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Los científicos están revolucionando la biotecnología: ¡las células artificiales en el punto de mira!
La Universidad de Múnich está investigando BioSysteM: enfoques innovadores para el diseño de sistemas biológicos y tecnologías sostenibles.
Los científicos están revolucionando la biotecnología: ¡las células artificiales en el punto de mira!
El Clúster de Excelencia BioSysteM se ha fijado como objetivo investigar el diseño y el control específicos de sistemas biológicos. Este enfoque innovador, resumido bajo el término "biología de la ingeniería", se distingue de la biología sintética tradicional. Mientras que este último suele tener como objetivo la creación de nuevos organismos biológicos, BioSysteM se centra en el diseño de componentes moleculares como proteínas y ADN para cumplir tareas específicas. Esto abre nuevas perspectivas para el desarrollo de sistemas biológicos complejos, incluidas células artificiales y máquinas moleculares, que pueden transformarse en diversas áreas de aplicación.
Un aspecto central de la investigación del clúster es el papel de la inteligencia artificial (IA). La IA ayuda a los científicos a reconocer patrones complicados y sugerir diseños óptimos para nuevas proteínas. Esto es particularmente significativo porque la construcción de nuevos sistemas a nivel molecular requiere una comprensión profunda de los principios biológicos y de ingeniería. Se considera fundamental la colaboración interdisciplinar entre biofísica, bioquímica, biología molecular, bioingeniería, informática y medicina.
Interdisciplinariedad en la formación y la investigación
En el ámbito de la formación destaca el curso de “Biología sintética” de la Universidad Técnica de Darmstadt. Este programa de grado impartido en inglés combina ciencias de la ingeniería con biología molecular y permite a los estudiantes equipar células biológicas con nuevas funciones moleculares. La atención se centra en el trabajo práctico de laboratorio, así como en la comprensión del modelado matemático de sistemas biológicos. Esto promueve el pensamiento creativo e innovador, que es esencial para resolver problemas biológicos.
El plan de estudios también ofrece la oportunidad de transferir los conocimientos aprendidos a sus propios proyectos de investigación. Los estudiantes reciben un apoyo integral a través de una formación en comunicación intercultural y científica, que los prepara de manera óptima para los desafíos futuros en este campo interdisciplinario.
La biointeligencia como nuevo paradigma
Paralelamente a los avances de la biología sintética, el concepto de biointeligencia está adquiriendo cada vez más importancia. Esta idea se basa en la convergencia de las ciencias de la vida, la ingeniería y la informática. Los sistemas biointeligentes desarrollados sistemáticamente, que incluyen componentes técnicos y biológicos, así como circuitos de retroalimentación, pueden tener características que pueden describirse como inteligentes. El objetivo de estos sistemas es un diseño sostenible tanto de productos como de procesos de producción en áreas vitales como la salud, la nutrición, la energía y la vivienda.
Un sistema biointeligente se reconoce como tal si utiliza los recursos biológicos de forma proactiva y trabaja en armonía con el entorno natural. Estos principios están en línea con los objetivos de BioSysteM, que también incluyen la bioproducción sostenible y la ciencia de materiales. Proyectos como el desarrollo de sensores bioinspirados demuestran el potencial de esta área de investigación.
Finalmente, las relaciones públicas son una parte esencial de estos esfuerzos. A través de los “Estudios de Diseño Biomolecular”, en colaboración con el Museo Alemán, se incluye al público en debates abiertos sobre los riesgos y oportunidades de la investigación. El apoyo a estas reflexiones lo brindan sociólogos de la ciencia y la tecnología como Ruth Müller, quienes arrojan luz sobre los contextos sociales de la investigación.
En general, muestra que combinar principios evolutivos con IA y diseño racional crea un nuevo paradigma de investigación que podría ser crucial para el desarrollo futuro de la biología y sus aplicaciones. A medida que evoluciona la perspectiva basada en la ciencia, el compromiso con la responsabilidad social y la innovación sostenible permanece en primera línea.