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
A engenharia de tecidos pretende fazer face à escassez de tecidos/órgãos disponíveis para reparação e transplante, adotando estratégias multidisciplinares que permitem a criação ex-vivo de estruturas híbridas implantáveis através da integração de biomateriais, células e sinais físico-químicos. Esta plataforma oferece a possibilidade de desenvolver hidrogéis capazes de encapsular células, estruturas porosas, membranas, micropartículas e microambientes fechados como unidades de construção para desenvolver dispositivos capazes de direcionar ativamente o destino das células estaminais para a produção de substitutos de tecidos artificiais viáveis e com potencial terapêutico. Estruturas complexas podem também ser fabricadas a partir de tecnologias de manufatura aditiva, incluindo a bioimpressão 3D.
A utilização de biomateriais e condições especiais de cultura, incluindo a utilização de biorreatores, permite o controlo no espaço e no tempo de estímulos bioquímicos e mecânicos para ativar a expansão e diferenciação celular, a manutenção do fenótipo e a produção de matriz extracelular.
As estratégias de engenharia de células e tecidos também podem ser utilizadas para desenvolver modelos 3D in vitro para estudar mecanismos de doenças e testar terapias, incluindo numa lógica de medicina personalizada.
Áreas de Atuação
- Biomateriais de origem natural e bioinspirados: macromoléculas obtidas a partir de fontes sustentáveis e naturais são adequadas para a produção de biomateriais biocompatíveis e com propriedades biológicas e físico-químicas controláveis.
- Engenharia de microambientes para controlo celular: a produção de unidades híbridas à microescala, seguida da sua organização em estruturas maiores, permite a bioengenharia de tecidos com estruturas hierárquicas e altamente controladas.
- Biofabricação 3D de tecidos: nestes casos, é possível processar estruturas combinando tipicamente hidrogéis e células, até à escala dos centímetros, com uma arquitetura bem controlada e com uma forma que pode reproduzir, com grande rigor, a do defeito do tecido que se quer regenerar.
- Cultura dinâmica de dispositivos híbridos: biorreatores e sistemas de microfluídicas, bem como estratégias de disponibilização de nutrientes, permitem criar ambientes biomiméticos em que as células recebem estímulos mecânicos e (bio)químicos adequados.
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Professor João Mano
Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa
"A plataforma de Investigação Clínica e Biobanco entrou em funcionamento em meados de 2017 e inclui o laboratório onde são manuseadas amostras humanas e o Biobanco iBiMED para armazenamento de coleções de amostras biológicas. O biobanco iBiMED integra a Rede Nacional de Biobancos.
Esta plataforma suporta a investigação clínica e translacional, o treino de estudantes e clínicos de pós-graduação, 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 (incluindo sangue e seus derivados, saliva, urina, entre outros), 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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Ana Gabriela Henriques
aghenriques@ua.pt
Investigação Clínica e Biobanco
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)
