INGENIERIA_BIOLOGICA

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Retos del siglo XXI para las Tecnologas BiolgicasCATEDRA ESPECIAL DE SEDE: ENTRE ARTEFACTOS E IDEAS: 150 AOS DE INGENIO SEMINARIO : QUMICA E INGENIERA QUMICA: UNA INTERACCIN EN AVANCE CONTINUO

Ingeniera Biolgica

RUBN DARO GODOY SILVASeptiembre 1 de 2011

CONTENIDOIntroduccin Definiciones AplicacionesMedicina Arquitectura Textiles Ambiente Energa

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INTRODUCCIN

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http://web.mit.edu/be/index.shtml

Creando Tecnologas Biolgicas desde el descubrimiento hasta el diseo

Lema del MIT Nueva disciplina Fusin de las ciencias de ingeniera con las ciencias moleculares de la vida.

INTRODUCCIN

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Discover Biological Engineering (DBE)Do you want to make poop smell like peppermint or bananas? Do you want to work with stem cells in your introductory lab course? Do you want to know how to manipulate biological systems for your own diabolical purposes? Have you ever wondered how Tylenol works? Have you ever wanted to make a turtle moo? Have you ever wanted to make surgical tools? Do you want to combine your interest in biology with your wicked engineering skills? Do you like to think of the body as a machine? Do you want to engineer life?THEN, YOU SHOULD CONSIDER DISCOVERING BIOENGINEERING AT MIT!

INTRODUCCION

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Leonardo Da Vinci (1452-1519): Esquema de mquinas voladoras. No exitosas.

Biommica: Imitacin de la Naturaleza

http://knowledgegroup.foros-gratuitos.com/t528-un-estudiante http://knowledgegroup.foros -gratuitos.com/t528-un-estudiantecanadiense-concreta-el-sueno-de-da-vinci- vuela-como-loscanadiense -concreta- el -sueno-de -da- vinci -y- vuela-como-los -pajaros

http://www.italianamericanfestival.com/documents.cfm

Snowbird. 2 Agosto 2010. 19.3 s.145 metros. 25.6 Km/h. Todd Reichert. Ontario (Canad)

INTRODUCCION

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Vida: Evolucin de 3800 millones de aos Desarrollo de modelos exitosos por prueba y error. No necesariamente los ms eficientes u ptimos Necesidad de entender el concepto subyacente para adaptarlo y mejorarlo. Domesticar la naturaleza Hacer ingeniera a la naturaleza

INTRODUCCION

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Vida artificial: Synthia. Junio 3 de 2010. 850 Genes.

APLICACIONESMedicina Arquitectura Textiles Ambiente Energa

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http://vermaspeliculasonline.blogspot.com/2011/02/soy- leyenda-i http://vermaspeliculasonline.blogspot.com/2011/02/soy- leyendaam-legend- 2007.html am-legend-

MEDICINA9

Novela I am Legend Richard Matheson, 1954

MEDICINARotavirus como virus oncoltico

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FUENTE: AriasC.F., Isa P., Guerrero C.A., Mendez E., Zarate S., Lopez T., Espinosa R., Romero P, Lopez S., Molecular Biology of Rotavirus Cell Entry, Archives of Medical JulyResearch, Volume 33, Issue 4, July-August 3562002, Pages 356- 361,

Three-dimensional reconstruction of a mature, triple-layered rotavirus particle. Image obtained by cryoelectron microscopy.

Model for early interactions of rotaviruses with MA104 cells. PDI: Protena disulfuro isomerasa

INGENIERA DE TEJIDOS

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Regenerar o recrear tejido humano Reconstruccin atrofia lobular congnita

INGENIERA DE TEJIDOS

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Regenerar o recrear tejido humano (Dr. Charles Vacanti)

NO INGENIERA DE TEJIDOS

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Fuente: http://.www.colorlook.net

QUEMADURA SEVERA

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Afectacin: Cara, cuello, pecho y brazos) Limitaciones de movimiento mandibular y cabeza, imposibilidad de cerrar la boca.http://www.flickr.com/photos/interp last/366712690/

PIELFibroblastos: Funcinrelleno, matriz extracelular Melanocitos: Funcin produccin de melanina. Color Queratinocitos: Funcinproteccin . Erosin

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Fuente: Iriarte (2007)

APLICACIONES

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REEMPLAZOhttp://www.loc.gov/exhibits/reflections/reflect-exhibit.html http://www.loc.gov/exhibits/reflections/reflect-

17http://www.loc.gov/exhibits/reflections/reflect-exhibit.html http://www.loc.gov/exhibits/reflections/reflect-

REEMPLAZO

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Funcin principal puede ser variada y subjetiva

http://rp.eliteskills.com/r.ph p?r=7054&p=2

http://www.cyberpunkreview.com/news-ashttp://www.cyberpunkreview.com/news -as cyberpunk/prosthetics-in-the -mainstream- dolphins -bionic cyberpunk/prosthetics -in-the-mainstream-dolphins-bionicwomen/

INGENIERA DE TEJIDOS

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Reparacin de funcin de tejido daado o enfermo

Fuente: http://www.bmj.com/content/338/bmj.b1037/F2.large.jpg

APLICACIONESMedicina Arquitectura Textiles Ambiente Energa

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ARQUITECTURAEastgate building (Harare- Zimbabwe) Usa los principios de diseo de una colonia de termitas africanas El edificio posee ventilacin y refrigeracin natural. Ahorro de Energa

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http://inhabitat.com/building-modelled-on-termiteshttp://inhabitat.com/building- modelled- on- termiteseastgate-centre-in-zimbabwe/ eastgate- centre- in-

ARQUITECTURALiving Machines Parte de la arquitectura del edificio Bioremediacin Subproductos benficos. (Agua, plantas,productos vegetales) South Burlington, Vermont. Este sistema se usa para tratar los efluentes residenciales. (80,000 galones/dia)

22http://www.livingmachines.com/

Lobby of the Port of Portland headquarters, which was completed and ready for occupation May 2010. Certification as a LEED Platinum building.

Bioremediacin

Living Machines

ARQUITECTURA

Parte de la arquitectura del edificio

Subproductos benficos. (Agua, plantas, productos vegetales)23

South Burlington, Vermont. Este sistema se usa para tratar los efluentes residenciales. (80,000 galones/dia)http://inhabitat.com/design-inspired-by-nature - biomimicry-for- a-betterhttp://inhabitat.com/design-inspired-by-nature- biomimicry-for- betterplanet/; http://www.buyaquavantage.com/av- features -de -scaler.htm; http://www.buyaquavantage.com/av- features-de-

ARQUITECTURA

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OTRAS APLICACIONES DE ARQUITECTURA NATURAL

http://www.photosfan.com/animalhttp://www.photosfan.com/animal-hands/

APLICACIONESMedicina Arquitectura Textiles Ambiente Energa

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APLICACIONESMedicina Arquitectura Textiles Ambiente Energa

26

A propsito de algunas tareas domsticashttp://uglyhousephotos.com/wordpress/?p=3504

ARQUITECTURA/TEXTILEShttp://www.superstock.com/stock-photos -images/1566- 337905 http://www.superstock.com/stock-photos-images/1566-

27

http://www.123rf.com/photo_2818730_cleaning-service-worker-washinghttp://www.123rf.com/photo_2818730_cleaning-service -worker-washingold-buildingold- building-facade.html

http://camvilla.blogspot.com/2011/01/reconnecting-with- past.html http://camvilla.blogspot.com/2011/01/reconnecting-with-

ARQUITECTURA/TEXTILES28http://saturnic.livejournal.com/ 266464.html

http://estar-alhttp://estar-alacecho.blogspot.com/2011/03/ten deretes.html

ARQUITECTURA/TEXTILES6:52Tengo clase de 7 y aun no me he maquillado/afeitado

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ARQUITECTURA/TEXTILESLOTO (Nelumbo nucifera) Planta acutica perenne de excepcional pureza. Clave en religin en China, India y Japn.

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Hojas de Loto en una laguna durante la lluvia, mostrando el denominado efecto Loto. Fotografa tomada en "Grten der Welt" (Jardines del Mundo) en Erholungspark Marzahn, Berlin / Alemania.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LotusPlant_by_ArchiKat.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LotusPlant_by_ArchiKat.jpg

ARQUITECTURA/TEXTILESEFECTO LOTO Dr. en Botanica Wilhelm Barthlott Universidad de Bonn, Alemania. SEM Superficies con superhidrofobicidad inducida por una alta rugosidad, autolimpieza y baja adhesin

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http://www.youtube.com/watch?v=MFHcSrNRU5E

ARQUITECTURA/TEXTILESEFECTO LOTOAire Lquido Aire Lquido

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Lquido

Aire

Slido

Slido

Superficie lisa

Slido

Hidrofbico: >90Aire Lquido

Hidroflico: 150Aire Lquido

Slido Slido Aire

Superficie rugosa

Microprotuberancias: Papilas de clulas epidermales. Inestables por microgotas, condensacin, ondas o inhomogeneidad de la superficie

ARQUITECTURA/TEXTILES

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EFECTO LOTO Estructura JerrquicaAire Lquido Aire Lquido

Superficie rugosa

Slido Slido Z. Burton and B. Bhushan, Ultramicroscopy106, 709 (2006);B. Bhushan and Y. C. Jung, Nanotechnology17, 2758 (2006); Aire

Aire Lquido

Slido

Aire

Nanoprotuberancias: Tbulos cristalinos cerosos, mezcla de nonacosano 10 ol y nonacosanodiol (C29). Soluciona el problema de microgotas, condensacin

ARQUITECTURA/TEXTILESEFECTO LOTO - Textiles34

http://www.youtube.com/watch?v=xdzS4-d31n8 http://www.youtube.com/watch?v=xdzS4-

ARQUITECTURA/TEXTILESEFECTO LOTO Textiles El efecto Loto se podra imitar si se pudiese crear una superficie rugosa y cerosa (hidrofbica). Patentado alrededor de 1980 Multinacional alemana Sto AG: Pintura de exteriores StoLotusan

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http://www.youtube.com/watch?v=KaDhdA5takw

ARQUITECTURA/TEXTILES

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EFECTO LOTO Textiles - Ropa superhidrofbica a prueba de suciedadAlemania) Basado en polimero hidrocarbonado. Pequeos bigotes similares a un durazno Schoeller Textil AG (Suiza) Basado en nanoesferas de silica o polmero NanoCare AG (Alemania) www.nanocare-ag.com/textilien/ Basado en SiO2 Inerte, invisible, permanente, resistente a T, aplicacin simple, resistente al lavado y a qumicos

NanoCare NanoTex (David Soane,

http://www.nanocare -ag.com/textilien/ http://www.nanocare-

ARQUITECTURA/TEXTILESConos de Pino dorado

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http://fineartamerica.com/featured/golden-pine-cones-art-p