A biotecnologia está no meio da biologia e da tecnologia. Por meio de tecnologias modernas, utiliza processos biológicos, organismos, células, moléculas e sistemas para criar novos produtos em benefício da humanidade e do planeta. Além disso, contém pesquisa e desenvolvimento laboratorial por meio da bioinformática para explorar e extrair da biomassa por meio da engenharia bioquímica para desenvolver produtos de alto valor. A biotecnologia atua em diversos campos, como agrícola, médico, animal, industrial, entre outros.
A biotecnologia branca, relacionada à criação de produtos que demandam processos químicos a partir da biomassa, também pode ser uma das soluções para a crise energética ao produzir biocombustíveis. Este último pode ser usado para veículos ou aquecimento.
Cada organização que atua na esfera da biotecnologia mantém volumosos conjuntos de dados armazenados em bancos de dados. Esses dados também devem ser filtrados e analisados para serem válidos e aplicáveis. Operações como fabricação de medicamentos, análises químicas, estudos de enzimas e outros processos biológicos devem ser apoiados por ferramentas sólidas computadorizadas para alto desempenho e precisão, além de ajudar a reduzir erros manuais.
Uma das tecnologias mais úteis que ajudam a gerenciar os processos biológicos, produção de medicamentos, cadeia de suprimentos e lidar com dados dentro da biotecnologia é a Inteligência Artificial.
Ele interage com os dados recebidos por meio da literatura científica e de dados clínicos de ensaios. A IA também gerencia conjuntos de dados de ensaios clínicos incomensuráveis e permite triagem virtual e análise do alto volume de dados. Como resultado, reduz os custos de ensaios clínicos e resulta em descobertas e insights para qualquer campo em que a biotecnologia opera.
Dados mais previsíveis facilitam a construção de processos e operações de trabalho, aumentam a velocidade de desempenho e a precisão dos procedimentos e tornam a tomada de decisões mais eficiente. 79% afirmam que a tecnologia de IA afeta os fluxos de trabalho e se torna crucial para a produtividade.
Todos esses resultados estão se tornando soluções mais econômicas. A receita estimada obtida com a ajuda da IA cresceu US$ 1,2 TN nos últimos três anos.
Vantagens do uso da inteligência artificial na biotecnologia.
A IA se aplica em vários campos, mas o mais significativo é o uso da IA na assistência médica. Embora a capacidade de tal tecnologia como categorização de dados e fazer análises preditivas sejam benéficas para qualquer esfera científica.
Gerenciando e analisando dados
Os dados científicos estão em constante expansão e precisam ser organizados de maneira significativa. Esse processo é complicado e demorado: os cientistas devem passar por tarefas repetitivas e pesadas, que devem ser realizadas com muita atenção.
Os dados com os quais eles trabalham são uma grande parte do processo de pesquisa, o que resulta em alto custo e perda de energia em caso de falha. Além disso, muitos tipos de pesquisa não resultam em soluções práticas, pois não são traduzidos para a linguagem humana. Os programas de IA auxiliam na automação da manutenção e análise de dados. Plataformas de código aberto capacitadas por inteligência artificial ajudam a reduzir as tarefas repetitivas, manuais e demoradas que os trabalhadores de laboratório precisam realizar, permitindo que eles se concentrem em operações orientadas à inovação.
Modificação de genes, composições químicas, investigações farmacológicas e outras tarefas críticas de informática são minuciosamente examinadas para resultados mais curtos e confiáveis.
A manutenção eficaz de dados é de fato crucial para todos os setores científicos. No entanto, a vantagem mais significativa da IA é sua capacidade de organizar e sistematizar dados em formulários e obter resultados previsíveis.
Impulsionando inovações na esfera médica
Nos últimos dez anos, enfrentamos a necessidade urgente de inovações na fabricação e implantação de produtos farmacêuticos, produtos químicos industriais, produtos químicos de qualidade alimentar e outras matérias-primas ligadas à bioquímica.
Fonte
A IA em biotecnologia é essencial para promover a inovação ao longo do ciclo de vida de um medicamento ou composto químico e em laboratórios.
Ele ajuda a encontrar a combinação certa de produtos químicos por meio de permutações e combinações de diferentes compostos sem testes manuais de laboratório. Além disso, a computação em nuvem torna mais eficiente a distribuição das matérias-primas utilizadas na biotecnologia.
Em 2021, o laboratório de pesquisa DeepMind desenvolveu o mapa de proteínas humanas mais abrangente usando IA. As proteínas cumprem várias tarefas no organismo humano – desde a construção de tecidos até a conquista de doenças. Sua estrutura molecular dita seu propósito, que pode ter milhares de iterações – saber como as dobras de proteínas ajudam a entender sua função para que os cientistas possam descobrir vários processos biológicos, como o funcionamento do corpo humano ou criar novos tratamentos e medicamentos.
Essas plataformas dão acesso a dados sobre descobertas para cientistas de todo o mundo.
As ferramentas de IA ajudam a decodificar dados para descobrir os mecanismos de doenças específicas em diferentes regiões e ajudam a tornar modelos analíticos precisos para sua geografia. Antes de usar a IA, experimentos demorados e caros foram realizados para determinar a estrutura das proteínas. E agora, cerca de 180.000 estruturas de proteínas feitas pelo programa estão disponíveis gratuitamente no Protein Data Bank para serem usadas pelos cientistas.
O Machine Learning ajuda a tornar o diagnóstico de linhas mais preciso, usando descobertas reais para aprimorar os testes de diagnóstico. E quanto mais testes são realizados, mais resultados precisos são gerados.
A IA é uma ótima ferramenta para aprimorar os registros eletrônicos de saúde com medicamentos baseados em evidências e sistemas de apoio à decisão clínica.
A Inteligência Artificial também é frequentemente empregada em manipulação genética, radiologia, medicina personalizada, gerenciamento de medicamentos e outros campos. Por exemplo, de acordo com o estudo atual, a IA melhorou a precisão e a eficiência do rastreamento do câncer de mama em comparação com um radiologista de mama padrão. Assim como outra pesquisa afirma que o câncer de pulmão pode ser detectado mais rapidamente por redes neurais do que por radiologistas treinados. Outra aplicação de IA é detectar doenças com mais precisão por meio de raios-X, ressonâncias magnéticas e tomografias computadorizadas por meio de software orientado por IA.
Reduz o tempo de pesquisa
Novas doenças se espalham rapidamente pelos países devido à globalização. Nós testemunhamos isso com o COVID-2019; como resultado, a biotecnologia precisa acelerar a produção de medicamentos e vacinas necessários para enfrentar essas doenças.
A inteligência artificial e o aprendizado de máquina mantêm o processo de detecção dos compostos adequados, auxiliando em sua síntese em laboratórios, auxiliando na análise de dados quanto à eficácia e fornecendo-os ao mercado. O uso de IA em biotecnologia reduz o tempo de desempenho das operações de 5 a 10 anos para 2 a 3 anos.
Aumentando a produção da colheita
A biotecnologia é fundamental em plantas geneticamente modificadas para gerar colheitas mais ricas. O papel das tecnologias baseadas em IA está aumentando no estudo das características das culturas, comparando qualidades e projetando resultados realistas. A biotecnologia agrícola também usa a robótica, um ramo da inteligência artificial, para fabricação, coleta e outras tarefas críticas.
Ao combinar dados como previsões meteorológicas, características agrícolas e acessibilidade de sementes, composto e produtos químicos, a IA ajuda a planejar padrões futuros na circulação de materiais.
IA em biotecnologia industrial
A IoT e a IA são amplamente utilizadas na produção de veículos, combustíveis, fibras e produtos químicos. A IA analisa os dados coletados pela IoT para transformá-los em dados valiosos para melhorar o processo de produção e a qualidade do produto por meio da previsão de resultados.
Simulações de computador e IA apresentam o design molecular esperado. As cepas estão sendo produzidas por meio de robótica e aprendizado de máquina para testar a precisão do desenvolvimento da molécula desejada.
Resumindo
Embora este seja apenas o começo do uso da IA na biotecnologia, muitas melhorias já podem ser oferecidas em várias esferas. Além disso, o crescente desenvolvimento do software potencializado pela Inteligência Artificial em biotecnologia demonstra que ele pode ser usado para múltiplos processos, operações e táticas para obter uma vantagem competitiva.
Ele pode não apenas impulsionar inovações, mas também ser uma ferramenta valiosa para reduzir custos, fazendo testes mais precisos e prevendo resultados sem o desempenho real dos experimentos no laboratório.
Além de encontrar as necessidades futuras da humanidade em saúde e agricultura, prever perdas potenciais e fazer prognósticos para empresas onde devem direcionar seus recursos para produção e fornecimento mais eficazes.
Crédito da Imagem em Destaque: Fornecido pelo Autor; Obrigada!
