ViBRheo will provide information about how chemical, geometrical, and transport features may affect the blood coagulation cascade in patients with COVID-19 and other diseases

El proyecto Marie-Curie del postdoctoral fellow Nicolás Moreno, ha cumplido un año desde su puesta en marcha

Design of a Virtual Blood Rheometer for Thrombotic Process Characterization (Diseño de un Reómetro Virtual de Sangre para la Caracterización de Procesos Trombóticos), ViBRheo, pretende construir un marco computacional capaz de detectar alteraciones en la reología sanguínea durante la formación de coágulos. El objetivo del proyecto ViBRheo de Nicolás Moreno, postdoctoral fellow en Modelling and Simulation CFD, es construir un reómetro computacional para caracterizar las alteraciones viscoelásticas de la sangre asociadas a coagulopatías y aplicarlo a condiciones de flujo fisiológico clínicamente relevantes. ViBRheo proporcionará información sobre cómo las características químicas, geométricas y de transporte pueden afectar a la cascada de coagulación sanguínea en pacientes con COVID-19 y otras enfermedades. Como resultado adicional, ViBRheo conducirá potencialmente a la definición de biomarcadores mecanísticos para la detección precoz y el seguimiento más sencillo de la coagulopatía aguda en pacientes con COVID-19.

"Tras un año de beca, he desarrollado un marco computacional para el modelado multiescala de la sangre utilizando una discretización basada en partículas", explica Nicolás Moreno. Este marco es la base para construir el reómetro virtual para la caracterización de la sangre.  En concreto, el esquema multiescala es capaz de incorporar la hidrodinámica, el transporte de masas y las reacciones características de los procesos de coagulación sanguínea.  "Además, para conocer mejor los rasgos hidrodinámicos característicos del SARS-CoV-2, he construido modelos a mesoescala de virus envueltos".

ViBRheo cuenta con la colaboración del Dr. Gontzal Tamayo del Hospital Universitario de Cruces, el Dr. Dmitry Fedosov del Forschungszentrum Jülich, el Prof. Jesús Ruiz Cabello del CICbiomaGUNE, el Prof. Karl Hawkins y Dan Curtis de la Universidad de Swansea. Estas colaboraciones proporcionan a ViBRheo datos clínicos sobre pacientes con COVID-19, así como resultados hemorreológicos experimentales y teóricos.

Nicolás Moreno ha difundido los resultados de su proyecto y los pasos de la investigación en muchas actividades y eventos de divulgación diferentes tanto para el público general como para el público científico. En el contexto académico, ha participado en cuatro congresos internacionales de modelización computacional y reología y, además, en un taller del CECAM organizado recientemente por el BCAM. "Para público no académico tuve la oportunidad de participar en BBK Zientzia Irekia, PI Day (organizado por Naukas y BCAM), y Zientzia Astea (para estudiantes de bachillerato) organizado por la Universidad del País Vasco", comenta la becaria postdoctoral.

Su investigación ha repercutido en el desarrollo de técnicas analíticas novedosas, la identificación de biomarcadores y, en general, la construcción de dispositivos virtuales adecuados para investigar las coagulopatías relacionadas con el SARS-CoV-2. "Dado que se espera que la aplicabilidad del marco computacional se extienda más allá de los problemas de reología sanguínea (es decir, flujos de fluidos complejos), esta investigación puede utilizarse para resolver otros problemas biológicos relacionados con la advección-difusión-reacción", añade Nicolás Moreno. Entre los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU para 2030, ViBRheo se alinea firmemente con la necesidad de Garantizar la buena salud y el bienestar. Abordar la necesidad de mejorar el diagnóstico de las coagulopatías relacionadas con el COVID-19 y reforzar la preparación para pandemias en el futuro.

Las becas Marie Skłodowska -Curie son becas muy competitivas y Moreno explica, "si tuviera que transmitir un masaje a todos los becarios que quieran optar a las becas Marie-Curie, les sugeriría empezar antes su solicitud, ser constantes trabajando al menos dos meses antes de la fecha límite. Intentad obtener comentarios y opiniones pronto sobre vuestra propuesta, de supervisores y colegios. Pueden ayudarte a encontrar lagunas lógicas y a mejorar la claridad de tu documento. En un aspecto más práctico, te sugiero que prestes atención a cada uno de los criterios de evaluación y redactes tu propuesta de forma que cada uno de estos aspectos se aborde explícitamente. Al redactarla recuerda que los evaluadores tendrán que leer muchas de estas propuestas, así que intenta facilitarles el trabajo siendo claro y directo. Si crees que con un diagrama será más fácil expresar una idea que escribiendo un simple párrafo, hazlo".

Sobre Nicolás Moreno

Actualmente es becario postdoctoral en BCAM, y su investigación se centra en la simulación del flujo de coloides de diferentes formas en micro y nanocanales. Utiliza diferentes métodos de mesoescala como la dinámica de partículas disipativa suavizada, SDPD. También investiga el modelado multiescala de flujos celulares, donde tiene lugar el proceso de advección-difusión-reacción. Anteriormente trabajó como becario posdoctoral en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa, en el grupo de Matemáticas, Mecánica y Materiales. Investigó el ensamblaje jerárquico de copolímeros tribloque en nanopartículas parcheadas y estudió el comportamiento de flujo de objetos simples y similares a anillos de Möbius (https://vimeo.com/307164022).

Obtuvo el doctorado en Ciencia e Ingeniería Medioambientales en la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) investigando la formación de membranas isoporosas. Estudió teórica y computacionalmente el autoensamblaje de copolímeros dibloque en solución. Obtuvo su licenciatura y maestría en ingeniería química en la Universidad Nacional de Colombia modelando la agregación de glicoproteínas mucinas. Su investigación se ha centrado en el modelado de la materia blanda (polímeros biológicos y sintéticos), principalmente a mesoescala con DPD y continua con elementos finitos. Ha estudiado la interacción entre cinética y termodinámica en el ensamblaje de materiales blandos.