El Programa de Doctorado en Ciencias con mención en Biofísica y Biología Computacional se propone como principal objetivo formar científicos capaces de comprender los procesos biológicos desde un enfoque físico-matemático, promoviendo la integración de estudios interdisciplinarios, cubriendo desde el nivel molecular hasta el modelamiento matemático de sistemas biológicos. Se espera que nuestros graduados sean líderes en la disciplina, desarrollando conocimiento sobre la estructura, función y organización del sistema nervioso y sus componentes. 

Entre sus objetivos específicos destacan:

• Entregar una sólida formación teórica y práctica en biofísica de proteínas, bioinformática, modelos en biología estructural y neurociencia computacional, aplicadas a diferentes niveles de la organización biológica.
• Promover la ciencia interdisciplinaria mediante la atracción de estudiantes con diversa formación inicial de pregrado, entregándoles las oportunidades de complementar su formación en diversas áreas.
• Formar científicos capaces de innovar y contribuir al desarrollo de la ciencia y tecnología en el país.
• Fortalecer la integración de la investigación en ciencia básica y sus aplicaciones numéricas en áreas de la salud, ingeniería, robótica, entre otras.

El graduado del Programa de Doctorado en Ciencias con mención en Biofísica y Biología Computacional será capaz de realizar investigación original y de integrar equipos interdisciplinarios de alto nivel, en el área de la modelación matemática de fenómenos biológicos o en el de las bases físicas del funcionamiento, estructura e interacciones de macromoléculas, contribuyendo teórica y experimentalmente al desarrollo científico y tecnológico del país, con estricto apego a un actuar responsable y consciente de los efectos de su acción en las personas, en la sociedad y en el medio.

Además de lo anterior, el Doctor en Biofísica y Biología Computacional será capaz de gestionar su aprendizaje de manera continua, actualizando sus conocimientos y comunicándolos a distintos públicos, utilizando distintos medios para tal efecto.

Biofísica de Macromoléculas: El estudio de las interacciones moleculares que ocurren en y entre las principales moléculas biológicas es una de las principales aplicaciones de la Biofísica, la cual busca explicar fenómenos biológicos a partir de las leyes de la física. Esta búsqueda ha llevado una fracción mayoritaria de biofísicos a enfocarse en lo que ocurre a nivel de proteínas y, entre éstas, las involucradas en el transporte de sustancias a través de las membranas celulares: proteínas involucradas en sinapsis, endo/exocitosis y los fenómenos de transducción sensorial. Otra de las moléculas biológicas que llaman la atención de biofísicos son las proteínas encargadas de la conducción de iones a través de la membrana celular, los canales de iones. Altamente regulados y selectivos en sus propiedades de conducción, son los principales responsables de la actividad eléctrica de las neuronas y de un sinnúmero de procesos de secreción y regulación homeostática del ambiente intracelular. Además, se han descrito una serie de patologías (canalopatías) que dependen de cambios mininos en su estructura. En nuestro claustro, se estudian de forma activa los determinantes moleculares del funcionamiento de estas proteínas: su conducción, selectividad, regulación por agonistas y su malfuncionamiento en varias patologías. Experimentalmente, esta línea de investigación demanda el uso de avanzadas técnicas de medición de interacciones físicas a escala, muchas veces, de molécula única: fluorimetría, FRET, L-RET, microscopía de fuerza atómica, pinzas ópticas, entre otras.

Biología Computacional, la cual contempla entre sus ramas la Génomica y Bioinformática; el Modelamiento y Simulación Molecular; y la Neurociencia Computacional.
• La Genómica y Bioinformática son dos de las ramas más tradicionales de la biología computacional. La genómica estudia el origen, estructura, función y evolución de los genes y genomas, mientras que la bioinformática, se ocupa del diseño de herramientas computacionales para el análisis de datos biológicos. Estas ramas se combinan en estrategias como la genómica comparativa, metagenómica o medicina personalizada, que permiten el análisis de genomas a larga escala, para estudiar fenómenos tan diversos como el efecto de mutaciones en la función de genes, así como el impacto del medio ambiente en poblaciones de organismos de diversas especies.
• Modelamiento y Simulación Molecular: Una de las ramas de la Biología Computacional, esta línea desarrolla simulaciones numéricas del comportamiento de grandes moléculas, desde fármacos hasta proteínas e incluso membranas lipídicas. Utilizando principios de mecánica clásica, química cuántica y termodinámica estadística, entre otros, las simulaciones entregan predicciones sobre interacciones intra e intermoleculares que son vitales para el diseño inteligente de nuevos experimentos y también el diseño racional de fármacos. Como es de esperar, esta línea tiene una sinérgica colaboración con la biofísica de proteínas.
• Neurociencia Computacional: Esta línea aplica técnicas avanzadas de computación, estadística y matemáticas al análisis de la actividad cerebral en todos sus niveles. De esta manera, simulaciones numéricas de sistemas dinámicos permiten conectar el comportamiento de los canales de iones a la actividad eléctrica de neuronas y redes neuronales. Por otra parte, análisis estadísticos y ajustes a modelos matemáticos permiten analizar el resultado de experimentos que generan datos con volúmenes crecientes y al mismo tiempo de alta dimensionalidad: registros en multi-electrodos y electroencefalografía. Las herramientas mencionadas, en activo desarrollo a nivel mundial, pueden ser la clave para comprender los mecanismos de codificación neuronal y la manera en la que los circuitos neuronales analizan información sensorial para tomar decisiones.

ACADÉMICOS DE CLAUSTRO:

• Ana María Cárdenas, Químico-Farmacéutica. Doctora en Farmacia UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia, Biofísica, Exocitosis, endocitosis y dinámica del citoesqueleto de actina.
• Karen Castillo, Ingeniera en Biotecnología Molecular. Doctora en Ciencias m/Biología Celular Molecular y Neurociencia, Universidad de Chile. Biofísica, Estructura y función de canales de iones, sensores moleculares, reposicionamiento de fármacos. Investigadora CINV, Universidad de Valparaiso.
• Rodrigo Cofré Torres, Ingeniero Civil Industrial. Doctor en Ciencias de la Ingeniería UV, Instituto de Ingeniería Matemática, Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Ignacio Díaz Franulic, Bioquímico. Doctor en Ciencias mención Neurociencias, Universidad Andrés Bello. Biofísica, Estructura y función de canales de iones.
• Wael el-Deredy, Ingeniero Electrónico. Doctor UV, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Biomédica. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Evandro Ferrada, Bioquímico. Doctor en Biología Evolutiva. UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biología Computacional, Genómica y Bioinformática.
• José Antonio Gárate, Ingeniero en Biotecnología Molecular. PhD in chemical and bioprocessing engineering UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biología Computacional, Simulación Molecular.
• Danilo González-Nilo, Químico. Doctor en Química, Universidad Andrés Bello, Facultad de Ciencias de la Vida. Biología Computacional, Bioinformática, Simulación Molecular, Nanobiotecnología.
• Ramón Latorre, Bioquímico. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica, Estructura y función de canales de iones.
• Agustín Martínez, Biólogo. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica, Estructura y función de canales intercelulares.
• Jaime Alberto Mella Raipán, Químico Farmacéutico. Doctor en Química UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Química y Bioquímica. Biología Computacional, Química medicinal, Síntesis orgánica, Diseño de Fármacos.
• Alan Neely, Biólogo. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica, Estructura y función de canales de iones.
• Patricio Orio, Bioquímico. Doctor en Ciencias, mención Biología Molecular Celular y Neurociencia UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Adrián Palacios, Bachiller en Psicología. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Juan Carlos Sáez, Bioquímico. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica, Estructura y función de canales intercelulares.
• Rodrigo José Salas Fuentes, Ingeniero Civil Informático. Doctor en Ingeniería Informática UV, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Biomédica. Biología Computacional.
• Christian A.M. Wilson, Bioquímico. Doctor Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas. Biofísica, Bioquímica, Biofísica de Moléculas Individuales.
• María Constanza Maldifassi, Bioquímica. Doctora en Farmacología, Universidad Autónoma de Madrid. Instituto de Fisiología, Universidad de Valparaíso. Neurofarmacología, receptores nicotínicos y purinérgicos, señalización celular y neuroinflamación. Investigadora CINV, Universidad de Valparaiso.
• Yorley Duarte, Químico de Alimentos, Máster en Ciencias Químicas, Dra. en Ciencias Aplicadas (Utalca). Centro de Bioinformática y Biología Integrativa; Integración dinámica de metodologías bioinformáticas, IA y de síntesis orgánica para el diseño de nuevas moléculas bioactivas. Diseño de sistemas de liberación controlada de fármacos y compuestos bioactivos. Investigador CINV, UNAB.
• Juan Pablo Castillo, Ingeniero en Biotecnología Molecular, Doctor en Ciencias, Universidad de Chile. Investigador CINV. Biofísica molecular, interaccion toxina/receptor, mecanotransduccion y neurodegeneración de neuronas sensibles al tacto en C. elegans
• Andrea Calixto, Microbióloga. PhD en Neurociencia Molecular, Columbia University, Estados Unidos. Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Mecanorrecepción, neurodegeneración e interacción microbiota-sistema nervioso mediante estudios in vivo, genética y genómica. Investigadora CINV, Universidad de Valparaiso.
• Francisco Bezanilla, Licenciado en Ciencias Biológicas. Doctor en Biofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile. University of Chicago y Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV), Universidad de Valparaíso. Biofísica de canales iónicos, estructura y función de canales dependientes de voltaje, sensores de voltaje y mecanismos de excitabilidad celular.
• Eduardo Perozo, Licenciado en Biología. Doctor en Fisiología, University of California, Los Angeles (UCLA). Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Chicago. Biofísica estructural de proteínas de membrana, estructura y dinámica de canales iónicos, mecanismos de activación de canales y mecanosensibilidad.

ACADÉMICOS COLABORADORES:

• Osvaldo Enrique Alvarez Araya, Bioquímico. Doctor en Ciencias, Universidad de Chile Universidad de Chile, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología. Biofísica.
• Andrés Chávez, Biólogo. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica.
• María José Escobar, Ingeniero Civil Electrónico. Doctora en Automática, Procesamiento de Imágenes y Señales. Universidad Técnica Federico Santa María, Departamento de Electrónica. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• German Andrés Miño Galaz, Bioquímico. Universidad Andrés Bello. Biología Computacional, Simulación Molecular.
• David Naranjo, Biólogo, Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Neurociencia. Biofísica.
• Carolina Verónica Saavedra Ruíz, Ingeniera Civil Informático. Docteur en Informatique (INRIA, Francia, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Biomédica. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Oliver Schmachtenberg, Biólogo. Doctor en Ciencias UV, Facultad de Ciencias, Instituto de Biología. Biofísica.
• Alejandro José Weinstein Oppenheimer, Ingeniero Civil Electrónico. PhD in Electrical Engineering, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Biomédica. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.

ACADÉMICOS VISITANTES:

• Nicolás Crossley, Psiquiatra. MSc PhD MRCPsych, Pontificia Universidad Católica de Chile. Biología Computacional., Neurociencia Computacional.
• Enzo Tagliazucchi, Licenciado y Doctor en Física Universidad de Buenos Aires. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Andreas Peter Schüller, Bioquímico. Dr. phil. nat. Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad de Ciencias Biológicas. Biología Computacional, Simulación Molecular.
• Christopher David Cooper Villagrán, Ingeniero Mecánico. Doctorado, Magister y Licenciado en ingeniería mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Técnica Federico Santa María. Biología Computacional, Simulación Molecular.
• Marcela Alejandra Hermoso Ramello, Bioquímica. PhD Ciencias Biológicas, mención Ciencias Fisiológicas, Universidad de Chile, Facultad de Medicina, ICBM.
• Daniel Eduardo Almonacid Coronado, Bioquímico. PhD en Informática Molecular (U. of Cambridge) Centro de Bioinformática y Biología Inegrativa (CBIB), Universidad Andrés Bello. Biología Computacional, Simulación Molecular.
• Gustavo Deco, Dr. en Física, Dr. en Comp Science, Dr. en Psicología. ICREA y Uni Pompeu Fabra. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Pablo Zegers Fernández, Ingeniero Civil de Industrias. Ph.D. in Electrical Engineering Anastasia SpA. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.
• Jorge Felipe Silva Sánchez, Ingeniero Civil Eléctrico. PhD in Electrical Engineering, Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Dpto. Ingeniería Eléctrica. Biología Computacional, Neurociencia Computacional.

Podrán postular al Programa aquellas personas que posean un grado de Licenciado y/o Magíster en disciplinas tales como Biología, Física, Bioquímica, Biotecnología, Química, Matemáticas, Ingeniería, Computación e Informática o afín.

Calendario Anual becas ANID

● Beca de manutención, que incluye además una beca de exención arancelaria del 100%.
● Beca de exención arancelaria a estudiantes con adjudicación de beca ANID, equivalente al porcentaje no cubierto por dicha beca.
● Beca de exención arancelaria de hasta un 100% otorgada por méritos académicos.
● Beca de extensión de un semestre para manutención por pandemia (solo para estudiantes tesistas que vieron afectadas la realización de sus tesis en el último año).