Segunda-feira, 17 de Março de 2008

A História da Bioengenharia...

A área da Bioengenharia tem tido extraordinários avanços científicos desde o final do século XX, nomeadamente em Engenharia de Proteínas, Biologia de Células Estaminais, Biologia de Sistemas, Biologia Sintética, Genómica, Bioinformática e Nanobiotecnologia. A Bioengenharia, que consiste na integração das Ciências da Vida com a Engenharia, perspectiva-se como uma área de uma grande revolução científica e tecnológica no presente século, que tem de ser acompanhada por uma forte visão estratégica do ensino superior universitário, como fonte do conhecimento, saber e inovação, através da formação avançada de especialistas em ciência, tecnologia e engenharia neste domínio e com capacidade de traduzir os avanços científicos e tecnológicos para o sector produtivo num ambiente sustentável da humanidade e melhoria da sua qualidade de vida.

 

A Bioengenharia na sua componente molecular tem evoluído enormemente com aplicações no "design" de drogas terapêuticas mais eficazes, de biocatalisadores mais funcionais, e de componentes de aplicação nanotecnológica de natureza biológica. Trabalho pioneiro de investigação de modificação de proteínas, conduziu a novas estruturas moleculares (e.g. proteína alpha 4), que nunca existiram na natureza. Além disso, a fabricação precisa, a nível atómico, que até muito recentemente tinha sido sintetizada apenas em organismos biológicos vivos, começa agora a ser possível in vitro , ultrapassando a barreira entre sistemas naturais e artificiais (Biologia Sintética) .

 

A Bioengenharia tem também conhecido avanços extraordinários na sua componente celular com a Bioengenharia de Células Estaminais. As células estaminais têm a capacidade de se auto-renovarem e diferenciarem em todos os tipos de células com aplicações clínicas potenciais no tratamento de diversas doenças, tais como hematológicas (leucemias, mielomas e linfomas), neurodegenerativas (doenças de Parkinson, Alzheimer, esclerose múltipla), cardíacas, pancreáticas (diabetes), entre outras. Sistemas de expansão e diferenciação celular in vitro ( Engenharia Celular e de Tecidos) têm tido por objectivo mimetizar o nicho celular, permitindo controlar o crescimento e comprometimento celular e tipo de células para aplicações clínicas potenciais no tratamento das citadas doenças. Outras áreas de enorme interesse actual em Bioengenharia Médica incluem as Neurociências e a Visão .

 

A disponibilização de sequências completas de genomas de centenas de seres vivos implicou, na última década, uma transformação profunda em Biologia e Biotecnologia . A utilização de novas tecnologias de sequenciação de ADN, de análise da expressão genética global e de análise estrutural, tem gerado uma quantidade enorme de resultados de informação biológica. Recentemente desenvolveu-se a área trans-disciplinar da Bioinformática e Biologia Computacional que possibilita a criação de bases de dados biológicos permitindo o armazenamento, a administração, a análise e a obtenção de novos conhecimentos, através de ferramentas computacionais e a difusão generalizada e sistemática de informação biológica. Com base nos resultados de análises de expressão global, é grande a expectativa sobre a possibilidade de vir a tornar-se em breve a ser possível usar modelos in silico capazes de simular muitas funções vitais, porventura o funcionamento de toda a célula ( Biologia Sintética) . Considerada uma das ferramentas nucleares da abordagem científica do século XXI, a Biologia de Sistemas encara a célula como uma rede integrada e interactiva de genes, proteínas e reacções bioquímicas. No início do século XXI tem-se também assistido ao desenvolvimento da Nanotecnologia , um ramo estratégico de desenvolvimento da ciência e engenharia no futuro imediato. A essência e o enorme potencial da nanotecnologia residem na capacidade de criar e manipular sistemas a um nível nanométrico de forma a gerar estruturas moleculares inovadoras. Esta tecnologia tem permitido a encapsulação de moléculas activas em micro ou nanopartículas com aplicação na indústria farmacêutica com objectivos diversos: estabilizar o princípio activo, facilitar a administração de fármacos, controlar a cinética de libertação, aumentar a eficiência terapêutica, ou "drug targeting". A encapsulação de material genético é hoje uma das vias mais promissoras para a sua introdução no organismo. A Nanobiotecnologia é o resultado da evolução da biotecnologia, das tecnologias de informação e das química, bioquímica e biofísica moleculares, disciplinas que ao disporem de técnicas cada vez mais sofisticadas estão progressivamente mais aptas ao manuseamento de pequenos conjuntos de átomos ou moléculas. Trabalhos recentes da intersecção da biotecnologia com a microelectrónica (abordagem "gene-on-a-chip") sugerem que a convergência das nanotecnologia, biotecnologia e ciências de computação podem ser capazes de criar "bionanoprocessadores" para a programação e análise de sistemas biológicos complexos num "chip" que mimetize os processos celulares. Microestruturas tridimensionais com funcionalidade biológica, mecânica e electrónica (BioMEMS) têm o potencial de alterar as formas actuais de diagnóstico e terapêutica médica.

 

O grande interesse das ciências e tecnologias acima mencionadas está bem patente pelo aparecimento a nível internacional, nos anos mais recentes, de vários Institutos e Centros, públicos e privados, dedicados à Bioengenharia. Portugal encontra-se, de certo modo, atrasado nestas áreas, não havendo uma oferta de uma formação nestas novas tecnologias. No entanto, é patente a procura de especialistas com este tipo de formação, tanto a nível de Empresas como de Centros de Investigação e Desenvolvimento. Assim, justifica-se a criação de um Programa de Doutoramento em Bioengenharia, com uma abordagem inter- e transdisciplinar única no País, que complementará e reforçará as opções actuais em formações de interface entre a engenharia/tecnologia e as ciências biológicas, ao nível do IST e de outras universidades portuguesas.

publicado por bioengenhariaestgp às 20:34
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