Engenharia biológica
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Engenharia biológica ou biotecnologia é a aplicação dos princípios de biologia e da engenharia ao processamento de materiais, através de agentes biológicos, para prover bens e assegurar serviços.
Este ramo da engenharia aproveita também a aplicação de conhecimentos de matemática, química, física e economia, entre outros à concepção, desenvolvimento e operação de instalações ou instrumentos que permitem a utilização de organismos vivos.
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[editar] Agentes biológicos
Pode-se entender como agentes biológicos células em geral e suas moléculas (enzimas, anticorpos, DNA, etc.) sobre os quais deve haver conhecimentos básicos necessários.
[editar] Microbiologia
É importante conhecer a Microbiologia, Bioquímica, Genética, Química entre outros referentes ao organismo e/ou molécula escolhido como agente de processo biotecnológico.
A biotecnologia e a microbiologia são utilizadas para desenvolver técnicas que permitem cultivar microorganismos para produzir medicamentos, à exemplo dos antibióticos, ou alimentos como a produção de células de morango para obter mudas comerciais. Além dos citados, podem ser desenvolvidos processos que permitem o tratamento de dejetos sanitários pela ação de microorganismos.
[editar] Biotecnologia: passado e futuro
Já na antigüidade eram conhecidos os processos de produção de pão e bebidas fermentadas. Também os Astecas cultivavam em lagos variedades de algas utilizadas como fontes de alimentos.
A partir do século XIX, com o progresso das ciências, especialmente a microbiologia, houve grandes avanços na tecnologia das fermentações.
No início do século XX desenvolveram-se técnicas de cultura de tecidos. No final da década de 1970, a engenharia genética revolucionou a engenharia biológica "clássica" dando origem ao que denominamos "nova" Biotecnologia.
Atualmente torna-se possível, em alguns casos, "convencer" uma célula a fazer algo para o qual ela não estava "programada", pois a engenharia genética, através de técnicas de engenharia biológica consegue modificar geneticamente microorganismos com características desejadas. Utilizando-se a métodos de biologia molecular associados à informática, é possível também a automação e controle no cultivo de vegetais em escala industrial.
Graças a engenharia biológica já foram lançados vários produtos no mercado mundial. Em alguns casos, como os da insulina e do hormônio do crescimento. A inovação consistiu em substituir os métodos de obtenção tradicionais. Em outros casos, como o dos anticorpos monoclonais, trata-se de produtos inteiramente novos.
[editar] Setores onde a biotecnologia atua
Sendo clássica ou moderna, a engenharia biológica impacta os setores mais diversos de bens e serviços. Podemos citar entre outros, a produção de alimentos, bebidas, produtos químicos, energia, produtos Farmacêuticos, pesticidas, purificação da água, tratamentos de resíduos, controle de poluição.
[editar] Setores
- Agricultura: Adubo composto, pesticidas, silagem, mudas de plantas ou de árvores, plantas transgênicas, etc.
- Alimentação: Pães, queijos, picles, cerveja, vinho, proteína unicelular, aditivos, etc.
- Indústria química: Butanol, acetona, glicerol, ácidos, enzimas, metais, etc.
- Eletrônica: Biossensores, etc.
- Energia: Etanol, biogás, etc.
- Meio ambiente: Recuperação de petróleo, tratamento do lixo, purificação da água, etc.
- Pecuária:Embriões, animais transgênicos, etc.
- Saúde: Antibióticos, hormônios e outros produtos farmacêuticos, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, células-tronco e novos tratamentos, etc.
[editar] Debates
A Biotecnologia tem provocado inúmeros debates e controvérsias, (biodiversidade, patentes, ética). Seu futuro depende dos fatores econômicos e sociais que condicionam o desenvolvimento industrial.
[editar] Reactores biológicos
Os reactores biológicos são recipientes onde microorganismos transformam reagentes em produtos. Os microorganismos podem estar livres ou em suportes. Por vezes, os microorganismos floculam, o que facilita a separação dos microorganismos dos produtos de reacção.
[editar] Processos de separação
Após uma reacção biológica os produtos da reacção têm que ser separados dos reagentes e dos microorganismos. Alguns dos processos de separação mais promissores são a ultrafiltração, a microfiltração e a diálise.
[editar] Aplicações
As aplicações mais comuns da engenharia biológica são a produção de antibióticos e proteínas por fermentação e o tratamento de águas resíduais.
