IMPRESIONES EN 3D

LA REVOLUCIÓN DE LA IMPRESIÓN EN 3D

Cuando Charles W. Hull, más conocido como Chuck Hull, fabricó la primera pieza con impresión 3D en 1983, no imaginaba ni por asomo a dónde podría llegar su invención. Unos 30 años después, los expertos afirman que la impresión en 3D impulsará la próxima revolución industrial, transformando por completo el proceso de fabricación y construcción de prácticamente todo lo que nos rodea.

Comienzos y evolución de la impresión en 3D

Hull, considerado como el padre de la impresión 3D, trabajaba por aquel entonces en una empresa que utilizaba la luz ultravioleta para aplicar unas finas capas de resina sobre mesas y muebles. Fue entonces cuando se le ocurrió que poniendo múltiples capas, unas sobre otras, de un fotopolímero líquido que se convierte en sólido al contacto con la luz y aplicándoles luz ultravioleta para darles forma, podría construir un objeto en 3D. Este nuevo método de fabricación, que Hull denominó estereolitografía, ha derivado en lo que hoy en día se conoce como la fabricación aditiva o impresión 3D.

La técnica, que permite crear un objeto tridimensional sólido a partir de un modelo digital, se introdujo rápidamente en la industria del automóvil y la aeroespacial. Empresas como General Motors o Mercedes-Benz la utilizaron para la fabricación de prototipos.Y pronto se introdujo también en la fabricación de material quirúrgico.

Con el paso de los años, la técnica ha ido evolucionado a pasos agigantados, permitiendo la impresión de prácticamente cualquier cosa, desde implantes dentales a gafas, ropa o calzado e, incluso,casas En general, el precio de las impresoras ha bajado considerablemente y se prevé que seguirá bajando, se han desarrollado modelos más pequeños de impresoras para el hogar y los modelos actuales son capaces de imprimir en múltiples materiales, desde plásticos a acero inoxidable o titanio. ¡Hasta en chocolate y caramelo.

Según Avi Reichental, pronto todos podremos tener una impresora 3D en nuestra casa y fabricarnos nuestro propio calzado o ropa personalizados y a medida. De hecho, será habitual que conozcamos las medidas de cada parte de nuestro cuerpo, al igual que ahora conocemos nuestro número de calzado. 

“En el futuro, en vez de tener almacenes y sistemas complejos de distribución, habrá bibliotecas digitales y la gente podrá buscar en la pantalla lo que les gusta, seleccionarlo e imprimirlo”, añadió. “La impresión 3D acabará formando parte de nuestro estilo de vida”.
Según Reichental, en unos 10 años seremos capaces de imprimir no sólo huesos de reemplazo, sino también órganos completamente funcionales.  

BIOIMPRESION: Son impresoras biológicas que en vez de tener cartuchos con tinta tienen unos cartuchos especiales con células vivas, en china esto ya fue posible cuando en una universidad se imprimio un riñon. 

HERRAMIENTAS DE LA BIOTECNOLOGIA

HERRAMIENTAS BIOTECNOLOGÍAS

• Ingenieria genetica: Es la ciencia biologica que tarta de la manipulacion de los genes, la ingenieria genetica incluye un conjunto de tecnicas biotecnologicas, entre las que destacan: La tecnologia del ADN recombinante, La secuencia de ADN y la reaccion en cadena de la polimerasa (PCR).

• ADN recombinante: Son las moléculas producidas artificialmente mediante la unión de dos o mas fragmentos de ADN, por lo tanto la técnica de ADN recombinante es el conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en uno diferente. así podemos hacer que un organismo produzca una proteína que le sea totalmente extraño. La técnica consiste en introducir el gen seleccionado en el interior de un vector y este, a su vez dentro de una célula denominada célula anfitriona, aprovechando la maquinaria celular, el gen se expresa, sintetizándose así la proteína codificada en el gen.

• Clonacion celular: Consiste en conseguir un grupo de células a partir de una sola célula es mas difícil de conseguir en organismos pluricelulares que en organismos unicelulares, ya que para conseguirlo en organismos pluricelulares se necesitan obtener unas condiciones muy especificas. Para obtener esta clonacion un grupo de células muy diferenciadas mediante un agente mutagenico o un medicamento, se somete a alta dilucion para crear colonias aisladas, cada una proveniente de una célula aislada.

• Cultivo celular: Es un conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las células en condiciones in vitro, manteniendo al máximo sus condiciones fisiológicas.

• Biotecnología en la alimentación: El interés por nuestra alimentación actual y futura esta creciendo a medida que se van introduciendo en el sector alimentario las nuevas tecnologías y en particular la biotecnología. Nunca se ha dispuesto una oferta alimentaria tan variada, tan segura y de tanta calidad como la actual, lo que comporta un incremento de la esperanza de vida y una disminución de las intoxicaciones alimentarias, y esto es debido en gran parte a la biotecnología. La biotecnología alimentaria utiliza técnicas y procesos que emplean organismos vivos o sus sustancias para producir o modificar un alimento mejora las plantas o animales de los que provienen, o desarrollan microorganismos que intervengan en su elaboración, también participa en el control y seguridad de los alimentos que ingerimos. 

• Biotecnología como apoyo a la industria: Un ser vivo es una maquina capaz de procesar compuestos para transformarlos en energía bromosa y otros subproductos, lo que hace ha esta maquina tan especial es que las materias primas que utiliza y los productos finales que genera se integren en ciclos naturales en los que se reutilizan los residuos y así se cierra el ciclo sin generar residuos finales contaminantes y sin necesidad de un alto aporte de energía. Las soluciones que aportadas por la biotecnologia industrial mejoran los procesos industriales de la siguiente manera: 

     - Se sintetizan y elaboran compuestos haciendo usos de reacciones biológicas en las que                        intervienen encimas y microorganismos, en lugar de reacciones químicas, tal es el caso de la                elaboración de la vitamina C o el ácido cítrico para la industria, alimentara la síntesis de ácido             adipico, a través de reacciones en las que participan microorganismos o la obtención de                       aminoácidos para alimentación animal.

   -    Se utiliza materias primas renovables y fuentes de energía de origen biológico ambos por                    definición inagotables, eliminando la dependencia de fuentes fósiles como carbono o petroleo, tal        es el caso de los biocombustibles, obtenidos a partir de materia prima vegetal, que ya se utilizan          como carburantes para coches en algunos países o la utilización de biomateriales en lugar de                plástico.

  -   Se aprovechan residuos agrícolas, forestales o industriales a los que dan valor añadido para su              reutilizacion y se evita su acumulación o eliminación de manera toxica.

 Con esto la biotecnología industrial acerca al máximo la idea de sostenibilidad y respeta el medio ambiente al sector industrial, mejorando el rendimiento económico de sus productos y la relación coste/ beneficio.

• Diagnostico mediante el polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción y otros enfoques relacionados basados en el ADN:

Es posible que las pruebas serologicas que se utilizan habitualmente para identificar los microorganismos no diferencien entre aislamientos (basados en el ADN ofrecerá de patógenos estrechamente relacionados sean virus, bacterias, hongos o parásitos. Un procedimiento basado en el ADN ofrecerá la mejor discriminación que con frecuencia se requiere y un punto de partida apropiado pueden ser los análisis del polimorfismo de la longitud de fragmentos de restricción (RFLP).

• Diagnostico mediante sondas de ADN y la tecnología de las micromatrices de ADN:

Las pruebas convencionales con sondas de ADN y el análisis de micromatrices son dos lados de la misma moneda, para ambos procesos es fundamental la unión ( hibridacion) del ADN procedente de una muestra sospechosa de contener un patógeno, con un ADN muy bien caracterizado procedente de un patógeno de interés, en las pruebas convencionales con sondas de ADN como el ADN desconocido, la diona se inmoviliza en una superficie solida, un filtro, el ADN conocido, convertido en sonda mediante marcaje o etiquetado de alguna manera, se encuentra en la fase liquida y se aplica a la diona, el diagnostico de micromatrices es el ADN conocido el que actúa de diona y se inmoviliza en un porta en tanto en que el ADN desconocido en la fase liquida, es el que se marca y actúa de sonda.

• Extracción de ácido nucleico: 

Los principales variantes de los ensayos de diagnostico moleculares descritos mas adelante en esta sección depende por completo de la disponibilidad de mezclas de ácido nucleico limpios para actuar como molde en las reacciones, mientras que es relativamente fácil extraer ADN de cultivos bacterianos o de sangre, es técnicamente complicado preparar material adecuado a partir de muestras fecales o de material procedente de aburtos, esta fase es critica por si el material de pruebas no se a purificado de contaminantes en la muestra clínica, se compromete la fase de prueba y pueden obtenerse resultados falsos.

• Inmunohistoquimica:

Como complemento de aislamiento de los organismos causantes de las enfermedades, la inmunohistoquimica se esta convirtiendo rápidamente en una herramienta estándar en los laboratorios de diagnostico para la identificación de antígenos asociados con virus, bacterias y protogenos.

• Inmunoelectrotransferencia:

combina la resolución elevado de la electroforesis en el que con la especificidad de la detención inmunoquimica y ofrece un medio para identificar los prototipos inmunodominantes reconocidos por los anticuerpos a partir de animales infectados a los mas dirigida contra el agente diona.

• Inmunocromatografia:

Proporciona un método apropiado para la detección de antígenos en varios minutos sin un mecanismo especial,  la muestra se aplica sobre un extremo del filtro y se emplea las micro-perlas conjugadas con anticuerpos, el anticuerpo se une al complejo antrageno- micro-perla, se atrapa en el segundo anticuerpo que esta en el filtro y se utiliza fácilmente en el lugar donde se fijo el segundo cuerpo 

• Proteomica: 

Es el conjunto o complemento de proteinas que se expresa en una celula, un tejido o un organismo y la proteomica es el estudio de las proteinas, incluyendo su nivel de expresion, modificacion postraduccional e interaccion con otras proteinas, a gran escala, puesto que no todas las proteinas se expresan a la vez y en todo momento pero son dependientes de factores fisiologicos y ambientales.

• Enzimoinmonoensayo competitivo:

Es un inmunoensayo que puede utilizarse para detectar o cuantificar los anticuerpos o el antígeno, utilizando un método cuantitativo el C-ELISA para la detección de anticuerpos específicos ha remplazado principalmente al ELISA indirecto para la detección a gran escala y la vigilancia serodaica, este ofrece ventajas significativas sobre el ensayo indirecto puesto que se pueden analizar muestras de muchas especies sin necesidad de utilizar conjugados específicos de especies marcados con una enzima para cada especie a probar. 

BIOTECNOLOGIA

                                                       
                                                         ¿QUE ES BIOTECNOLOGÍA?

La biotecnología es un área multidisciplinaria que emplea la biología, química y procesos con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina.

Tiene sus fundamentos en la tecnología que estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biológicas de los seres vivos, en especial los unicelulares, mediante un amplio campo multidisciplinario. la biología y la microbiologia son las ciencias básicas de la biotecnología ya que aportan las herramientas fundamentales para la comprensión de la mecánica microbiana en primera instancia. 

La biotecnología se desarrolla desde un enfoque multidisciplinario involucrando varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virologia, agronomia, ecología, ingeniería, física, química, medicina, y veterinaria entre otras. 

CARACTERÍSTICAS

Las clasificaciones se pueden dar así:

Biotecnología roja: Se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos, algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas mas seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación genética.

Biotecnología blanca: También conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales, un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos de biotecnologia en la industria textil, en la creación de nuevos materiales como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles.

su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.

Biotecnología verde: Es la biotecnologia a procesos agricolas un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgenicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades, se espera que la biotecnologia verde produzca soluciones mas amigables con el medio ambiente que los metodos tradicionales de la agricultura industrial, un ejemplo de esto es la ingenieria genetica de plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos como es el caso del maiz.

Biotecnología azul: También llamada biotecnología marina, es un termino utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos, aun en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuacultura, cuidados sanitarios, cosmetica, y productos alimentarios.

BIOTECNOLOGÍA EN LA MEDICINA 

La biotecnología permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiologia, la ingeniería química y sobre todo la ingeniería genética, aprovechar en plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran numero de sustancias y compuestos.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la biotecnología tradicional de la moderna. la biotecnología tradicional empelaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos como el pan, queso, vino o cerveza, en cambio hoy en día, utilizan microorganismos modificados geneticamente mediante técnicas de ingeniería genética.

Una breve definición de ingeniería genética; es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias especificas aprovechables por el hombre, se trata de aislar el gen que produce la sustancia e introducirlo en otro ser vivo que sea mas sencillo de manipular, lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético, una de las aplicaciones en medicina mas esperanzadora es la terapia genética.

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA PARA EL HOMBRE 

• Prevención de enfermedades hereditarias: En cuanto a prevención primaria, se puede afectar el llamado consejo genético en el que se analiza el material genético de la pareja y de sus familiares
• Producción de sustancias terapéuticas: Estas se obtienen a partir de microorganismos, por ejemplo la penicilina, la insulina, entre otras gracias a la biotecnología.
• Terapia genética: Cuando una enfermedad es debido a un solo gen, seria posible curarlo introduciendo el gen normal en la persona enferma este procedimiento se llama terapia génica y esta en fase de investigación. 
• Vacunas: Algunas vacunas se obtienen cultivando virus en células vivas en el laboratorio, los virus cultivados se recogen y se debilitan para preparar la vacuna, se trata de técnicas tradicionales.