La integración de la tecnología en el cuerpo humano

La creación de vida artificial ha sido una de las grandes cuestiones que siempre ha fascinado a la humanidad desde sus orígenes. Generalmente, cuando pensamos en vida artificial, acuden a nuestra mente imágenes de algún tipo de dispositivo electrónico, robot u ordenador, capaz de emular el comportamiento humano tanto en el aspecto motriz como en el intelectual y emocional.  Sin embargo, la creación de vida artificial no tiene por qué estar ceñida a estas premisas.

Para poder avanzar en este caso debemos definir a la biología sintética como el diseño y fabricación de componentes y sistemas biológicos que, ensamblados e introducidos en organismos ya existentes, dan lugar a nuevos organismos capaces de responder a determinados estímulos de una forma programada, controlada y fiable.

|Los fármacos inteligentes están formados por un envoltorio sintético que contiene una molécula diagnóstica capaz de detectar indicadores patológicos.

En un sentido amplio, la creación de vida artificial hace referencia a todo lo que implique la creación de nuevas formas de vida diseñadas por el hombre, y es en este contexto donde la creación de nuevos organismos fruto de la combinación de otros elementos y organismos anteriores encaja plenamente en el concepto de biología sintética.

Hoy en día y gracias a los avances tecnológicos contamos con dispositivos microelectrónicos como marcapasos y hasta teléfonos inteligentes que de alguna forma han moldeado el curso de la salud humana y las telecomunicaciones. Sin embargo es ahora donde los científicos y personas implicadas en estos desarrollos, han luchado para cerrar la brecha tecnológica entre la microelectrónica y el mundo biológico.

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|Al igual que se usa  Python o Java, por ejemplo, para escribir código en un ordenador, los químicos y médicos podrían pronto ser capaces de utilizar un conjunto estructurado de instrucciones para programar cómo las moléculas de ADN interactúan en un tubo de ensayo o en una célula.

Los consumidores de hoy en día no pueden acceder a sus teléfonos inteligentes para descubrir información sobre una infección o enfermedad que afecte a su cuerpo, ni pueden usar sus teléfonos para señalar a un dispositivo que administre un antibiótico o medicamento.

Una de las principales razones de esta desconexión entre el cuerpo y la tecnología cotidiana es que los dispositivos microelectrónicos procesan información utilizando materiales como el silicio, el oro o los productos químicos y una fuente de energía que proporciona electrones; pero, los electrones libres no existen en biología. Como tal, los científicos encuentran un obstáculo importante en sus esfuerzos por cerrar la brecha entre los sistemas biológicos y la microelectrónica.

Sin embargo, los ingenieros de la Escuela de Ingeniería A. James Clark de la Universidad de Maryland , junto con investigadores de la Universidad de Nebraska-Lincoln y el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU., Pueden haber encontrado una respuesta.

En los sistemas biológicos, existe una pequeña clase de moléculas capaces de transportar electrones. Estas moléculas, conocidas como moléculas "redox", pueden transportar electrones a cualquier ubicación. Pero, las moléculas redox deben experimentar primero una serie de reacciones químicas (reacciones de oxidación o reducción) para transportar los electrones al objetivo deseado.

Pero, ¿cuales son los beneficios de estas aplicaciones?, para el profesor de bioingeniería William E. Bentley, director del Instituto de Dispositivos Biomédicos Robert E. Fischell de UMD. Considera que desde la invención del marcapasos y el desfibrilador implantables se demostró lo que los dispositivos podrían lograr mediante la estimulación electrónica de las corrientes de iones. Ahora imagina lo que podríamos hacer transfiriendo todo el conocimiento contenido en nuestro espacio molecular, aprovechando y controlando moléculas como la glucosa, las hormonas, el ADN, las proteínas o los polisacáridos además de los iones ".

Sobre la base de su progreso, el equipo de investigación ahora está trabajando para desarrollar un nuevo dispositivo de memoria biológica que se puede escribir y leer a través de medios biológicos y / o electrónicos. Tal dispositivo funcionaría como una memoria USB o tarjeta SD, usando señales moleculares para almacenar información clave, y no requeriría casi ninguna energía. Dentro del cuerpo, estos dispositivos tendrían el mismo objetivo, excepto que, en lugar de simplemente almacenar datos, podrían usarse para controlar comportamientos biológicos.

Al igual que muchos otros temas, existe un gran debate del alcance y limitaciones que deben de tener estas aplicaciones medicas, sin embargo nos gustaría conocer tu opinión al respecto en la sección de comentarios. En SEED Studio además de involucrarnos en temas de diseño y arquitectura, nos preocupamos por los avances médicos, biológicos que puedan ser de gran beneficio a los seres humanos y su entorno.

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