Desde sus inicios, el grupo de Biofísica Computacional ha dedicado sus esfuerzos al desarrollo y validación (experimental) de algoritmos para el análisis detallado de biodatos, presentando especial atención a la extracción de propiedades físicas de los sistemas analizados. Los algoritmos construidos cubren un amplio espectro de finalidades: análisis de series temporales, cómputo de entropías, estadística avanzada, sistemas de clasificación, análisis de clusters, procesamiento de imagen, fenotipado celular, recuento celular, cuantificación de fluorescencia, dinámica de movimientos intracelulares, microscopía termodinámica, etc. Estas técnicas están siendo actualmente utilizadas para el análisis microreológico de medios intracelulares, descripción de la mecánica y termodinámica celular, así como en la determinación del efecto de la inyección de energía sobre interfases (membranas).  

Un ejemplo de ello ha sido el desarrollo de biomarcadores para leucemia linfoblástica aguda infantil, basados en propiedades biomecánicas de los núcleos celulares. La idea de utilizar propiedades físicas de los medios intracelulares como estimador del estatus metabólico celular fue publicada en la revista Scientific Reports. Además, el grupo ha recibido en 2022 financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación para la puesta a punto de esta y otras técnicas asociadas en estudios a mayor escala.  

Una segunda línea de investigación paralela es el estudio del efecto de la inyección de energía sobre medios intracelulares, prestando especial atención sobre las membranas e interfases. La inyección de energía, que se produce habitualmente como una consecuencia directa del metabolismo, induce cambios generalizados en las propiedades mecánicas de los medios en los cuales se desarrolla la vida; cambios que van desde el ordenamiento del sistema, hasta la reducción de la disipación viscosa, pasando por el reblandecimiento de los medios o la aparición de mecanismos de transferencia de materia y energía (transporte de materia, fenómenos convectivos, producción de entropía, etc). Sin embargo, una de las principales consecuencias que sobre el sistema tiene la inyección de energía es la mejora de la eficacia de los procesos termodinámicos. Es decir, la energía reduce la aleatoriedad del sistema permitiendo la existencia de relojes biológicos.  

Todas estas derivadas están actualmente siendo consideradas en el estudio de las propiedades mecánicas de los eritrocitos, profundizando en la influencia que los moduladores energéticos ejercen sobre sus propiedades.  

Po último, desde el año 2019, el grupo se ha embarcado en la estimación de la producción de entropía cerebral, mediante el análisis de señales de electroencefalografía. Esta línea de investigación, que está siendo desarrollada en colaboración con el grupo de Neuromodulación y Neurorrehabilitación (UFV), pretende desarrollar biomarcadores evolutivos para distintas enfermedades neurodegenerativas. Para ello están siendo utilizados técnicas computacionales y análisis basados en teoría de la información y mecánica estadística.  

Líneas de Investigación

• Biofísica computacional: Análisis computacional de sistemas biológicos y simulación estocástica. 
• Biofísica experimental y mecánica celular. Microreología, morfología celular y espectroscopía flickering.  
• Microscopía Computacional: desarrollo de algoritmos para el análisis avanzado de imágenes de microscopía. 
• Desarrollo de algoritmos de análisis avanzados de biodatos.  
• Desarrollo de marcadores basados en estimadores de entropía. 
• Modelizado e impresión 3D de biomoléculas 
• Diseño y caracterización de nanomateriales para la aplicación en biomedicina.  
• Estudios celulares: metabolismo, ciclo celular, viabilidad celular, modificaciones morfológicas.