La biotecnología se ha utilizado para procesar alimentos y medicamentos durante miles de años. La levadura era a menudo parte de la elaboración del pan, así como de la fermentación del azúcar en alcohol. Los científicos que trabajan en ingeniería de bioprocesos generalmente combinan tecnología y materiales orgánicos en las industrias farmacéutica, de procesamiento de alimentos y agrícola. La biología se puede aplicar a muchos procesos industriales, como la fabricación de plásticos, la producción de combustible y el tratamiento de residuos. La ingeniería genética, así como la nanotecnología, a menudo también se integran con la ingeniería de bioprocesos.
En las instalaciones de fabricación se pueden procesar bacterias, enzimas, proteínas y varios otros materiales biológicos. Los equipos como tanques, bombas, impulsores y válvulas se utilizan normalmente en la ingeniería de bioprocesos para trabajar con estas sustancias. Los organismos como las bacterias pueden modificarse para producir insulina para las personas con diabetes, mientras que los azúcares se pueden sintetizar para producir cantidades a nivel de producción de jarabe de maíz o refrescos, por ejemplo.
Los esfuerzos de la ingeniería de bioprocesos también han permitido el desarrollo de plásticos biodegradables que también pueden fabricarse a partir de sustancias renovables. Las enzimas, que se encuentran naturalmente en los seres humanos y otros organismos, se pueden agregar a los procesos industriales y permitir que estos tengan lugar sin un calentamiento o enfriamiento significativo. Los aceites y las grasas se pueden procesar en un entorno industrial, mientras que los investigadores pueden desarrollar reacciones con materiales orgánicos. El tratamiento de desechos biológicos a veces ayuda a limpiar el agua, eliminar el gas y eliminar los olores.
La agricultura es otra área en la que la ingeniería de bioprocesos ha tenido un impacto. A veces se combina con la genética para producir cultivos con proteínas que ayudan a combatir las plagas. También se pueden producir plantas que sintetizan proteínas adecuadas para la medicina humana. La biotecnología también ha implicado el mapeo del genoma humano, además del desarrollo de bases de datos informáticas de las secuencias de proteínas en el ácido desoxirribonucleico (ADN).
Además de la terapia génica y la producción de vacunas, la nanotecnología, o la manipulación de compuestos orgánicos e inorgánicos a escala molecular, a menudo se integra con la ingeniería de bioprocesos. Dicha investigación puede ayudar a aprovechar el funcionamiento de las células, integrando estas moléculas con la capacidad de generar electricidad o almacenar datos, por ejemplo. Los investigadores trabajan para comprender cómo alterar la función de las células para realizar tareas eficientes.
La ingeniería de bioprocesos se realiza en muchos laboratorios y diversas universidades ofrecen la asignatura como área de estudio. Se puede obtener un título dentro del campo y, a menudo, se encuentran disponibles trabajos en varias disciplinas. La química, la ingeniería de procesos, la microbiología y otras materias se suelen estudiar para adquirir los conocimientos necesarios para trabajar en un laboratorio de ingeniería de bioprocesos.