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Articulo de referencia

Bioconvergencia

La bioconvergencia es una industria multidisciplinaria que aprovecha la sinergia entre la biología y las tecnologías de ingeniería para abordar los desafíos de las ciencias de l...

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La bioconvergencia es una industria multidisciplinaria que aprovecha la sinergia entre la biología y las tecnologías de ingeniería para abordar los desafíos de las ciencias de la vida y campos afines. Se aplica en procesos de diagnóstico, desarrollo de materiales e investigación farmacéutica. Más allá de la atención médica, la bioconvergencia [ 1 ] tiene aplicaciones en sectores como la agricultura , la energía, la alimentación, la seguridad y el clima.

Trascendencia

La bioconvergencia [ 2 ] combina métodos de varias disciplinas, incluyendo biología , ingeniería , medicina , agricultura , ciencias computacionales e inteligencia artificial (IA) , para desarrollar soluciones a problemas complejos.

Cuidado de la salud

Un pulmón en un chip, primer plano.
Un pulmón en un chip, primer plano.

La bioconvergencia en la atención sanitaria abarca una gama de tecnologías y aplicaciones, entre las que se incluyen:

  • Medicina traslacional : Análisis de grandes conjuntos de datos biomédicos para fundamentar la práctica clínica. [ 3 ]
  • Computación neuromórfica : modelado de estructuras neuronales para mejorar la eficiencia computacional y reducir el consumo de energía. [ 3 ]
  • Gemelos digitales : Creación de réplicas virtuales para simulaciones de ensayos clínicos. [ 3 ]
  • Biochips : como los sistemas de "órgano en un chip" que imitan las funciones de los órganos para pruebas de fármacos y modelado de enfermedades. [ 1 ] [ 3 ]
  • Nanorrobótica : Para la administración dirigida de fármacos y procedimientos mínimamente invasivos. [ 3 ]
  • Medicina regenerativa : Utilización de la bioimpresión 3D para crear tejidos y órganos para trasplante. [ 4 ] [ 3 ]
  • Diagnóstico y biosensores : Desarrollo de sensores avanzados para el monitoreo de la salud en tiempo real y el diagnóstico en el punto de atención. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]
  • Optogenética : Combinación de ingeniería genética y óptica para controlar las actividades celulares con luz. [ 1 ]
  • Bioelectrónica : Integración de la electrónica con sistemas biológicos para aplicaciones terapéuticas, como interfaces neuronales y medicamentos bioelectrónicos. [ 1 ]
  • Materiales vivos diseñados : Creación de materiales con propiedades biológicas para aplicaciones en medicina y más allá. [ 1 ]

Además, la bioconvergencia permite la medicina personalizada al posibilitar estrategias de tratamiento adaptadas a los perfiles genéticos individuales y a los datos de salud en tiempo real. [ 3 ] [ 5 ] Belén Garijo , CEO de Merck , ha resaltado el papel de la bioconvergencia en el avance de la medicina personalizada, afirmando que ayudará a impulsar la próxima ola de progreso humano al transformar la atención al paciente con terapias de salud más precisas, personalizadas y predictivas. [ 5 ]

Alimentación y agricultura

Una granja vertical, con cuatro filas de plantas visibles a cada lado.
Una granja vertical en Finlandia

La bioconvergencia apoya la producción de alimentos en entornos controlados, como laboratorios y granjas verticales de interior, reduciendo la dependencia de recursos agrícolas tradicionales como la tierra, el agua y climas específicos. [ 1 ] [ 2 ] Las aplicaciones incluyen:

  • Mejora genética molecular : Utilización de marcadores moleculares o genéticos para acelerar y refinar la mejora genética de plantas y animales en comparación con la mejora genética selectiva tradicional. [ 1 ] [ 6 ]
  • Ingeniería genética : Desarrollo de herramientas precisas para modificar los genomas de las plantas con el fin de mejorar características como la resistencia a la sequía o el rendimiento. [ 1 ] [ 6 ]
  • Ingeniería del microbioma : Manipulación de los microbiomas de plantas, suelo, animales o agua para mejorar la productividad agrícola y la calidad del producto. [ 1 ] [ 2 ]
  • Proteínas alternativas : Producción de carne cultivada, huevos alternativos y leche alternativa mediante técnicas de agricultura celular. [ 1 ] [ 6 ]

Estas tecnologías tienen como objetivo mejorar la seguridad alimentaria y la sostenibilidad mediante la optimización del uso de los recursos y el aumento de la eficiencia de la producción. [ 2 ]

Energía, clima y materiales avanzados

La bioconvergencia contribuye al sector de los recursos naturales al permitir métodos alternativos para la producción de materias primas y combustibles. [ 1 ] Las aplicaciones incluyen:

  • Fabricación de base biológica : Utilización de procesos biológicos para producir materiales y combustibles, como biocombustibles derivados de microorganismos modificados genéticamente. [ 1 ] [ 3 ]
  • Materiales sostenibles : Desarrollo de materiales biodegradables o bioinspirados para reducir la dependencia de recursos no renovables. [ 1 ] [ 2 ]
  • Gestión ambiental : Aplicación de técnicas de bioconvergencia para abordar los desafíos climáticos, como la captura de carbono mediante sistemas biológicos diseñados. [ 2 ] [ 3 ]

Estos enfoques tienen como objetivo reducir el impacto ambiental y promover el uso sostenible de los recursos. [ 2 ]

Historia

El término "bioconvergencia" se utilizó en 2005 para describir la integración de las biotecnologías y las tecnologías de la información en la industria de la salud . [ 7 ] Desde 2020, han surgido a nivel mundial diversas iniciativas e inversiones relacionadas con la bioconvergencia.

En abril de 2020, el Banco Europeo de Inversiones y la Autoridad de Innovación de Israel concluyeron un acuerdo de cooperación para impulsar conjuntamente inversiones en el ámbito emergente mundial de la bioconvergencia. [ 8 ]

En marzo de 2021, el Consejo Nacional de Inteligencia de EE. UU. (NIC) publicó un documento de investigación sobre el "Futuro de la Biología", concluyendo que " Durante los próximos 20 años, un enfoque más multidisciplinario y basado en datos para las ciencias de la vida transformará nuestra comprensión y capacidad para manipular la materia viva. Estas disciplinas, combinadas con la ciencia cognitiva , la nanotecnología , la física y otras, están contribuyendo a los avances en la comprensión biológica. Se prevé que la aplicación colectiva de estas diversas tecnologías a las ciencias de la vida —conocida como bioconvergencia— acelerará el descubrimiento y la predictibilidad en el diseño y la producción biotecnológica. " [ 9 ]

En septiembre de 2021, CELLINK Life Sciences, una empresa sueca que cotiza en bolsa y que comercializó la primera tinta de base biológica en 2016, cambió su nombre a BICO Group , abreviatura de "bioconvergencia". Está creando una cartera que combina tecnologías de biología, ingeniería e informática y está considerando oportunidades de adquisición en empresas de tecnología de bioconvergencia. [ 10 ]

En mayo de 2022, Israel lanzó un plan nacional quinquenal por valor de 435 millones de shekels ( 127 millones de dólares estadounidenses ) para impulsar la investigación y el desarrollo en bioconvergencia. [ 11 ] También en mayo de 2022, la Universidad Ben-Gurion del Negev (BGU) y el Centro Médico Soroka anunciaron una colaboración estratégica para el desarrollo de nuevas tecnologías en el campo de la bioconvergencia. [ 12 ]

En octubre de 2022, Japón anunció que establecerá un centro global de innovación en bioconvergencia en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa . Contará con el apoyo de una subvención del programa de la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología sobre Plataforma de Innovación Abierta para la Cocreación Academia-Industria. [ 13 ]

Según un informe de McKinsey sobre políticas públicas e "Innovaciones biológicas para problemas complejos", la Autoridad de Innovación de Israel está " invirtiendo en tecnologías de bioconvergencia para garantizar que los profesionales de la biología, la informática, las matemáticas, la ingeniería y la nanociencia trabajen juntos sin problemas ". [ 14 ]La Autoridad de Innovación de Israel considera que la bioconvergencia es potencialmente "uno de los próximos motores de crecimiento significativos de la alta tecnología israelí". [ 15 ]

Mercado

Según la empresa de investigación Grand View Research, el mercado global de bioconvergencia alcanzó un valor de 110.900 millones de dólares en 2021 y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 7,4 % entre 2022 y 2030. Este crecimiento se atribuye a factores como el aumento de la población anciana y los avances en la tecnología de células madre destinadas a reparar células, tejidos y órganos dañados. [ 16 ] [ 17 ] Un estudio de McKinsey & Company indica que la mayoría de los usos potenciales de la bioconvergencia se encuentran fuera del sector sanitario, en áreas como la agricultura , la acuicultura , los productos de consumo , los nuevos materiales, la química y la energía. McKinsey estima que las soluciones de bioconvergencia actualmente en desarrollo podrían generar un impacto económico de hasta 4 billones de dólares anuales en los próximos 10 a 20 años. [ 17 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 " Bioconvergencia" . Sitio web de innovación en inglés . Consultado el 10 de mayo de 2025 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 "¿Qué es la 'bioconvergencia' y es el futuro de la ciencia?" . Foro Económico Mundial . Archivado del original el 3 de mayo de 2025 . Consultado el 10 de mayo de 2025 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Siragusa, Nina; Matz, Laura (2024). «Bioconvergencia: Uniendo ciencia y naturaleza para dar forma al mañana» . Bioconvergence Revolution . págs. 1–24 . doi : 10.1007/978-3-031-61593-1_1 . ISBN  978-3-031-61592-4.
  4. 1 2 "Bioconvergencia" . Sitio web de innovación en inglés . Consultado el 10 de mayo de 2025 .
  5. 1 2 Siragusa, Nina; Nemat, André T., eds. (2024). Revolución de la bioconvergencia: desafíos y oportunidades en la productividad de la investigación . doi : 10.1007/978-3-031-61593-1 . ISBN 978-3-031-61592-4.
  6. 1 2 3 "Reuniones intersesionales del CWP de los grupos temáticos de acuicultura y pesca – Sesión conjunta - Informe de actividades de la OCDE al CWP" . 2021.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  7. ↑ Engie, Chris. "La convergencia de la atención médica, la biotecnología y la tecnología, y las decisiones de ubicación que las sustentan" .
  8. ↑ "bioconvergencia: conectando los sistemas de innovación de la Unión Europea y el Estado de Israel" . Fundación kENUP .
  9. ↑ "El futuro de la biotecnología" . Oficina del Director de Inteligencia Nacional . Abril de 2021.
  10. ↑ Philippidis, Alex (septiembre de 2021). "Oleada de adquisiciones: BICO, rebautizada como [nombre de la empresa], apuesta fuerte por la "bioconvergencia""" Noticias sobre ingeniería genética y biotecnología . "
  11. ↑ "Israel lanza un plan nacional quinquenal por valor de 127 millones de dólares para impulsar la bioconvergencia" . Business Standard . 12 de mayo de 2022.
  12. ↑ "La Universidad Ben-Gurion y el Centro Médico Soroka anuncian una colaboración estratégica para el desarrollo de nuevas tecnologías en el campo de la bioconvergencia" . Universidad Ben-Gurion del Negev . 12 de mayo de 2022.
  13. ↑ "Nuevo Centro de Innovación en OIST" . EurekAlert . 27 de octubre de 2022.
  14. ↑ "La biorrevolución europea: innovaciones biológicas" . McKinsey & Company . 10 de enero de 2023.
  15. ↑ "Bioconvergencia: El futuro de la medicina" . Autoridad de Innovación de Israel – Informe de Innovación 2019 .
  16. ↑ "Informe sobre el tamaño y la cuota de mercado de la bioconvergencia en el sector sanitario, 2030" . Grand View Research .
  17. 1 2 "La biorrevolución: innovaciones que transforman las economías, las sociedades y nuestras vidas" . McKinsey Global Institute . 13 de mayo de 2020.

Lecturas adicionales

  • Dean, BV; Osland, Asbjorn; Richter, Melinda; Jiang, William Y. (agosto de 2007). «El BioCentro de San José: Emprendimiento en Bioconvergencia en Silicon Valley». PICMET '07 - Conferencia Internacional de Portland de 2007 sobre Gestión de Ingeniería y Tecnología . págs. 2833–2843 . doi : 10.1109/PICMET.2007.4349626 . ISBN  9781890843151. S2CID 27440822 . 
  • Jones, William R. (17 de noviembre de 2021). "Perspectivas de los recursos hídricos para los próximos 50 años en el planeta del agua: perspectivas personales sobre una historia compartida desde el Día de la Tierra, la Cuarta Revolución Industrial y Una Salud hasta los futuros de la energía alternativa, la bioconvergencia y la computación cuántica" . Water International . 46 ( 7–8 ): 1158–1186 . Bibcode : 2021WatIn..46.1158J . doi : 10.1080/02508060.2021.2005332 . ISSN 0250-8060 . S2CID 245290473 .  
  • Steinberg, Deborah Lynn; Murray, Stuart J., eds. (2011). "Prefacio editorial: Número especial sobre bioconvergencia, volumen I" . MediaTropes . 3 (1): i– iii.