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DPI2011-28112-C04-04

Financiado

MONITORIZACION, INFERENCIA, OPTIMIZACION Y CONTROL MULTI-ESCALA: DE CELULAS A BI...

MONITORIZACION, INFERENCIA, OPTIMIZACION Y CONTROL MULTI-ESCALA: DE CELULAS A BIORREACTORES LA BIOTECNOLOGIA BLANCA (INDUSTRIAL), VERDE (AGRICULTURA Y ALIMENTACION) Y ROJA (SALUD), UTILIZANDO MICROORGANISMOS MEJORADOS O MODIFICADOS COMO FABRICAS CELULARES PARA PRODUCIR METABOLITOS ESPECIALIZADOS DE ALTO VALOR AÑADIDO (P... ver más

01/01/2011

UPCT

21K€

Presupuesto del proyecto: 21K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 213

Ver Participantes

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2011-01-01

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Participantes

UPCT

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

Total investigadores 213

Presupuesto del proyecto 21K€

Descripción del proyecto LA BIOTECNOLOGIA BLANCA (INDUSTRIAL), VERDE (AGRICULTURA Y ALIMENTACION) Y ROJA (SALUD), UTILIZANDO MICROORGANISMOS MEJORADOS O MODIFICADOS COMO FABRICAS CELULARES PARA PRODUCIR METABOLITOS ESPECIALIZADOS DE ALTO VALOR AÑADIDO (P. EJ. AMINOACIDOS, VITAMINAS Y ADITIVOS PARA ALIMENTACION, BIOFUEL, BIOFILMS Y TEJIDOS), ES DE CAPITAL IMPORTANCIA PARA EL FUTURO DE LAS INDUSTRIAS DE LA SALUD, QUIMICA, ALIMENTARIA Y OTRAS INDUSTRIAS DE PROCESO. AUN ASI, EL ESTADO ACTUAL, CARACTERIZADO POR LA INCERTIDUMBRE Y LA FALTA DE UN CONOCIMIENTO PROFUNDO EN TIEMPO REAL SOBRE EL ESTADO DEL PROCESO, FUERZA A LA INDUSTRIA A OPERAR ESTOS BIOPROCESOS EN REGIMENES DEMASIADO CONSERVADORES, SUBOPTIMOS Y NO INTENSIVOS, CON EL FIN DE EVITAR ESTADOS FISIOLOGICOS DEL MICROORGANISMO NO DESEABLES. ESTAS PRACTICAS CAUSAN PROBLEMAS COMO BAJA EFICIENCIA, FALTA DE ESTABILIDAD DEL PROCESO, EINCREMENTOS EN LA CANTIDAD DE PRODUCTO DESECHADO.DE CARA A SUPERAR ESTAS DIFICULTADES, APARECE LA NECESIDAD DE IDENTIFICAR ESTADOS METABOLICOS (FISIOLOGICOS) DESEABLES (COMO LOS DE ALTA PRODUCTIVIDAD) Y DE DESARROLLAR METODOS APROPIADOS DE MONITORIZACION, OPTIMIZACION Y CONTROL DE BIORREACTORES. ESTO IMPLICA CONSIDERAR LOS PROCESOS EN UN AMPLIO RANGO DE ESCALAS TEMPORALES (DESDE SEGUNDOS PARA LOS FLUJOS METABOLICOS, HASTA HORAS PARA LA REGULACION GENETICA) Y ESPACIALES (DESDE LA DINAMICA INTRACELULAR HASTA LA POBLACION DE MICROORGANISMOS DENTRO DEL BIORREACTOR).DENTRO DEL CONTEXTO DE LA INGENIERIA DE BIOPROCESOS Y LA BIOLOGIA DE SISTEMAS Y SINTETICA, MULTISCALES PROVEERA METODOS SISTEMATICOS, HERRAMIENTAS Y PROTOCOLOS PARA INFERENCIA, MONITORIZACION EN TIEMPO REAL, OPTIMIZACION Y CONTROL POR REALIMENTACION DE BIO-SISTEMAS MEDIANTE ESTRATEGIAS MULTI-ESCALA, ABARCANDO ESCALAS DESDE LO MICRO (EJ. REDES GENETICAS Y METABOLICAS) A LO MACRO (EJ. DINAMICA DE POBLACIONES MACROSCOPICAS). LOS RESULTADOS ESPERADOS DE MULTISCALES SERAN ESENCIALES PARA CONSEGUIR PRODUCTOS FINALES DENTRO DE LAS ESPECIFICACIONES Y UNA PRODUCTIVIDAD OPTIMA AL TIEMPO QUE SE OPERA EN REGIMENES INTENSIVOS. SE ESPERA QUE ESTOS RESULTADOS TAMBIEN SE PUEDAN APLICAR EN OTROS CONTEXTOS INDUSTRIALES CARACTERIZADOS POR DINAMICAS MULTI-ESCALA Y COORDINACION DE AGENTES DINAMICOS.EL PROYECTO SE APOYA EN RESULTADOS PREVIOS OBTENIDOS DENTRO DEL MARCO DEL MULTISYSBIO ("MULTI-SCALE MODELLING APPROACH TO SYSTEMS BIOLOGY", DPI2008-06880-C03, HTTP://WWW.MULTISYSBIO.ORG). ESTE NUEVO PROYECTO, ADEMAS DE MEJORAR ALGUNOS DE LOS RESULTADOS PREVIOS, SE CENTRARA EN: PROFUNDIZAR EN LAS INVESTIGACIONES SOBRE METODOS Y HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO, EXPLOTACION Y ANALISIS DE MODELOS MULTI-ESCALA, INCLUYENDO EL DESARROLLO SISTEMATICO DE MODELOS CON DISEÑO EXPERIMENTAL OPTIMO Y SU ESCALADO A NIVEL INDUSTRIAL, Y METODOS PARA INFERENCIA EN SISTEMAS BIOLOGICOS Y PARA EL ANALSIS DE DINAMICAS MULTICELULARES COORDINADAS. NUEVOS METODOS DE OPTIMIZACION Y CONTROL MULTI-ESCALA, INCLUYENDO NUEVAS METAHEURISTICAS PARA OPTIMIZACION Y CONTROL OPTIMO EN INGENIERIA METABOLICA, DISEÑO OPTIMO INTEGRADO CON CONTROL (PASOS HACIA BIOLOGIA SINTETICA), SENSORES (OBSERVADORES) BASADOS EN MODELOS MULTI-ESCALA, Y CONTROL DE BIORREACTORES E INTERACCIONES CELULARES CONSIDERANDO RESTRICCIONES Y ESTODOS METABOLICOS. APLICACION A PROCESOS BIOTECNOLOGICOS INDUSTRIALES, CON ENFASIS EN COMO LOS ESTADOS METABOLICOS DE BAJO NIVEL PUEDEN CONTROLARSE AL NIVEL DEL BIORREACTOR.A ESTE FIN, LA COMPAÑIA BIOPOLIS S.L. PARTICIPARA COMO ENTE PROMOTOR OBSERVADOR (EPO) IOLOGIA DE SISTEMAS\METODOS BAYESIANOS\METAHEURISTICAS\CONTROL\OPTIMIZACION\MODELADO

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