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Os cientistas estão revolucionando a biotecnologia: células artificiais em foco!
A Universidade de Munique está pesquisando BioSysteM: Abordagens inovadoras para projetar sistemas biológicos e tecnologias sustentáveis.
Os cientistas estão revolucionando a biotecnologia: células artificiais em foco!
O Cluster de Excelência BioSysteM estabeleceu como objetivo pesquisar o projeto e controle direcionado de sistemas biológicos. Esta abordagem inovadora, resumida no termo “biologia da engenharia”, destaca-se da biologia sintética tradicional. Enquanto este último visa frequentemente a criação de novos organismos biológicos, o BioSysteM concentra-se na concepção de blocos de construção moleculares, como proteínas e ADN, para cumprir tarefas específicas. Isto abre novas perspectivas para o desenvolvimento de sistemas biológicos complexos, incluindo células artificiais e máquinas moleculares, que podem se transformar em diversas áreas de aplicação.
Um aspecto central da pesquisa do cluster é o papel da inteligência artificial (IA). A IA ajuda os cientistas a reconhecer padrões complicados e sugerir designs ideais para novas proteínas. Isto é particularmente significativo porque a construção de novos sistemas a nível molecular requer uma compreensão profunda dos princípios biológicos e de engenharia. A colaboração interdisciplinar entre biofísica, bioquímica, biologia molecular, bioengenharia, ciência da computação e medicina é considerada essencial.
Interdisciplinaridade na formação e pesquisa
No contexto da formação, destaca-se o curso de “Biologia Sintética” da Universidade Técnica de Darmstadt. Este programa de graduação ministrado em inglês combina ciências da engenharia com biologia molecular e permite aos alunos equipar células biológicas com novas funções moleculares. O foco está no trabalho prático de laboratório, bem como na compreensão da modelagem matemática de sistemas biológicos. Isto promove o pensamento criativo e inovador, essencial para a resolução de problemas biológicos.
O currículo também oferece a oportunidade de transferir o conhecimento aprendido para seus próprios projetos de pesquisa. Os alunos recebem apoio integral através de formação em comunicação intercultural e científica, o que os prepara de forma ideal para desafios futuros neste campo interdisciplinar.
Biointeligência como um novo paradigma
Paralelamente aos desenvolvimentos na biologia sintética, o conceito de biointeligência está a tornar-se cada vez mais importante. Esta ideia baseia-se na convergência das ciências da vida, da engenharia e da informática. Os sistemas biointeligentes desenvolvidos sistematicamente, que incluem componentes técnicos e biológicos, bem como ciclos de feedback, podem ter características que podem ser descritas como inteligentes. O objectivo de tais sistemas é uma concepção sustentável de produtos e processos de produção em áreas vitais como saúde, nutrição, energia e habitação.
Um sistema biointeligente é reconhecido como tal se utilizar recursos biológicos de forma proativa e funcionar em harmonia com o ambiente natural. Estes princípios estão alinhados com os objetivos do BioSysteM, que também incluem a bioprodução sustentável e a ciência dos materiais. Projetos como o desenvolvimento de sensores bioinspirados demonstram o potencial desta área de pesquisa.
Finalmente, as relações públicas são uma parte essencial desses esforços. Através dos “Biomolecular Design Studios”, em colaboração com o Museu Alemão, o público é incluído em discussões abertas sobre os riscos e oportunidades da investigação. O apoio nestas reflexões é fornecido por sociólogos da ciência e tecnologia como Ruth Müller, que esclarecem os contextos sociais da investigação.
No geral, mostra que a combinação de princípios evolutivos com IA e design racional cria um novo paradigma de investigação que poderá ser crucial para o desenvolvimento futuro da biologia e das suas aplicações. À medida que a perspectiva baseada na ciência evolui, o compromisso com a responsabilidade social e a inovação sustentável permanece na vanguarda.