Modelos Virtuales Como Herramientas De Investigación En Biología

Modelos Y Simulaciones Virtuales Como Herramientas De Investigación En La Biología

Por: Eladio Rodríguez Veve, #43664
Clase: SCIE 1110, Sección 22

Índice

Hoja de Título | 1 |
Índice | 2 |
Modelos y Simulaciones Virtuales Como Herramientas de Investigación en la Biología | 3 |
Proyectos Actuales | 4 |
Proyectos Futuros | 6 |
Posibilidades | 6 |
Limitaciones de la SimulaciónVirtual | 7 |
Comentario Final | 7 |
Artículos de Referencia Utilizados | 7 |
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Modelos y Simulaciones Virtuales Como Herramientas de Investigación en la Biología
Una de las características de los organismos vivos, aun de los más simples, es que tienen una composición compleja de la materia. La complejidad de estos se va estructurando en diferentes niveles ascendentes: elmolecular; el celular; el de tejidos; el de órganos; el de sistemas de órganos, hasta llegar al organismo multicelular en su totalidad. Los científicos pueden estudiar en detalle elementos específicos de los organismos, como una célula, pero se les hace difícil poder estudiar muchas células a la vez y entender cómo reaccionan cada una respecto a las demás que componen un sistema. Otro aspecto de losseres vivos y de los sistemas de los que están compuestos, es que son de carácter holísticos. Esto quiere decir que no se pueden entender solamente como la suma de sus partes, pues la totalidad del organismo o sistema es mayor que la suma de sus partes. Por esta razón no basta con estudiar los diferentes elementos de los organismos de forma aislada. Se necesita estudiarlos en conjunto con losotros elementos, con sus conexiones y reacciones entre sí, a la misma vez que se estudia cada elemento de forma particular. Esto es difícil de hacer con un elemento biológico real porque aunque la instrumentación para medirlo u observarlo sea buena, esta no puede enfocarse en todos los elementos a la vez de manera detallada. Una manera de poder hacer este estudio es utilizando modelos o sistemasvirtuales hechos en computadora.
La utilización de modelos virtuales para la simulación y experimentación en computadora se viene haciendo hace ya algunos años en los campos de las ingenierías y la manufactura. Hay programas de computadoras como Solid Works® que se utilizan en la manufactura para hacer modelos virtuales que se prueban antes de ser construidos. Esto representa un ahorro de tiempo ydinero para los diseñadores. La precisión de las simulaciones de estos modelos virtuales respecto a la realidad es asombrosa. La diferencia con los modelos biológicos es que estos son más complejos que los inorgánicos.
Estos modelos virtuales se pueden construir con piezas virtuales a las que se les asignan las características de los elementos reales. Por ejemplo; si se construyese unacélula, esta estaría compuesta de una membrana, citoplasma y unos organelos virtuales que se les asignan unas características para que se comporten en la simulación como en la vida real. En teoría el nivel de definición de los elementos puede ser tan detallado como lo posibilite la capacidad de la computadora. Estos es, no sólo se pueden definir los organelos de una célula, siguiendo el ejemplo anterior,sino que además se podrían definir hasta las moléculas de las que están compuestas estos organelos.
Ahora mismo la capacidad de las supercomputadoras aunque es muy potente, no es suficiente para poder hacer una simulación de una célula compuesta de átomos virtuales. Esto no quiere decir que el modelo sea menos efectivo para el estudio. Aunque la eficacia del modelo radica en parte en eldetalle de sus componentes, esto varía según el tipo de estudio que se esté realizando con el modelo.
Hay una relación simbiótica de intercambio de información entre los experimentos con seres vivos y los que son con modelos virtuales. El proceso de investigación parte de la data científica que se obtiene de la observación y los resultados de la experimentación directa de los seres vivos. Esta...