Diseñan un software para luchar contra el cáncer y crear microestructuras...y lo ceden libremente

El grupo de investigación GAMOSINOS (Grupo Avanzado de MOdelado y SImulación NO-lineal de Sólidos) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha desarrollado dos herramientas de software de cálculo derivados de diversas investigaciones vinculadas a los campos de la medicina y los materiales.

Concretamente están ligados a proyectos nacionales y europeos en células cancerosas y metamateriales e impresión 3D. Los profesores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE), e integrantes de GAMOSINOS, Francisco Javier Montans, Luis Saucedo, José María Benítez, Miguel Ángel Sanz, Ismael Ben-Yelun y Laura Moreno, han contado con la ayuda de varios estudiantes de la ETSIAE que han participado en las investigaciones a través de la realización de sus Trabajos Fin de Grado (TFG) o de las prácticas curriculares.

Ambos softwares han sido inscritos en el Registro de la Propiedad Intelectual de la Comunidad de Madrid a través de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la UPM y se ofrecerán con licencia libre.

Comportamiento de células cancerosas

BIOSS: BIOlogical System Simulator, es un software enfocado a modelar el comportamiento comunitario de las células cancerosas. Se trata de un modelo de agentes capaz de reproducir el comportamiento de un grupo de células cancerosas mediante las decisiones individuales de cada una.

El modelo, afirman, es capaz de reproducir el comportamiento comunitario que ocurre en la metástasis y el crecimiento tumoral, así como en comportamientos grupales de migración como el conocido como efecto flocking, observable en bandadas de pájaros y que también es compartido con las comunidades celulares.

'Agresividad tumoral'

Existen otras herramientas de software que investigan células cancerosas, pero frente a otros modelos que usan fuerzas y gradientes para reproducir el movimiento de las células, el software de la Universidad Politécnica de Madrid considera las decisiones individuales de las células e implementa un algoritmo de evolución con el que demostrar cómo las células cancerosas pueden volverse más agresivas tras un tratamiento y mediante flocking influir en el resto de células.

En este desarrollo han colaborado en los últimos 3 años, los estudiantes: Raquel Arroyo, Olatz García, Juan Ramos, Marta Benítez, Luis García, Yago del Barrio, Javier Gómez, María Merino y Pablo Gil.

Metamateriales en 3D

El otro software desarrollado es 3DMetMec, una herramienta que permite construir mediante impresión 3D elementos compuestos por microestructuras de propiedades variables.

Esto se logra mediante el concepto de metamaterial, una serie de barras cuyas propiedades y disposición espacial permiten alterar la mecánica de la pieza según lo requiera el diseño ingenieril.

“Lo novedoso de este paquete de software es su capacidad de usar un diseño CAD para crear en su interior la microestructura que finalmente se imprimirá en 3D y que podrá hacer realidad los requerimientos ingenieriles de un diseño optimizado, en peso y prestaciones”, sostienen los investigadores de GAMOSINOS.

Aplicaciones de vanguardia

Este programa puede resultar de utilidad para diferentes industrias, desde la aeroespacial hasta la biomecánica con el diseño de implantes biomiméticos.

En este software ha colaborado con su TFG el alumno Elemer San Miguel, que ha diseñado la implementación y las soluciones geométricas que implicaba.

Por su parte, en las actuales mejoras del software, que incluyen un módulo de diseño generativo estructural, nuevos metamateriales y la inserción de los defectos producidos por la máquina de impresión 3D, así como un estudio de sus aplicaciones industriales, han colaborado durante los últimos 3 años los estudiantes: Gonzalo Vera, Iván Marín, Guillermo González, Hugo García, Miguel González, David Calleja, Rodrigo Montero, Mariano Alarcos, Víctor Riera, Miguel Díaz y Antonio Tabanera.