features including biocompatibility, versatility and fuel bioavailability. Our group has demonstrated the use of different enzymes, including urease and glucose oxidase, to generate active propulsion of nano– and microparticles, paving the way towards new applications of artificial active matter in biomedicine. We have recently demonstrated that using enzyme-powered nanomotors can enhance anti-cancer drug delivery in vitro, improve the targeting of 3D bladder cancer spheroids and sense their surrounding environment. We are also interested in understanding the fundamental aspects underlying the motion of biocatalytic microswimmers for a safe and efficient design of micro- and nanomotors.
Read more:
Self-propulsion of active colloids via ion release: Theory and experiments Marco De Corato, Xavier Arqué, Tania Patiño, Marino Arroyo, Samuel Sánchez, Ignacio Pagonabarraga Physical Review Letters (2020) 124, (10), 108001
Self-sensing enzyme-powered micromotors equipped with pH responsive DNA nanoswitches
Tania Patiño, Alessandro Porchetta, Anita Jannasch, Anna Lladó, Tom Stumpp, Erik Schäffer, Francesco Ricci, Samuel Sánchez
Nano letters (2019) 19, (6), 3440-3447
Targeting 3D Bladder Cancer Spheroids with Urease-Powered Nanomotors
Ana C. Hortelão, Rafael Carrascosa, Nerea Murillo-Cremaes, Tania Patiño, Samuel Sánchez
ACS nano (2019), 13, 429-439
Fundamental Aspects of Enzyme-Powered Micro-and Nanoswimmers
Tania Patiño, Xavier Arqué, Rafael Mestre, Lucas Palacios, Samuel Sánchez
Accounts of chemical research (2018) 51, 2662-2671
Influence of enzyme quantity and distribution on the self-propulsion of non-Janus urease-powered micromotors
Tania Patiño, Natalia Feiner-Gracia, Xavier Arqué, Albert Miguel-López, Anita Jannasch, Tom Stumpp, Erik Schäffer, Lorenzo Albertazzi, Samuel Sánchez
Journal of the American Chemical Society (2018), 140, 7896-7903
Enzyme‐Powered Nanobots Enhance Anticancer Drug Delivery
AC Hortelão, T Patiño, A Perez‐Jiménez, À Blanco, S Sánchez
Advanced Functional Materials (2018), 28, 1705086
3D BioPrinted Soft Robotics

3D-bioprinted bio-actuator based on skeletal muscle used as a force measurement
platform. Upon electrical stimulation, the muscle can contract, bend the post and
their force can be calculated.
In the research line of soft bio-hybrid robotics, we explore the integration of biological tissue and artificial materials at larger length scales. In particular, we take advantage of the 3D bioprinting technique to develop bio-robotic systems composed of skeletal muscle cells embedded in biocompatible hydrogels, which can be 3D bioprinted alongside other artificial materials. These materials can act as scaffolds, support, or flexible parts, as well as be responsive upon certain stimuli. By controlling the contractions of skeletal muscle cells via electric fields, we can measure the forces exerted by these bio-actuators against artificial 3D-printed posts. Using this setup, we have performed studies on the adaptability of bio-actuators after applying different training protocols and we have observed how their force generation and gene expression can adapt to the frequency of stimulation and stiffness of the artificial posts.
Read more:
Design, optimization and characterization of bio-hybrid actuators based on 3D-bioprinted skeletal muscle tissue Rafael Mestre, Tania Patiño, Maria Guix, Xavier Barceló, Samuel Sánchez
Biomimetic and Biohybrid Systems (2019) 8th International Conference, Living Machines 2019 Lecture Notes in Computer Science, Springer International Publishing (Nara, Japan) 11556, 205-215
Force Modulation and Adaptability of 3D‐Bioprinted Biological Actuators Based on Skeletal Muscle Tissue
Rafael Mestre, Tania Patiño, Xavier Barceló, Shivesh Anand, Ariadna Pérez‐Jiménez, Samuel Sánchez
Advanced Materials Technologies (2018): 1800631
Miniaturized soft bio-hybrid robotics: a step forward into healthcare applications
Tania Patino, Rafael Mestre, Samuel Sánchez
Lab Chip, 2016 1619, 3626-3630
Active matter in complex systems

Phoretic and hydrodynamic interactions with nearby surfaces and flows can be exploited to create a guidance mechanism for self-propelled particles.
We study colloidal suspensions of Pt-coated silica particles as a model system of synthetic active matter. These systems have mostly been studied in homogeneous environments until now. Our interest lies in observing these systems in more complex settings, such as near interfaces, complex media or with flow involved. Since the self-propelled particles generate chemical and hydrodynamic fields around them, they interact in complex ways with flows and nearby surfaces that often leads to interesting behaviour. We could find, for instance, that close to solid surfaces they achieve a stable ‘gliding’ state which could be exploited to develop a system for guiding micro-nano motors using topographical features as shown with our micropatterned ratchets. When flow is present, particles also behave different as they reorient perpendicular to the flow.
Read more:
Topographical Pathways Guide Chemical Microswimmers
Juliane Simmchen, Jaideep Katuri, William E. Uspal, Mihail N. Popescu, Mykola Tasinkevych, and Samuel Sánchez
Nature Communications 2016 7 , 10598
Directed Flow of Micromotors through Alignment Interactions with Micropatterned Ratchets
Jaideep Katuri, David Caballero, Raphael Voituriez, Josep Samitier and Samuel Sanchez
ACS Nano 2018 12, 7282-7291
Cross-stream migration of active particles
Jaideep Katuri, William E. Uspal, Juliane Simmchen, Albert Miguel-López, Samuel Sánchez
Science Advances 2018 (4)
Environmental applications of micro-nano motors

Micromotors can remove a wide variety of pollutants in contaminated water.
Micromotors can remove a wide variety of pollutants from contaminated water.
Artificial micromotors, based on bubble self-propulsion have demonstrated to be able to mix solutions and enhance chemical reactions while they swim. These micromotors are mostly based on two main structures, tubular and spherical.
First, we have designed tubular micromotors, which use hydrogen peroxide as a fuel, using different techniques such as, ‘rolling-up’ and electrodeposition. ‘Rolling-up’ microjets with a functional iron-based layer can generate and actively transport free radicals in the solution performing the degradation of organic dyes via Fenton-like reactions in presence of hydrogen peroxide. On the other hand, electrodeposited microjets, which are smaller than their ‘roll-up’ counterparts, contain graphene-oxide on the outside working as ‘heavy metal scrubbers’. In this case, the metal is adsorbed and removed from the contaminated water. The metal can thereafter be desorbed and the microjets used again.
In order to target other water pollution problems, such as microorganism contamination, we have developed spherical microbots that can kill bacteria while they swim. These microbots have a Janus structure based on spherical magnesium microparticles, able to dissolve in water producing hydrogen bubbles, covered in one of their faces by Fe, Au and AgNPs which provide magnetic, bacteria attachment and bactericidal properties to the microjets.
Towards scaling-up of the micromotor synthesis for cleaning large volumes of water, we have fabricated micromotors using exclusively chemical methods such as, precipitation, reduction and sol-gel chemistry. These micromotors are based on a silica microtubular structure which contains an inner-layer of a catalytic material (PtNPs or MnO2) capable of removing pollutants efficiently from water while they swim in the presence of hydrogen peroxide. The external decoration of these structures with magnetic nanoparticles provides for good magnetic control. Finally, magnetic and catalytic micromotors formed by the aggregation of cobalt ferrite nanoparticles were synthesized to remove antibiotics from water. All these micromotors, due to their magnetic properties can be removed from the solution after finishing their targeting action by the application of an external magnetic field.
Read more:
Reusable and Long-Lasting Active Microcleaners for Heterogeneous Water Remediation
Jemish Parmar, Diana Vilela, Eva Pellicer, Daniel Esqué-de los Ojos, Jordi Sort, and Samuel Sánchez
Advanced Functional Materials 2016 26, 4152–4161
Graphene-Based Microbots for Toxic Heavy Metal Removal and Recovery from Water
Diana Vilela, Jemish Parmar, Yongfei Zeng, Yanli Zhao, and Samuel Sánchez
Nano Letters 2016 16, 2860-2866
Microbots Decorated with Silver Nanoparticles Kill Bacteria in Aqueous Media
Diana Vilela, Morgan M. Stanton, Jemish Parmar, and Samuel Sánchez
ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 22093–22100
(Flexible) Biosensors for non-invasive Point-of-Care diagnostics

Electrodes fabricated on flexible substrates are modified with a wide range of materials for selectivity towards biomarkers. Analytes are quickly quantified by electrochemical techniques.
Point-of-care diagnostics allows decentralizing clinical diagnostic practices and monitoring health out of specialized hospital settings. Advantages of such decentralization are improved quality of life of patients, enhanced therapeutic efficacy thanks to more frequent tests, and lower overall cost of the health system. We develop flexible biochemical sensors for non-invasive and cost-effective monitoring of analytes in biological fluids alternative to blood, e.g. sweat, tears, and saliva. We combine electrochemical electrochemical sensors with microfluidics and electronics to achieve fully integrated devices, that are well suited for low-cost, portable and user-friendly medical diagnostics.
Read more:
Inkjet printed flexible non-enzymatic glucose sensor for tear fluid analysis
Agostino Romeo, Ana Moya, Tammy S. Leung, Gemma Gabriel, Rosa Villa and Samuel Sánchez
Applied Materials Today, 2018 10, 133-141
Smart biosensors for multiplexed and fully integrated point-of-care diagnostics
Agostino Romeo, Tammy Sue Leung, and Samuel Sánchez
Lab Chip, 2016 16, 1957-1961
Flexible sensors for biomedical technology
Diana Vilela, Agostino Romeo, and Samuel Sánchez
Lab Chip, 2016 16, 402-408
Staff
Samuel Sánchez Ordóñez | Group Leader / ICREA Research Professor
Maria Guix Noguera | Postdoctoral Researcher
Veronika Magdanz | Postdoctoral Researcher
Rafael Mestre Castillo | Postdoctoral Researcher
Morgane Valles | Postdoctoral Researcher
Xavier Arqué Roca | PhD Student
Ana Candida Lopes Hortelão | PhD Student
Lucas Santiago Palacios Ruiz | PhD Student
Noelia Ruiz González | PhD Student
Meritxell Serra Casablancas | PhD Student
Judith Fuentes Llanos | Research Assistant
Angel Blanco Blanes | Laboratory Technician
María Porteiro Figueiras | Masters Student
Tania Patiño Padial | Visiting Researcher
Marco de Corato | Postdoctoral Researcher
Alumni
Projects
EU-funded projects
LABPATCH · Lab-in-a-patch for PKU self-assessment (2018 – 2020) | EU Commission / ERC – PoC | Samuel Sánchez |
National projects
SGR Grups de recerca consolidats (2017-2020) | AGAUR / SGR | Samuel Sánchez |
BOTSinFLUIDS · Movimiento de nanorobots biocatalíticos en fluidos biológicos y medio complexo para un transporte eficiente de fármacos (2019 – 2021) | MICIU / Retos investigación: Proyectos I+D | Samuel Sánchez |
Privately funded projects
MEDIROBOTS · MEdical micro- and nano-Robots for Molecular Imaging (2018 – 2021) | Fundación BBVA | Samuel Sánchez |
TERANOBOTS · Nanorobots for bladder cancer theranostics (2019 – 2020) | Obra Social La Caixa / Caixaimpluse | Samuel Sánchez |
Effect of a New cosmectic active ingredient in the regulation of muscular function (2019-2021) | Lipotec, S.A.U. | Samuel Sánchez |
Efecto de un nuevo ingrediente activo nutraceutico en la regulación de la relajación muscular (2019-2020) | Lipofoods, S.L.U | Samuel Sánchez |
Former projects
LT-NRBS Lab-in-a-tube and Nanorobotic biosensors (2013-2017) | ERC Starting Grant | Samuel Sánchez |
Microcleaners Active microcleaners for water remediation (2016-2018) | ERC Proof of Concept Grant | Samuel Sánchez |
MicroDia Sistemas Lab-on-a-chip basados en micro-nanomotores para el diagnóstico de enfermedades (2016-2018) | MINECO, Retos investigación: Proyectos I+D | Samuel Sánchez |
ENZWIM Nanomotores de nanopartículas mesoporosas impulsados por enzimas | MINECO, Explora | Samuel Sánchez |
Mesoporous Silica Micro/Nano-motors as Active Drug Delivery Vehicles (2014-2016) | Alexander von Humboldt Foundation | Ma Xing |
LOC-Systems based on Nano/Micromachines for Food Safety Applications (2014-2016) | Alexander von Humboldt Foundation | Diana Vilela |
Publications
For a list of publications prior to joining IBEC, visit the MPI for Intelligent Systems website.
Wang, Lei, Song, Shidong, van Hest, Jan, Abdelmohsen, Loai K. E. A., Huang, Xin, Sánchez, Samuel, (2020). Biomimicry of cellular motility and communication based on synthetic soft-architectures Small 16, (27), 1907680
van Moolenbroek, Guido T., Patiño, Tania, Llop, Jordi, Sánchez, Samuel, (2020). Engineering intelligent nanosystems for enhanced medical imaging Advanced Intelligent Systems 2, (10), 2000087
Wang, Lei, Marciello, Marzia, Estévez-Gay, Miquel, Soto Rodriguez, Paul E. D., Luengo Morato, Yurena, Iglesias-Fernández, Javier, Huang, Xin, Osuna, Sílvia, Filice, Marco, Sánchez, Samuel, (2020). Enzyme conformation influences the performance of lipase-powered nanomotors Angewandte Chemie International Edition 59, (47), 21080-21087
Yang, Y., Arqué, X., Patiño, T., Guillerm, V., Blersch, P. R., Pérez-Carvajal, J., Imaz, I., Maspoch, D., Sánchez, S., (2020). Enzyme-powered porous micromotors built from a hierarchical micro- and mesoporous UiO-type metal-organic framework Journal of the American Chemical Society 142, (50), 20962–20967
Pijpers, Imke A. B., Cao, Shoupeng, Llopis-Lorente, Antoni, Zhu, Jianzhi, Song, Shidong, Joosten, Rick R. M., Meng, Fenghua, Friedrich, Heiner, Williams, David S., Sánchez, Samuel, van Hest, Jan C. M., Abdelmohsen, Loai K. E. A., (2020). Hybrid biodegradable nanomotors through compartmentalized synthesis Nano Letters 20, (6), 4472–4480
Arqué, Xavier, Andrés, Xavier, Mestre, Rafael, Ciraulo, Bernard, Ortega Arroyo, Jaime, Quidant, Romain, Patiño, Tania, Sánchez, Samuel, (2020). Ionic species affect the self-propulsion of urease-powered micromotors Research 2020, 2424972
Hortelão , Ana C., García-Jimeno, Sonia, Cano-Sarabia, Mary, Patiño, Tania, Maspoch, Daniel, Sánchez, Samuel, (2020). LipoBots: Using liposomal vesicles as protective shell of urease-based nanomotors Advanced Functional Materials 30, (42), 2002767
Mestre, R., Cadefau, N., Hortelão, A. C., Grzelak, J., Gich, M., Roig, A., Sánchez, S., (2020). Nanorods based on mesoporous silica containing iron oxide nanoparticles as catalytic nanomotors: Study of motion dynamics ChemNanoMat Early View
Kaang, Byung Kwon, Mestre, Rafael, Kang, Dong-Chang, Sánchez, Samuel, Kim, Dong-Pyo, (2020). Scalable and integrated flow synthesis of triple-responsive nano-motors via microfluidic Pickering emulsification Applied Materials Today 21, 100854
Xu, D., Wang, Y., Liang, C., You, Y., Sanchez, S., Ma, X., (2020). Self-propelled micro/nanomotors for on-demand biomedical cargo transportation Small 16, (27), 1902464
De Corato, Marco, Arqué, Xavier, Patiño, Tania, Arroyo, Marino, Sánchez, Samuel, Pagonabarraga, Ignacio, (2020). Self-propulsion of active colloids via ion release: Theory and experiments Physical Review Letters 124, (10), 108001
De Corato, M., Pagonabarraga, I., Abdelmohsen, L. K. E. A., Sánchez, S., Arroyo, M., (2020). Spontaneous polarization and locomotion of an active particle with surface-mobile enzymes Physical Review Fluids 5, (12), 122001
Llopis-Lorente, A., García-Fernández, A., Murillo-Cremaes, N., Hortelão, A. C., Patinño, T., Villalonga, R., Sancenón, F., Martínez-Máñer, R., Sánchez, S., (2019). Enzyme-powered gated mesoporous silica nanomotors for on-command intracellular payload delivery ACS Nano 13, (10), 12171-12183
Hortelão, Ana C., Carrascosa, Rafael, Murillo-Cremaes, Nerea, Patiño, Tania, Sánchez, Samuel, (2019). Targeting 3D bladder cancer spheroids with urease-powered nanomotors ACS Nano 13, (1), 429-439
Wang, Lei, Hortelão, Ana C., Huang, Xin, Sánchez, Samuel, (2019). Lipase-powered mesoporous silica nanomotors for triglyceride degradation Angewandte Chemie International Edition 58, (24), 7992-7996
Arqué, Xavier, Romero-Rivera, Adrian, Feixas, Ferran, Patiño, Tania, Osuna, Sílvia, Sánchez, Samuel, (2019). Intrinsic enzymatic properties modulate the self-propulsion of micromotors Nature Communications 10, (1), 2826
Patiño, Tania, Porchetta, Alessandro, Jannasch, Anita, Lladó, Anna, Stumpp, Tom, Schäffer, Erik, Ricci, Francesco, Sánchez, Samuel, (2019). Self-sensing enzyme-powered micromotors equipped with pH-responsive DNA nanoswitches Nano Letters 19, (6), 3440-3447
Mestre, Rafael, Patiño, Tania, Barceló, Xavier, Anand, Shivesh, Pérez-Jiménez, Ariadna, Sánchez, Samuel, (2019). Force modulation and adaptability of 3D-bioprinted biological actuators based on skeletal muscle tissue Advanced Materials Technologies 4, (2), 1800631
Palacios, L. S., Katuri, J., Pagonabarraga, I., Sánchez, S., (2019). Guidance of active particles at liquid-liquid interfaces near surfaces Soft Matter 15, (32), 6581-6588
Mestre, R., Patiño, T., Guix, M., Barceló, X., Sánchez, S., (2019). Design, optimization and characterization of bio-hybrid actuators based on 3D-bioprinted skeletal muscle tissue Biomimetic and Biohybrid Systems
8th International Conference, Living Machines 2019 (Lecture Notes in Computer Science) , Springer International Publishing (Nara, Japan) 11556, 205-215
Martin, Aida, Vilela, Diana, Escarpa, Alberto, (2019). Carbon nanomaterials for advanced analytical micro- and nanotechnologies
Carbon-based Nanomaterials in Analytical Chemistry (ed. Garcia, C. D., Crevillén, A. G, Escarpa, A.), The Royal Society of Chemistry (London, UK) , 200-240
Patiño, Tania, Arqué, Xavier, Mestre, Rafael, Palacios, Lucas, Sánchez, Samuel, (2018). Fundamental aspects of enzyme-powered micro- and nanoswimmers Accounts of Chemical Research 51, (11), 2662–2671
Hortelão, A. C., Patiño, T., Perez-Jiménez, A., Blanco, A., Sánchez, S., (2018). Enzyme-powered nanobots enhance anticancer drug delivery Advanced Functional Materials 28, 1705086
Wang, Xu, Sridhar, Varun, Guo, Surong, Talebi, Nahid, Miguel-López, Albert, Hahn, Kersten, van Aken, Peter A., Sánchez, Samuel, (2018). Fuel-free nanocap-like motors actuated under visible light Advanced Functional Materials 28, (25), 1705862
Patiño, Tania, Feiner-Gracia, Natalia, Arqué, Xavier, Miguel-López, Albert, Jannasch, Anita, Stumpp, Tom, Schäffer, Erik, Albertazzi, Lorenzo, Sánchez, Samuel, (2018). Influence of enzyme quantity and distribution on the self-propulsion of non-Janus urease-powered micromotors Journal of the American Chemical Society 140, (25), 7896-7903
Parmar, Jemish, Vilela, Diana, Villa, Katherine, Wang, Joseph, Sanchez, Samuel, (2018). Micro- and nanomotors as active environmental microcleaners and sensors Journal of the American Chemical Society 140, (30), 9317-9331
Katuri, Jaideep, Caballero, David, Voituriez, R., Samitier, Josep, Sanchez, Samuel, (2018). Directed flow of micromotors through alignment interactions with micropatterned ratchets ACS Nano 12, (7), 7282-7291
Vilela, Diana, Cossío, Unai, Parmar, Jemish, Martínez-Villacorta, Angel M., Gómez-Vallejo, Vanessa, Llop, Jordi, Sánchez, Samuel, (2018). Medical imaging for the tracking of micromotors ACS Nano 12, (2), 1120-1227
Katuri, Jaideep, Uspal, William E., Simmchen, Juliane, Miguel-López, Albert, Sánchez, Samuel, (2018). Cross-stream migration of active particles Science Advances 4, (1), eaao1755
Xuan, Mingjun, Mestre, Rafael, Gao, Changyong, Zhou, Chang, He, Qiang, Sánchez, Samuel, (2018). Noncontinuous super-diffusive dynamics of a light-activated nanobottle motor Angewandte Chemie International Edition 57, (23), 6838-6842
Villa, Katherine, Parmar, Jemish, Vilela, Diana, Sánchez, Samuel, (2018). Metal-oxide-based microjets for the simultaneous removal of organic pollutants and heavy metals ACS Applied Materials and Interfaces 10, (24), 20478-20486
Romeo, Agostino, Moya, Ana, Leung, Tammy S., Gabriel, Gemma, Villa, Rosa, Sánchez, Samuel, (2018). Inkjet printed flexible non-enzymatic glucose sensor for tear fluid analysis Applied Materials Today 10, 133-141
Villa, Katherine, Parmar, Jemish, Vilela, Diana, Sanchez, Samuel, (2018). Core-shell microspheres for the ultrafast degradation of estrogen hormone at neutral pH RSC Advances 8, (11), 5840-5847
Mestre, Rafael, Patiño, Tania, Barceló, Xavier, Sanchez, Samuel, (2018). 3D Bioprinted muscle-based bio-actuators: Force adaptability due to training Biomimetic and Biohybrid Systems
7th International Conference, Living Machines 2018 (Lecture Notes in Computer Science) , Springer International Publishing (Paris, France) 10928, 316-320
Parmar, J., Villa, K., Vilela, D., Sánchez, S., (2017). Platinum-free cobalt ferrite based micromotors for antibiotic removal Applied Materials Today 9, 605-611
Katuri, Jaideep, Ma, Xing, Stanton, Morgan M., Sánchez, Samuel, (2017). Designing micro- and nanoswimmers for specific applications Accounts of Chemical Research 50, (1), 2-11
Stanton, Morgan M., Park, Byung-Wook, Vilela, Diana, Bente, Klaas, Faivre, Damien, Sitti, Metin, Sanchez, Samuel, (2017). Magnetotactic bacteria powered biohybrids target E. coli biofilms ACS Nano 11, (10), 9968-9978
Stanton, Morgan M., Sánchez, Samuel, (2017). Pushing bacterial biohybrids to in vivo applications
Trends in Biotechnology , 35, (10), 910-913
Stanton, M. M., Park, B. W., Miguel-López, A., Ma, X., Sitti, M., Sánchez, S., (2017). Biohybrid microtube swimmers driven by single captured bacteria Small 13, (19), 1603679
Vilela, D., Stanton, M. M., Parmar, J., Sánchez, S., (2017). Microbots decorated with silver nanoparticles kill bacteria in aqueous media ACS Applied Materials & Interfaces 9, (27), 22093-22100
Vilela, D., Hortelao, A. C., Balderas-Xicohtencatl, R., Hirscher, M., Hahn, K., Ma, X., Sanchez, S., (2017). Facile fabrication of mesoporous silica micro-jets with multi-functionalities Nanoscale 9, 13990
Ma, Xing, Sánchez, Samuel, (2017). Self-propelling micro-nanorobots: challenges and future perspectives in nanomedicine Nanomedicine 12, (12), 1363-1367
Simmchen, Juliane, Baeza, Alejandro, Miguel-Lopez, Albert, Stanton, Morgan M., Vallet-Regi, Maria, Ruiz-Molina, Daniel, Sánchez, Samuel, (2017). Dynamics of novel photoactive AgCl microstars and their environmental applications ChemNanoMat 3, (1), 65-71
Ma, X., Sánchez, S., (2017). Bio-catalytic mesoporous Janus nano-motors powered by catalase enzyme
Tetrahedron , 73, (33), 4883-4886
Parmar, Jemish, Vilela, Diana, Sanchez, Samuel, (2016). Tubular microjets: Fabrication, factors affecting the motion and mechanism of propulsion
The European Physical Journal: Special Topics , 225, (11), 2255-2267
Ma, Xing, Horteläo, Ana C., Patiño, Tania, Sánchez, Samuel, (2016). Enzyme catalysis to power micro/nanomachines ACS Nano 10, (10), 9111–9122
Ma, Xing, Wang, Xu, Hahn, Kersten, Sánchez, Samuel, (2016). Motion control of urea powered biocompatible hollow microcapsules ACS Nano 10, (3), 3597-3605
Ma, Xing, Jang, Seungwook, Popescu, Mihail N., Uspal, William E., Miguel-López, Albert, Hahn, Kersten, Kiam, Dong-Pyo, Sánchez, Samuel, (2016). Reversed Janus micro/nanomotors with internal chemical engine ACS Nano 10, (9), 8751-8759
Ma, Xing, Hortelao, Ana C., Miguel-López, Albert, Sánchez, Samuel, (2016). Bubble-free propulsion of ultrasmall tubular nanojets powered by biocatalytic reactions Journal of the American Chemical Society 138, (42), 13782–13785
Vilela, Diana, Parmar, Jemish, Zeng, Yongfei, Zhao, Yanli, Sánchez, Samuel, (2016). Graphene based microbots for toxic heavy metal removal and recovery from water Nano Letters 16, (4), 2860-2866
Parmar, J., Vilela, D., Pellicer, E., Esqué-de los Ojos, D., Sort, J., Sánchez, S., (2016). Reusable and long-lasting active microcleaners for heterogeneous water remediation Advanced Functional Materials 26, (23), 4152-4161
Simmchen, J., Katuri, J., Uspal, W. E., Popescu, M. N., Tasinkevych, M., Sánchez, S., (2016). Topographical pathways guide chemical microswimmers Nature Communications 7, 10598
Maggi, Claudio, Simmchen, Juliane, Saglimbeni, Filippo, Katuri, Jaideep, Dipalo, Michele, De Angelis, Francesco, Sánchez, Samuel, Di Leonardo, Roberto, (2016). Self-assembly of micromachining systems powered by Janus micromotors Small 12, (4), 446-451
Katuri, J., Seo, K. D., Kim, D. S., Sánchez, S., (2016). Artificial micro-swimmers in simulated natural environments Lab on a Chip 16, (7), 1101-1105
Vilela, Diana, Romeo, Agostino, Sánchez, Samuel, (2016). Flexible sensors for biomedical technology Lab on a Chip 16, (3), 402-408
Safdar, M., Janis, J., Sánchez, S., (2016). Microfluidic fuel cells for energy generation Lab on a Chip 16, (15), 2754-2758
Patino, T., Mestre, R., Sánchez, S., (2016). Miniaturized soft bio-hybrid robotics: a step forward into healthcare applications Lab on a Chip 16, (19), 3626-3630
Caballero, D., Katuri, J., Samitier, J., Sánchez, S., (2016). Motion in microfluidic ratchets Lab on a Chip 16, (23), 4477-4481
Romeo, A., Leung, T. S., Sánchez, S., (2016). Smart biosensors for multiplexed and fully integrated point-of-care diagnostics Lab on a Chip 16, (11), 1957-1961
Stanton, Morgan M., Simmchen, Juliane, Ma, Xing, Miguel-López, Albert, Sánchez, Samuel, (2016). Biohybrid Janus motors driven by Escherichia coli
Advanced Materials Interfaces , 3, (2), 1500505
Ma, X., Jannasch, A., Albrecht, U. R., Hahn, K., Miguel-López, A., Schäffer, E., Sánchez, S., (2015). Enzyme-powered hollow mesoporous Janus nanomotors Nano Letters 15, (10), 7043-7050
Ma, X., Hahn, K., Sánchez, S., (2015). Catalytic mesoporous janus nanomotors for active cargo delivery Journal of the American Chemical Society 137, (15), 4976-4979
Sánchez, S., Soler, L., Katuri, J., (2015). Chemically powered micro- and nanomotors
Angewandte Chemie - International Edition , 54, (4), 1414-1444
Ma, X., Katuri, J., Zeng, Y., Zhao, Y., Sánchez, S., (2015). Surface conductive graphene-wrapped micromotors exhibiting enhanced motion Small 11, (38), 5023–5027
Choudhury, Udit, Soler, Lluis, Gibbs, John, Sánchez, Samuel, Fischer, Peer, (2015). Surface roughness-induced speed increase for active Janus micromotors Chemical Communications 51, 8660-8663
Stanton, M. M., Trichet-Paredes, C., Sánchez, S., (2015). Applications of three-dimensional (3D) printing for microswimmers and bio-hybrid robotics Lab on a Chip 15, (7), 1634-1637
Stanton, M. M., Samitier, J., Sánchez, S., (2015). Bioprinting of 3D hydrogels Lab on a Chip 15, (15), 3111-3115
Seo, K. D., Kim, D. S., Sánchez, S., (2015). Fabrication and applications of complex-shaped microparticles via microfluidics Lab on a Chip 15, (18), 3622-3626
Parmar, Jemish, Jang, Seungwook, Soler, Lluis, Kim, Dong-Pyo, Sánchez, Samuel, (2015). Nano-photocatalysts in microfluidics, energy conversion and environmental applications Lab on a Chip 15, 2352-2356
Wang, Lei, Sánchez, Samuel, (2015). Self-assembly via microfluidics Lab on a Chip 15, (23), 4383-4386
Arayanarakool, Rerngchai, Meyer, Anne K., Helbig, Linda, Sánchez, Samuel, Schmidt, Oliver G., (2015). Tailoring three-dimensional architectures by rolled-up nanotechnology for mimicking microvasculatures Lab on a Chip 15, 2981-2989
Mendes, Rafael Gregorio, Koch, Britta, Bachmatiuk, Alicja, Ma, Xing, Sánchez, Samuel, Damm, Christine, Schmidt, Oliver G., Gemming, Thomas, Eckert, Jurgen, Rummeli, Mark H., (2015). A size dependent evaluation of the cytotoxicity and uptake of nanographene oxide
Journal of Materials Chemistry B , 3, (12), 2522-2529
Paxton, W., Sánchez, S., Nitta, T., (2015). Guest editorial: Special issue micro- and nanomachines
IEEE Transactions on Nanobioscience , 14, (3), 258-259
Seo, K. D., Kwak, B. K., Sánchez, S., Kim, D. S., (2015). Microfluidic-assisted fabrication of flexible and location traceable organo-motor
IEEE Transactions on Nanobioscience , 14, (3), 298-304
Khalil, I. S. M., Magdanz, V., Sánchez, S., Schmidt, O. G., Misra, S., (2015). Precise localization and control of catalytic janus micromotors using weak magnetic fields
International Journal of Advanced Robotic Systems , 12, (2), 1-7
Equipment
Microscopy
- Leica DMi8. Inverted Fluorescent microscope with cell incubator, galvo stage for 3D tracking (Leica Microsystems)
- Leica DMI3000B. Inverted Fluorescent microscope (Leica Microsystems)
- Leica DM2500MH. Upright microscope (Leica Microsystems)
Characterization
- Leica EM ACE600. High vacuum sputter & carbon thread coater (Leica Microsystems)
- Rheometer DHR2 (TA Instruments)
- Dynamic Light Scattering & Z-Potential (Wyatt)
- UV-Visible Spectrometer (Analytik Jena)
3D Printing
- Form 2 3D printer (Formlabs)
- Inkredible+ 3D Bioprinter (Cellink)
Surface treatment
- Oxygen Plasma cleaner (Deiner Electronics)
- Spin coater (Laurell)
- Langmuir Blodgett (KSV NIMA)
- UV Irradiation System (Vilber Lourmat)
Biospace
- Biological Safety Cabinet Bio II Advance Plus (Telstar)
- Incubator Galaxy170 S (Eppendorf)
- Orbital Shaker-Incubator ES-20 (Biosan)
- Water bath VWB2 (VWR)
Chromatography
- Fast Protein Liquid Chromatography (Bio-Rad)
Sensing & electronics
- Autolab Galvostat/Potentiostat (Metrohm)
- Wave form source; Voltage amplifier (Tabor Electronics)
- Oscilloscope (Rigol)
- Portable Potentiostat-Galvanostat and Multiplexer (PalmSens)
- DC power supply (Hameg)
Microfluidics
- MFCS-EZ Microfluidic flow control system (Fluigent)
- AL4000 Aladdin Double Syringe Pump (WPI)
Recording cameras
- Video camera (1000+ fps) (Hamamatsu)
- High speed camera (10000+ fps) (Vision Research)
- CCD video camera (100fps) (Thorlabs)
Others
- Centrifuge (Eppendorf)
- Test tube heater; Eppendorf tube Shaker (Hach)
- Sonicator (VWR)
- Sonicator (Branson)
- Vortex (VWR)
- TOC Analyser (Analytik Jena)
- Homogenizer (BennetSc)
- Non-Magnetic Stirrer (Daihan)
- Thermolyne Furnace (Thermo Scientific)
- Hydrothermal Reactor (Berghof)
- DUO 3 Dual Stage Rotary Vane Vacuum Pump (Pfeiffer Vacuum)
Collaborations
- Prof. D.P. Kim
National Center of Applied Microfluidic Chemistry, Department of Chemical Engineering, POSTECH (Pohang University of Science and Technology), Korea - Prof. S. Dietrich, Dr. M. Popescu, M. Tasinkevych, Dr. W. Uspal
Theory of Soft Condensed Matter, MPI for Intelligent Systems, Stuttgart, Germany - Prof. M. Sitti
Physical Intelligence department, MPI for Intelligent Systems - Prof. R. Di Leonardo
Universtità La Sapienza, Rome, Italy - Prof. J. Sort, Dr. Eva Pellicer
Physics Department, Universitat Autònoma de Bellaterra (UAB), Spain - Dr. D. Esqué
The School of Materials, The University of Manchester, UK - Dr. J. Llop
CIC BiomaGUNE, San Sebastián, Spain - Prof. F. Ricci
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche Università di Roma Tor Vergata, Rome, Italy - Dr. Ll. Soler
Institute of Energy Technologies (INTE), UPC (ETSEIB), Barcelona - Prof. E. Shäffer
Center for Plant Molecular Biology (ZMBP), University of Tübingen, Germany - Dr. L. Albertazzi
Nanoscopy group, IBEC - Prof. J. Samitier
NanoBioengineering Group, IBEC - Dr. D. Caballero
University of Minho, Portugal - Prof. R. Voituriez
CNRS/Université Pierre et Marie Curie, Paris, France - Dr. G. Gabriel and Prof. R. Villa
Instituto de Microelectrónica de Barcelona, IMB-CNM (CSIC) - Dr. R. Artuch
Laboratorio de enfermedades metabólicas hereditarias, Hospital Sant Joan de Déu, Barcelona.
News/Jobs
We are happy to receive CVs and enquiries from talented individuals. Prospective students and staff are encouraged to contact us to discuss possibilities. Please feel free to suggest new projects, areas of research or new ideas.
Current job openings in the group are listed on the jobs page.
Investigadors desenvolupen micromotors impulsats per enzims basats en materials organo-metàl·lics porosos
En un nou article publicat en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society, els investigadors descriuen com van dissenyar i fabricar amb èxit micromotors enzimàtics propulsats per bombolles construïts a partir d’una estructura organo-metàl·lica altament porosa (MOF).
Moviment de microrrobots i força iònica: teoria i experiments desxifren la seva relació
El grup del Professor ICREA Samuel Sánchez a l’IBEC revela que el moviment autopropulsat de microrobots depèn de la quantitat de sals, anomenada força iònica, presents en el líquid on naveguen. Gràcies al treball conjunt d’investigadors teòrics i experimentals, s´ha desenvolupat un model per entendre el mecanisme pel qual s’impulsen els microrobots.
El viatge al·lucinant de Samuel Sánchez a la ràdio
Samuel Sánchez, investigador principal a l’IBEC és entrevistat en el programa de ràdio de RNE “Gente Despierta”
El control de la velocitat dels motors enzimàtics apropa l’ús de nanorobots a la seva aplicació en nanomedicina
Un treball del Centre Nacional d’Investigacions Cardiovasculars (CNIC), la Universitat Complutense de Madrid (UCM), la Universitat de Girona (UdG) i l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), i altres centres internacionals, resol un dels aspectes fonamentals per a l’ús correcte dels nanorrobots basats en lipases.
Es tracta d’un enzim que s’usa en l’organisme per disgregar els greixos dels aliments de manera que es puguin absorbir.
LipoBots als mitjans
Samuel Sánchez investigador principal a l’IBEC apareix en diferents mitjans degut a la seva última publicació sobre “LipoBots”.
LipoBots: nanomotors més robustos per a aplicacions biomèdiques desenvolupats amb tecnologia d’encapsulació
Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) desenvolupen un nou tipus de nanomotors enzimàtics encapsulats.
Els denominats LipoBots, que podrien utilitzar-se en aplicacions mèdiques. Els LipoBots són capaços d’autopropulsar-se i de conservar la seva funcionalitat enzimàtica en condicions semblants a les de l’estómac humà.
Maria Demestre, experta en connexions neuromusculars i malalties associades, s’uneix a l’IBEC des d’Alemanya
Maria Demestre, científica sènior i experta en la definició d’alteracions moleculars i factors neurofisiològics en les neurones, del múscul esquelètic i les connexions neuromusculars que condueixen a malalties s’uneix a l’IBEC, dins el grup Smart Nano-Bio-Devices.
En un article recent, dirigit per la Universitat d’Ulm, a Alemanya d’autoria compartida i codirigit per Demestre, diversos investigadors descriuen l’efecte de la proteïna Shank3 en els teixits musculars de pacients amb trastorn d’autisme.
Nous nanomotors biodegradables per a aplicacions biomèdiques
Un article publicat a Nano Letters descriu el disseny i la funcionalitat d’un nanomotor biocompatible i biodegradable. Aquesta estructura híbrida dotada d’un exterior orgànic s’autopropulsa utilitzant una nanopartícula inorgànica que els investigadors han estat capaços de sintetitzar dins del nanomotor.
L’estudi l’han dirigit Jan van Hest i Laoi Abdelmohsen de l’Institute of Complex Molecular Systems at TU/e en col·laboració amb Samuel Sánchez de l’Institut de Bioingenieria de Catalunya (IBEC) a Barcelona, i investigadors residents a la Xina i el Regne Unit.
Sistemes artificials que imiten la forma en què les cèl·lules es mouen i es comuniquen
Una nova revisió publicada a la revista científica Small resumeix la recerca més important dels darrers anys sobre biomimètica basada en compartiments cel·lulars tous sintetitzats artificialment (synthetic soft-architectures) amb l’objectiu d’inspirar futurs avenços en aquest camp.
Samuel Sánchez, Group Leader a l’Institut de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) ha participat en la redacció d’aquest article de la mà d’experts de fama mundial en l’àmbit de la bioenginyeria i la síntesi cel·lular.
El referent en nanotecnologia Samuel Sánchez ha estat escollit nou membre de l’Acadèmia Jove d’Espanya
Un comitè internacional selecciona Samuel Sánchez, referent europeu en nanomotors, com un dels nous 13 investigadors, entre 185 candidats, que formaran part de l’Acadèmia Jove d’Espanya.
El passat dijous 28 de maig, la Junta General de l’Acadèmia Jove d’Espanya va triar 13 nous acadèmics de número. En el procés de selecció va participar un comitè internacional independent format per investigadors de gran prestigi que abastaven diferents àrees de coneixement.
Els Treballs de Recerca sobre bioenginyeria desenvolupats a l’IBEC triomfen
El passat mes de març l’Àlex Pachón, un estudiant que va realitzar el seu Treball de Recerca a l’IBEC, va guanyar el Premi CRACS de la Universitat de Girona (UdG) gràcies al seu Treball de Recerca (TR) sobre nanobiotecnologia aplicada a la medicina oncològica. La Filotea Crasovan ha guanyat el Fòrum de Gràcia.
El treball de l’Àlex, titulat ‘El secret de la medicina oncològica amagat en el nanomón’, és un dels 25 treballs de recerca que van tutoritzar l’any passat els investigadors de l’IBEC.
Samuel Sánchez escollit nou membre de l’Acadèmia Jove d’Espanya
Un comitè internacional selecciona Samuel Sánchez, referent europeu en nanomotors, com un dels nous 13 investigadors, entre 185 candidats, que formaran part de l’Acadèmia Jove d’Espanya.
Tania Patiño parla sobre biobots a RTVE
Tania Patiñoal programa “Futuro Abierto” de RTVE parla sobre els biobots i el futur que ens espera gràcies a la recerca en el camp dels nanorobots biològics, també coneguts com nano-bio-dispositius intel·ligents.
Samuel Sánchez aconsegueix una subvenció “ERC Consolidator” per estudiar el comportament col·lectiu de nanorobots autopropulsats
Samuel Sánchez, professor de recerca ICREA i investigador principal del grup Nanobiodispositius intel·ligents de l’IBEC, ha estat guardonat amb la prestigiosa “Consolidator Grant” otorgada pel Consell Europeu de Recerca (ERC). Amb el seu projecte i-NANOSWARMS, Sánchez i el seu equip estudiaran el comportament col·lectiu de nanorobots capaços de autopropulsar-se, i estudiar així la seva possible aplicació en l’administració de fàrmacs i diagnòstic d’imatge.
Tres investigadors de l’IBEC premiats amb beques de “la Caixa” pels seus projectes de recerca pionera i de gran impacte social
José Antonio del Río, Pau Gorostiza i Samuel Sánchez, tots ells investigadors principals en l’IBEC, han estat premiats en les convocatòries de Projectes de recerca en biomedicina i salut i de CaixaImpulse, en l’esdeveniment que es va celebrar el dilluns passat en les instal·lacions de “la Caixa”.
José Antonio del Río, investigador principal del Grup Neurobiotecnologia Molecular i Cel·lular, va ser un dels premiats en la segona edició de la convocatòria de Projectes de recerca en biomedicina i salut. El projecte de Del Río es focalitza a disseccionar els mecanismes moleculars implicats en l’aparició i propagació de la proteïna tau en les cèl·lules del cervell. Aquesta proteïna està associada a diversos processos neurodegeneratius i present en nombroses malalties com l’Alzheimer, i en els últims anys s’ha mostrat com a diana terapèutica alternativa per a tractar discapacitats cognitives en algunes malalties.
Descoberts els factors determinants per a la propulsió de microrobots
Un estudi liderat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) obre la porta a la mobilitat de nous objectes microscòpics utilitzant tota una llibreria d’enzims. Segons els experts, aquests microrobots es podran utilitzar en un futur pròxim amb aplicacions mediambientals i biomèdiques.
Ingerir una pastilla per a curar una greu malaltia, o afegir un polsim de pols sintètic per a potabilitzar l’aigua, semblaven conceptes de ciència-ficció fins fa tan sols unes generacions. No obstant això, l’aparició de noves disciplines com la bioenginyeria, està elevant el nivell de sofisticació i especialització de nous materials fins a límits insospitats.
Presentació dels Nano Robots de l’IBEC al Consell d’Investigació Europeu
Samuel Sánchez, investigador principal a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), va presentar el passat 3 de maig a Brussel·les la nova generació de NanoBots i BioBots que desenvolupen en el seu grup de recerca.
La presentació es va fer durant els seminaris del Consell d’Investigació Europeu (ERC). Entre el públic assistent a la xerrada es trovava el personal científic de la ERC, a més a més d’una audiència general de Comissió Europea.
Sota el títol “De Nanobots cap a BioBots 3D com a futures eines en robòtica i medicina” el professor Samuel Sánchez va presentar durant el seminari de la ERC, els aspectes fonamentals de les nanopartícules propulsades mitjançant la catàlisi -també conegudes com a nanobots- per a les seves aplicacions en remediació ambiental i també en el futur de la nanomedicina intel·ligent.
Nanomotors propulsats amb urea, un tractament prometedor per al càncer de bufeta
El grup Smart Nano-Bio Devices de l’IBEC ha publicat un article que descriu com els nanomotors ataquen els esferoides 3D del càncer de bufeta in vitro.
Els nanomotors transporten l’anti-FGFR3 en la seva superfície exterior, un anticòs que no només permet identificar les cèl·lules canceroses de forma específica, sinó que també inhibeix la via de senyalització del factor de creixement del fibroblast, suprimint el creixement tumoral. Bàsicament, el combustible que permet als nanomotors desplaçar-se de forma autònoma és la urea, que es troba en la bufeta en elevades concentracions, convertint a aquests nanomotors en particular, en una via prometedora per a aquest tipus de càncer.
Investigadors de l’IBEC creen bio-robots amb teixit muscular viu generat a partir de la impressió en 3D
El grup de Nanodispositius intel·ligents, experts en micro i nanorobots a l’IBEC, ha aconseguit crear robots híbrids en els quals s’ha combinat material sintètic amb teixit muscular viu generat a partir de la bioimpressió 3D.
Aquests dispositius robòtics tous, creats amb teixit biològic i de grandària mil·limètrica, a causa de la seva naturalesa ofereixen molts avantatges –en termes de moviment i rendiment– respecte als sistemes actuals que utilitzen únicament materials artificials.
La robòtica amb dispositius tous d’inspiració biològica és una nova disciplina que pot ajudar-nos a superar les limitacions dels sistemes robòtics convencionals, com per exemple la flexibilitat, la capacitat de reacció o l’adaptabilitat”, comenta Samuel Sánchez, investigador principal a l’IBEC i professor d’investigació ICREA.
Inspirant-se en la caixa d’eines d’un fuster
Els grups Smart-Nano-Bio-Devices i Nanobioengineering de l’IBEC s’han unit per resoldre el problema del moviment aleatori de micro i nanomotors.
El grup del Samuel Sánchez ha seguit avançant en la creació de micro i nanodispositius autopropulsats en els darrers anys. Aquests ‘nedadors’ autopropulsats per reaccions catalítiques en fluids, que podrien ser els fluids del nostre cos o simplement aigua, tenen un gran potencial en aplicacions com el subministrament dirigit de medicaments, la recuperació mediambiental o com a elements de subministrament i recuperació en dispositius lab-on-a-xip.
Investigadors desenvolupen micromotors impulsats per enzims basats en materials organo-metàl·lics porosos
En un nou article publicat en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society, els investigadors descriuen com van dissenyar i fabricar amb èxit micromotors enzimàtics propulsats per bombolles construïts a partir d’una estructura organo-metàl·lica altament porosa (MOF).
Moviment de microrrobots i força iònica: teoria i experiments desxifren la seva relació
El grup del Professor ICREA Samuel Sánchez a l’IBEC revela que el moviment autopropulsat de microrobots depèn de la quantitat de sals, anomenada força iònica, presents en el líquid on naveguen. Gràcies al treball conjunt d’investigadors teòrics i experimentals, s´ha desenvolupat un model per entendre el mecanisme pel qual s’impulsen els microrobots.
El viatge al·lucinant de Samuel Sánchez a la ràdio
Samuel Sánchez, investigador principal a l’IBEC és entrevistat en el programa de ràdio de RNE “Gente Despierta”
El control de la velocitat dels motors enzimàtics apropa l’ús de nanorobots a la seva aplicació en nanomedicina
Un treball del Centre Nacional d’Investigacions Cardiovasculars (CNIC), la Universitat Complutense de Madrid (UCM), la Universitat de Girona (UdG) i l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), i altres centres internacionals, resol un dels aspectes fonamentals per a l’ús correcte dels nanorrobots basats en lipases.
Es tracta d’un enzim que s’usa en l’organisme per disgregar els greixos dels aliments de manera que es puguin absorbir.
LipoBots als mitjans
Samuel Sánchez investigador principal a l’IBEC apareix en diferents mitjans degut a la seva última publicació sobre “LipoBots”.
LipoBots: nanomotors més robustos per a aplicacions biomèdiques desenvolupats amb tecnologia d’encapsulació
Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) desenvolupen un nou tipus de nanomotors enzimàtics encapsulats.
Els denominats LipoBots, que podrien utilitzar-se en aplicacions mèdiques. Els LipoBots són capaços d’autopropulsar-se i de conservar la seva funcionalitat enzimàtica en condicions semblants a les de l’estómac humà.
Maria Demestre, experta en connexions neuromusculars i malalties associades, s’uneix a l’IBEC des d’Alemanya
Maria Demestre, científica sènior i experta en la definició d’alteracions moleculars i factors neurofisiològics en les neurones, del múscul esquelètic i les connexions neuromusculars que condueixen a malalties s’uneix a l’IBEC, dins el grup Smart Nano-Bio-Devices.
En un article recent, dirigit per la Universitat d’Ulm, a Alemanya d’autoria compartida i codirigit per Demestre, diversos investigadors descriuen l’efecte de la proteïna Shank3 en els teixits musculars de pacients amb trastorn d’autisme.
Nous nanomotors biodegradables per a aplicacions biomèdiques
Un article publicat a Nano Letters descriu el disseny i la funcionalitat d’un nanomotor biocompatible i biodegradable. Aquesta estructura híbrida dotada d’un exterior orgànic s’autopropulsa utilitzant una nanopartícula inorgànica que els investigadors han estat capaços de sintetitzar dins del nanomotor.
L’estudi l’han dirigit Jan van Hest i Laoi Abdelmohsen de l’Institute of Complex Molecular Systems at TU/e en col·laboració amb Samuel Sánchez de l’Institut de Bioingenieria de Catalunya (IBEC) a Barcelona, i investigadors residents a la Xina i el Regne Unit.
Sistemes artificials que imiten la forma en què les cèl·lules es mouen i es comuniquen
Una nova revisió publicada a la revista científica Small resumeix la recerca més important dels darrers anys sobre biomimètica basada en compartiments cel·lulars tous sintetitzats artificialment (synthetic soft-architectures) amb l’objectiu d’inspirar futurs avenços en aquest camp.
Samuel Sánchez, Group Leader a l’Institut de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) ha participat en la redacció d’aquest article de la mà d’experts de fama mundial en l’àmbit de la bioenginyeria i la síntesi cel·lular.
El referent en nanotecnologia Samuel Sánchez ha estat escollit nou membre de l’Acadèmia Jove d’Espanya
Un comitè internacional selecciona Samuel Sánchez, referent europeu en nanomotors, com un dels nous 13 investigadors, entre 185 candidats, que formaran part de l’Acadèmia Jove d’Espanya.
El passat dijous 28 de maig, la Junta General de l’Acadèmia Jove d’Espanya va triar 13 nous acadèmics de número. En el procés de selecció va participar un comitè internacional independent format per investigadors de gran prestigi que abastaven diferents àrees de coneixement.
Els Treballs de Recerca sobre bioenginyeria desenvolupats a l’IBEC triomfen
El passat mes de març l’Àlex Pachón, un estudiant que va realitzar el seu Treball de Recerca a l’IBEC, va guanyar el Premi CRACS de la Universitat de Girona (UdG) gràcies al seu Treball de Recerca (TR) sobre nanobiotecnologia aplicada a la medicina oncològica. La Filotea Crasovan ha guanyat el Fòrum de Gràcia.
El treball de l’Àlex, titulat ‘El secret de la medicina oncològica amagat en el nanomón’, és un dels 25 treballs de recerca que van tutoritzar l’any passat els investigadors de l’IBEC.
Samuel Sánchez escollit nou membre de l’Acadèmia Jove d’Espanya
Un comitè internacional selecciona Samuel Sánchez, referent europeu en nanomotors, com un dels nous 13 investigadors, entre 185 candidats, que formaran part de l’Acadèmia Jove d’Espanya.
Tania Patiño parla sobre biobots a RTVE
Tania Patiñoal programa “Futuro Abierto” de RTVE parla sobre els biobots i el futur que ens espera gràcies a la recerca en el camp dels nanorobots biològics, també coneguts com nano-bio-dispositius intel·ligents.
Samuel Sánchez aconsegueix una subvenció “ERC Consolidator” per estudiar el comportament col·lectiu de nanorobots autopropulsats
Samuel Sánchez, professor de recerca ICREA i investigador principal del grup Nanobiodispositius intel·ligents de l’IBEC, ha estat guardonat amb la prestigiosa “Consolidator Grant” otorgada pel Consell Europeu de Recerca (ERC). Amb el seu projecte i-NANOSWARMS, Sánchez i el seu equip estudiaran el comportament col·lectiu de nanorobots capaços de autopropulsar-se, i estudiar així la seva possible aplicació en l’administració de fàrmacs i diagnòstic d’imatge.
Tres investigadors de l’IBEC premiats amb beques de “la Caixa” pels seus projectes de recerca pionera i de gran impacte social
José Antonio del Río, Pau Gorostiza i Samuel Sánchez, tots ells investigadors principals en l’IBEC, han estat premiats en les convocatòries de Projectes de recerca en biomedicina i salut i de CaixaImpulse, en l’esdeveniment que es va celebrar el dilluns passat en les instal·lacions de “la Caixa”.
José Antonio del Río, investigador principal del Grup Neurobiotecnologia Molecular i Cel·lular, va ser un dels premiats en la segona edició de la convocatòria de Projectes de recerca en biomedicina i salut. El projecte de Del Río es focalitza a disseccionar els mecanismes moleculars implicats en l’aparició i propagació de la proteïna tau en les cèl·lules del cervell. Aquesta proteïna està associada a diversos processos neurodegeneratius i present en nombroses malalties com l’Alzheimer, i en els últims anys s’ha mostrat com a diana terapèutica alternativa per a tractar discapacitats cognitives en algunes malalties.
Descoberts els factors determinants per a la propulsió de microrobots
Un estudi liderat per investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) obre la porta a la mobilitat de nous objectes microscòpics utilitzant tota una llibreria d’enzims. Segons els experts, aquests microrobots es podran utilitzar en un futur pròxim amb aplicacions mediambientals i biomèdiques.
Ingerir una pastilla per a curar una greu malaltia, o afegir un polsim de pols sintètic per a potabilitzar l’aigua, semblaven conceptes de ciència-ficció fins fa tan sols unes generacions. No obstant això, l’aparició de noves disciplines com la bioenginyeria, està elevant el nivell de sofisticació i especialització de nous materials fins a límits insospitats.
Presentació dels Nano Robots de l’IBEC al Consell d’Investigació Europeu
Samuel Sánchez, investigador principal a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), va presentar el passat 3 de maig a Brussel·les la nova generació de NanoBots i BioBots que desenvolupen en el seu grup de recerca.
La presentació es va fer durant els seminaris del Consell d’Investigació Europeu (ERC). Entre el públic assistent a la xerrada es trovava el personal científic de la ERC, a més a més d’una audiència general de Comissió Europea.
Sota el títol “De Nanobots cap a BioBots 3D com a futures eines en robòtica i medicina” el professor Samuel Sánchez va presentar durant el seminari de la ERC, els aspectes fonamentals de les nanopartícules propulsades mitjançant la catàlisi -també conegudes com a nanobots- per a les seves aplicacions en remediació ambiental i també en el futur de la nanomedicina intel·ligent.
Nanomotors propulsats amb urea, un tractament prometedor per al càncer de bufeta
El grup Smart Nano-Bio Devices de l’IBEC ha publicat un article que descriu com els nanomotors ataquen els esferoides 3D del càncer de bufeta in vitro.
Els nanomotors transporten l’anti-FGFR3 en la seva superfície exterior, un anticòs que no només permet identificar les cèl·lules canceroses de forma específica, sinó que també inhibeix la via de senyalització del factor de creixement del fibroblast, suprimint el creixement tumoral. Bàsicament, el combustible que permet als nanomotors desplaçar-se de forma autònoma és la urea, que es troba en la bufeta en elevades concentracions, convertint a aquests nanomotors en particular, en una via prometedora per a aquest tipus de càncer.
Investigadors de l’IBEC creen bio-robots amb teixit muscular viu generat a partir de la impressió en 3D
El grup de Nanodispositius intel·ligents, experts en micro i nanorobots a l’IBEC, ha aconseguit crear robots híbrids en els quals s’ha combinat material sintètic amb teixit muscular viu generat a partir de la bioimpressió 3D.
Aquests dispositius robòtics tous, creats amb teixit biològic i de grandària mil·limètrica, a causa de la seva naturalesa ofereixen molts avantatges –en termes de moviment i rendiment– respecte als sistemes actuals que utilitzen únicament materials artificials.
La robòtica amb dispositius tous d’inspiració biològica és una nova disciplina que pot ajudar-nos a superar les limitacions dels sistemes robòtics convencionals, com per exemple la flexibilitat, la capacitat de reacció o l’adaptabilitat”, comenta Samuel Sánchez, investigador principal a l’IBEC i professor d’investigació ICREA.
Inspirant-se en la caixa d’eines d’un fuster
Els grups Smart-Nano-Bio-Devices i Nanobioengineering de l’IBEC s’han unit per resoldre el problema del moviment aleatori de micro i nanomotors.
El grup del Samuel Sánchez ha seguit avançant en la creació de micro i nanodispositius autopropulsats en els darrers anys. Aquests ‘nedadors’ autopropulsats per reaccions catalítiques en fluids, que podrien ser els fluids del nostre cos o simplement aigua, tenen un gran potencial en aplicacions com el subministrament dirigit de medicaments, la recuperació mediambiental o com a elements de subministrament i recuperació en dispositius lab-on-a-xip.
Invited talks
Invited talks
-
Dr. Marco de Corato | Seminar at l’École Polytechnique de Paris | May 2020Organized by Laboratoire d’hydrodynamiqueVirtual Seminar
- Dr. Maria Guix | International Workshop – Microscale Motion and Light | July 2019
Organized by Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems
Dresden, Germany - Dr. Maria Guix | Seminar at Swiss Federal Laboratories for Materials Science | May 2019
Thun, Switzerland - Rafael Mestre | 1st Cellink Collaborative Partnership | May 2019
Milan, Italy - Dr. Maria Guix | 9 días dimension nano | November 2018
Organized by Sociedad Catalana de Nanociencia y Nanotecnología honoring the end of Feynman’s year
Barcelona, Spain
Poster and oral contributions
- Xavier Arqué | NanoBio&Med | November 2019
Poster contribution. Barcelona, Spain - Dr. Maria Guix | NanoBio&Med | November 2019
Oral contribution. Barcelona, Spain - Xavier Arqué | International Workshop – Microscale Motion and Light | July 2019
Poster contribution. Dresden, Germany - Rafael Mestre | 8th Living Machines Conference | July 2019
Oral contribution. Osaka, Japan - Rafael Mestre | NanoBio&Med | November 2018
Oral contribution. Barcelona, Spain - Xavier Arqué | NanoBio&Med | November 2019
Oral contribution. Barcelona, Spain - Xavier Arqué | Workshop on Molecules, Materials, Devices and Systems in Medicine | May 2018
Poster contribution. New York City, USA - Xavier Arqué | NanoBio&Med | November 2017
Poster contribution. Barcelona, Spain
Highlights
Outreach activities
07/03/20 | Rafael Mestre /Xavier Arqué / Dr. Maria Guix | Bojos i boges per la Bioenginyeria 2020
Session: Internalization of Nanomotors by cancer and non-cancer cells
11/02/2020 | Dr. Maria Guix | 100tifiques
Talk at the School Puig-Agut in Manlleu
27/10/2019 | Xavier Arqué | Participation at “13a Festa de la Ciència”
Moll de la Fusta of Barcelona
July 2019 | Dr. Maria Guix | Batx2Lab program
Supervision of Laia Marcos (Institut Puig Castellar) during the short internship stay in the framework of Batx2Lab Program for the research work “Impressió 3D d’un dit bionic basat en cèl·lules musculars”
22/02/2019 | Dr. Maria Guix | 100tifiques
Talk at the School Escola Lluçanès in Prats de Lluçanès
09/02/2019 | Rafael Mestre | Biennal Ciutat i Ciència de Barcelona (La Pedrera)
Taller “Què és la Nanoescala i com ens afecta”
2019-2020 | Rafael Mestre/ Dr. Tania Patiño / Xavier Aqrué | Magnet program for educational innovation
In collaboration with the Fundació Biofill and Escola Gayarre
7/11/2018 and 21/11/2018 | Xavier Arqué | Workshops “Taller de la célula” at IBEC
2017-2019 | Rafael Mestre | Workshops “Taller de liberación de fármacos” at IBEC
2019 | Dr. Tania Patiño / Rafa Mestre | Bojos i boges per la Bioenginyeria 2019
Session: Internalization of Nanomotors by cancer and non-cancer cells
Top 10% downloaded papers: “Force Modulation and Adaptability of 3D‐Bioprinted Biological Actuators Based on Skeletal Muscle Tissue”
Advanced Materials Technologies (2019) 4, (2), 1800631
Find more information here
Awards
- Dr. Maria Guix | Beatriu de Pinós Fellowship (Marie Curie COFUND Programme) | February 2020
- Xavier Arqué | 4th prize poster award | July 2019
International Workshop Microscale Motion and Light. Dresden, Germany - Rafael Mestre | 2nd prize talk award | July 2019
8th Living Machines Conference. Osaka, Japan - Dr. Maria Guix | Awarded BIST-IGNITE Collaborative Project with ICN2 | March 2019
Project: ElectroSensBioBots: Towards a new generation of programable 3D printed living biobots with nanoelectronics for sensing and local stimulation - Dr. Tania Patiño | Awarded BIST-IGNITE Collaborative Project with ICN2 | March 2019
Project: MOFtors: Enzyme-powered, metal-organic framework based motors - Jemish Parmar | Awarded Premi Pioner from CERCA | December 2018
Doctoral thesis: “Micromotors for Environmental Applications”. See more information here - Xavier Arqué | 1st prize poster award | October 2018
11th IBEC Annual Symposium. Barcelona, Spain - Rafael Mestre | 1st prize poster award | July 2018
7th Living Machines Conference. Paris, France - Xavier Arqué | IBEC International PhD Programme fellowship | June 2018
- Dr. Maria Guix | Juan de la Cierva Incorporación Fellowship | May 2018
- Xavier Arqué | 1st prize talk award | December 2017
2nd Biomed PhD Day Symposium. Barcelona, Spain - Rafael Mestre | 1st prize poster award | November 2017
NanoBio&Med Conference. Barcelona, Spain
Covers
ACS Nano
25/10/2016
Xing Ma, Ana C. Hortelão, Tania Patiño, and Samuel Sánchez (2016). Enzyme Catalysis To Power Micro/Nanomachines. ACS Nano, Volume 10, Issue 10, pp. 9053–9762
Advanced Materials Interfaces
21/01/2016
Morgan M. Stanton, Juliane Simmchen, Xing Ma, Albert Miguel-López, Samuel Sánchez* (2015). Bio-hybrid Janus Motors Driven by Escherichia coli. Adv Mat Interfaces
Small
09/10/2015
Xing Ma, Jaideep Katuri, Yongfei Zeng, Yanli Zhao and Samuel Sanchez (2015). Janus Micromotors: Surface Conductive Graphene-Wrapped Micromotors Exhibiting Enhanced Motion. Small, 11, 38, p4989