NANOBIOTECNOLOGÍA La nanotecnología es a ciencia del futuro dispositivos tan pequeños dispuestos para la humanidad capaces de reproducirse por sí mismo capaces de crear y destruir gracias a la manipulaciones manipulaciones átomos tan pequeños como ellos. La nanobiotecnología es una rama de la nanotecnología con aplicaciones o usos biológicos y bioquímicos. A menudo la nanobiotecnología estudia elementos existentes en la naturaleza para fabricar nuevos dispositivos. dispositivos. El término bionanotecnología es usado a menudo como sinónimo de nanobiotecnología, aunque a veces se hace una distinción entre ambas. Si hacemos la distinción entre ambas, la nanobiotecnología se refiere a usar la nanotecnología para alcanzar las metas de la biotecnología, mientras que la bionanotecnología puede referirse a cualquier superposición entre la biología y la nanotecnología, incluyendo el uso de biomolecular como parte o inspiración de dispositivos nanotecnológicos. OBJETIVO DE LA NANOBIOTECNOLOGIA NANOBIOTECNOLOGIA La nanobiotecnología tiene como objetivo principal el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de, materiales aparatos y sistemas Los cuales son organismos artificiales de una parte de mil millonésima de un metro 8000 veces más pequeña que una huella digital muy parecidos a una célula, bacterias o virus capaces de ingresar al cuerpo humano los cuales tienen el deber de realizar varias actividades las cuales son implantadas en sus sistemas por el hombre. APLICACIÓN DE LA NANOBIOTECNOLOGIA NANOBIOTECNOLOGIA EN LA MEDICINA La Nanobiotecnología en la medicina promete soluciones vanguardistas los cuales han mantenido a la ciencia en expectativa a causa de sus grandes beneficios para la humanidad Por ejemplo estos dispositivos nanometricos podrían aplicarse en la reconstrucción de neuronas dañadas; estos organismos además podrían ser implementados en la destrucción de células malignas la cuales provocan el cáncer. CLASES DE MATERIALES NANOROBOTICOS EXISTENTES EN EL PRESENTE Nano cristal: Son materiales cristalinos constituidos por nano partículas los cuales son utilizados en la electrónica óptica gracias su gran gran capacidad de la cambiar la longitud dela dela luz Nanotubo: son tubos microscópicos formados por materiales de grafito y diamante implementados en la filtración de nano partículas de petróleo y agua Nano cable: es una estructuramolecular con propiedades electicas y ópticas usadas como semiconductores y además son utilizados en la medicina como la detención temprana del Cáncer.
BIOINFORMÁTICA
La bioinformática, según una de sus definiciones más sencillas, es la aplicación de tecnología de computadores a la gestión y análisis de datosbiológicos. Los términos bioinformática, biología computacional y, en ocasiones, biocomputación, utilizados en muchas situaciones como sinónimos, hacen referencia a campos de estudios interdisciplinares muy vinculados que requieren el uso o el desarrollo de diferentes técnicas estudiadas universitariamente en la Ingeniería Informática como ciencia aplicada de la disciplina informática. Entre estas pueden destacarse las siguientes: matemática, estadística, ciencias de la computación, inteligencia artificial, química y bioquímica con las que el Ingeniero Informático soluciona problemas al analizar datos, o simularsistemas o mecanismos, todos ellos de índole biológica, y usualmente (pero no de forma exclusiva) en el nivel molecular El núcleo principal de estas técnicas se encuentra en la utilización de recursos computacionales para solucionar o investigar problemas sobre escalas de tal magnitud que sobrepasan el discernimiento humano. La investigación en biología computacional se solapa a menudo con la biología de sistemas. Los principales esfuerzos de investigación en estos campos incluyen el alineamiento de secuencias, la predicción de genes, montaje del genoma, alineamiento estructural de proteínas, predicción de estructura de proteínas, predicción de la expresión génica, interacciones proteína-proteína, y modelado de la evolución. Una constante en proyectos de bioinformática y biología computacional es el uso de herramientas matemáticas para extraer información útil de datos producidos por técnicas biológicas de alta productividad, como la secuenciación del genoma. En particular, el montaje o ensamblado de secuencias genómicas de alta calidad desde fragmentos obtenidos tras la secuenciación del ADN a gran escala es un área de alto interés. Otros objetivos incluyen el estudio de la regulación genética para interpretar perfiles de expresión génica utilizando datos de chips de ADN o espectrometría de masas.
Principales áreas de investigación Análisis de secuencias Con la creciente cantidad de datos, desde hace mucho se ha vuelto poco práctico analizar secuencias de ADN manualmente. Hoy se usan programas de computadora para estudiar el genoma de miles de organismos, conteniendo miles de millones de nucleótidos. Estos programas pueden compensar mutaciones (con bases intercambiadas, borradas o insertadas) en la secuencia de ADN, para identificar secuencias que están relacionadas, pero que no son idénticas. Una variante de este alineamiento de secuencias se usa en el proceso de secuenciación. Otro aspecto de la bioinformática en análisis de secuencias es la búsqueda automática de genes y secuencias reguladoras dentro de un genoma. No todos los nucleótidos dentro de un genoma son genes. Dentro del genoma de organismos más avanzados, grandes partes del ADN no sirven a ningún propósito obvio. Este ADN, conocido como "ADN basura", puede, sin embargo, contener elementos funcionales todavía no reconocidos. La bioinformática sirve para estrechar la brecha entre los proyectos de genoma y proteoma (por ejemplo, en el uso de secuencias de ADN para identificación de proteínas).
Anotación de genomas . En el contexto de la genómica, anotación es el proceso de marcado de los genes y otras características biológicas de la secuencia de ADN. El primer sistema software de anotación de genomas fue diseñado en 1995 por Owen White, quien fue miembro del equipo que secuenció y analizó el primer genoma en ser descodificado de un organismo independiente, la bacteria Haemophilus influenzae. White construyó un software para localizar los genes (lugares en la secuencia de DNA que codifican una proteína), el ARN de transferencia, y otras características, así como para realizar las primeras atribuciones de función a esos genes. La mayoría de los actuales sistemas de anotación genómica trabajan de forma similar, pero los programas disponibles para el análisis del genoma se encuentran en continuo cambio y mejora.
Biología evolutiva computacional La Biología evolutiva es el estudio del origen ancestral de las especies, así como de su cambio a través del tiempo. La informática ha apoyado a los biólogos evolutivos en diferentes campos clave. Ha permitido a los investigadores:
Seguir la evolución de un alto número de organismos midiendo cambios en su ADN, en lugar de hacerlo exclusivamente mediante su taxonomía física u observaciones fisiológicas. Más recientemente, comparar genomas completos, lo que permite el estudio de eventos evolutivos más complejos, tales como la duplicación de genes, la transferencia horizontal de genes, o la predicción de factores significativos en la especiación bacteriana Construir modelos computacionales complejos de poblaciones para predecir el resultado del sistema a través del tiempo. Seguir y compartir información sobre un amplio y creciente número de especies y organismos.
Los esfuerzos futuros se centrarán en reconstruir el cada vez más complejo árbol filogenético de la vida. El área de investigación de las ciencias de la computación denominada computación evolutiva se confunde ocasionalmente con la Biología evolutiva computacional, pero ambas áreas no guardan relación. Dicho campo se centra en el desarrollo de algoritmos genéticos y otras estrategias de resolución de problemas con una marcada inspiración evolutiva y genética.
Análisis de la regulación La regulación génica es la compleja orquestación de eventos que comienzan con una señal extracelular tal como una hormona, que conducen a un incremento o decremento en la actividad de una o más proteínas. Se han aplicado técnicas bioinformáticas para explorar varios pasos en este proceso.
Modelado de sistemas biológicos La biología de sistemas implica el uso de simulaciones por ordenador de subsistemas celulares (tales como redes de metabolitos y enzimas que comprenden el metabolismo, caminos de transducción de señales, y redes de regulación genética), tanto para analizar como para visualizar las complejas conexiones de estos procesos celulares. La vida artificial o la evolución virtual tratan de entender los procesos evolutivos por medio de la simulación por ordenador de sencillas formas de vida (artificial).131
Análisis de imagen de alto rendimiento Se están usando tecnologías de computación para acelerar o automatizar completamente el procesamiento, cuantificación y análisis de grandes cantidades de imágenes biomédicas con alto contenido en información. Los modernos sistemas de análisis de imagen incrementan la habilidad del observador para realizar análisis sobre un amplio o complejo conjunto de imágenes, mejorando la precisión, la objetividad (independencia de los resultados según el observador), o la rapidez. Un sistema de análisis totalmente desarrollado podría reemplazar completamente al observador. Aunque estos sistemas no son exclusivos del campo de las imágenes biomédicas, cada vez son más importantes tanto para el diagnóstico como para la investigación. Algunos ejemplos:
Cuantificación y localización subcelular con alta productividad y precisión (highcontentscreening, citohistopatología). Análisis y visualización de imágenes clínicas. Determinación de patrones en el flujo del aire en tiempo real de la respiración pulmonar de animales vivos. Cuantificación del tamaño de la oclusión a través de imágenes en tiempo real, tanto por desarrollo como por recuperación, de lesiones arteriales. Realización de observaciones conductuales basadas en prolongadas grabaciones en vídeo de animales de laboratorio. Observaciones en infrarrojo (espectroscopia infrarroja) para la determinación de la actividad metabólica.
Herramientas de software Las herramientas de software para bioinformática van desde simples herramientas de línea de comandos hasta mucho más complejos programas gráficos y servicios web autónomos situados en compañías de bioinformática o instituciones públicas
