Enfoque integral de enseñanza y aprendizaje para la integración de procesos biológicos: un estudio de caso en la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biotecnológica
• Ingeniería bioquímica
• Biotecnología industrial

Sus antecedentes:

• La educación en diseño de bioprocesos a menudo carece de enfoques integrados, centrándose en gran medida en los aspectos moleculares.
• Los elementos clave como la producción a escala de laboratorio, la purificación y la evaluación económica a menudo se pasan por alto en los programas académicos.
• Existe la necesidad de una formación integral en el desarrollo de bioprocesos holísticos para la producción industrial de biomoléculas.

Objetivo del estudio:

• Proponer y evaluar una estrategia educativa integral para el desarrollo de bioprocesos holísticos en los programas de biotecnología de pregrado.
• Integrar la biología molecular, el procesamiento ascendente y descendente y la evaluación económica en una experiencia de aprendizaje cohesiva.
• Mejorar las habilidades de los estudiantes en el diseño y evaluación de bioprocesos para la producción industrial de biomoléculas, utilizando proteínas recombinantes (cromoproteínas) como estudio de caso.

Principales métodos:

• Desarrolló un plan de estudios que integra la ingeniería genética de Escherichia coli, la tecnología de aguas arriba / biorreactor y la purificación adaptada a aguas abajo.
• Implementó un proyecto de colaboración centrado en la producción de cromoproteínas recombinantes en múltiples cursos de ingeniería biotecnológica.
• Utilizó software especializado (Benchling, MATLAB, SuperPro Designer) para la tecnología recombinante, el modelado de procesos y el análisis económico.

Principales resultados:

• Los estudiantes lograron una comprensión completa de la producción de cromoproteínas a escala de laboratorio.
• Se observó un desarrollo significativo de las habilidades en ingeniería genética, producción de biomoléculas, escalado de biorreactores y selección de procesos aguas arriba/aguas abajo.
• La integración de herramientas de software mejoró la confianza y la competencia de los estudiantes en la evaluación y el tamaño de los bioprocesos, destacando la importancia de la cromatografía.

Conclusiones:

• La estrategia educativa integral propuesta mejoró efectivamente la capacidad de los estudiantes para diseñar y evaluar bioprocesos.
• Este enfoque integrado prepara mejor a los futuros ingenieros de biotecnología para los desafíos industriales en la producción económica y sostenible de biomoléculas.
• El estudio subraya el valor de los proyectos prácticos y el software especializado en educación biotecnológica.