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Ciencias aplicadas e interdisciplinarias | 2018-11-14

Actualidad de la bioingeniería: nanotecnología, bioinformática y convergencia tecnológica (NBIC)

Universidad Central | Abiertas las inscripciones para el nuevo programa único en Colombia, de Maestría en Bioingeniería y Nanotecnología de la Universidad Central, creado a través de su Clúster NBIC.

La bioingeniería y la nanotecnología son áreas del conocimiento que se desarrollaron de manera independiente. Sin embargo, actualmente confluyen en lo que se conoce como convergencia científico- tecnológica la cual reúne la nanotecnología, la Biotecnología, las ciencias Informática y las ciencias cognitivas. Los principales desafíos que enfrentan estas disciplinas se encuentran en las áreas médica, ambiental y agrícola. En el sector médico se avanza para desarrollar nuevos medicamentos, diseñar equipos médicos y quirúrgicos, aumentar la eficacia de los sistemas de salud, incrementar la expectativa de vida, mejorar la calidad de vida de las personas en condición de discapacidad y disminuir el tiempo entre diagnóstico y tratamiento, así como revertir las enfermedades degenerativas mediante ingeniería de tejidos. En el sector ambiental se busca obtener tecnologías limpias y sustentables, desarrollar energías renovables, mitigar el cambio climático y el deterioro de los ecosistemas, promover el desarrollo sostenible y la economía circular, optimizar los diseños tecnológicos mediante biomimética, entre otros. En la producción agropecuaria se procura garantizar la seguridad alimentaria mediante el desarrollo de organismos genéticamente modificados y la implementación de sistemas automáticos de control en tiempo real. Las mejoras genéticas apuntan a obtener animales y plantas resistentes a los climas áridos o a las enfermedades comunes y la toma de decisiones en tiempo real busca optimizar los recursos.

La convergencia tecnológica es el resultado de una serie de eventos históricos, o revoluciones tecnológicas, que cambiaron el paradigma de su tiempo. La primera de ellas fue la aplicación de principios físicos al tratamiento médico, es decir, la ingeniería de equipos y materiales aplicados al diagnóstico y la terapéutica. Esto ocurrió gradualmente desde finales del siglo XIX con el descubrimiento de los rayos X y continuó durante la primera mitad del siglo XX; hacia los años 50 cuando la bioingeniería empezó a ser considerada una disciplina científica gracias a invenciones como el marcapasos o el aparato de diálisis renal. En esa misma década, los descubrimientos de la estructura del ADN y de las bases bioquímicas de la vida ampliaron la bioingeniería al manejo y mejora de cualquier forma de vida.

La siguiente revolución tecnológica de la bioingeniería, surgió en los años 70 en torno al ADN recombinante, es decir, a la modificación de las secuencias de ADN (inserción o remoción) para obtener genomas distintos a los de ocurrencia natural. Durante los años posteriores se amplió el conocimiento de los ácidos nucleicos y de las proteínas, lográndose intervenir sobre los sistemas biológicos para fines médicos o de producción agropecuaria. Gracias a los microorganismos recombinantes es posible tener biocatalizadores o biodegradación de contaminantes. De igual modo, los organismos modificados genéticamente representan una forma de garantizar la seguridad alimentaria disminuyendo el uso de fertilizantes y pesticidas.

La nanotecnología surgió paralelamente al desarrollo de la biotecnología. La invención del microscopio electrónico y de los circuitos integrados, entre otros, llevaron a la idea de manipular la estructura de la materia átomo a átomo. Con ello, se consiguió mejorar el tratamiento médico mediante cirugías láser no invasivas, así como estudiar la estructura de los virus. Por su parte, la bioinformática se originó como resultado de la biotecnología. Con la secuenciación y se hizo necesario analizarlos mediante algoritmos, desde un enfoque computacional. Gracias a ello, se han podido establecer relaciones entre factores que se creían independientes y ampliar el entendimiento de los sistemas biológicos multivariables. Finalmente, en 2002 ocurrió la revolución tecnológica más reciente, de la que aún hacemos parte, se incorporaron las ciencias cognitivas al conglomerado de biotecnología – nanotecnología – informática.

Ahora, tras un siglo de invenciones y descubrimientos, la NBIC se presenta como una alternativa en crecimiento para dar respuesta a las necesidades ambientales y de salud. Con ese objetivo, la Universidad Central, a través de su Clúster NBIC ha desarrollado el programa de Maestría en Bioingeniería y Nanotecnología. Se invita a profesionales en ciencias de la salud, ciencias naturales e ingenierías a hacer parte de este programa de alto impacto y único en Colombia en alguna de sus líneas: Restauración de ecosistemas, Tecnologías para la resiliencia del agro colombiano o Atención a enfermedades y discapacidades.


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