Biotehnološka poduzeća koriste žive organizme za stvaranje tehnoloških rješenja za rješavanje problema, uključujući bolesti, zagađenje, poljoprivredu i bilo koje drugo područje. To bi moglo biti u rasponu od korištenja gena biljaka do izvođenja medicinskih lijekova za korištenje proteina iz gljivica kako bi se usjevi manje osjetljivi na štetnike. Iako postoje mnoge primjene biotehnologije, većina ih spada u medicinski, poljoprivredni ili industrijski sektor.
Savjet
-
Tri vrste biotehnoloških tvrtki su medicinske, poljoprivredne i industrijske.
Što je biotehnologija?
Biotehnologija uključuje proučavanje i primjenu bioloških sustava koji se nalaze u organizmima uključujući bakterije, gljivice, viruse, biljke i životinje kako bi se postigao tehnološki napredak. Jednostavnije rečeno, biotehnologija je upotreba životnih oblika (bilo pomoću samog organizma ili iz njega izvedenog) kako bi se pomoglo u rješavanju problema kroz tehnologiju.
Pojam je izvorno skovao mađarski poljoprivredni inženjer Karl Ereky 1919. kako bi opisao kombinaciju biologije i tehnologije. Teško je povjerovati koliko je polje poraslo za sto godina otkako je stvorio taj pojam.
Biotehnološka industrija, često skraćena na "biotehnologiju" ili "biotehnologiju", jedan je od najbrže rastućih sektora u istraživanju i razvoju. Donosi stotine milijardi dolara svake godine s novim inovacijama koje se mogu koristiti u mnogim različitim područjima. Ti se napredci mogu razviti za razne svrhe, uključujući pripremu cjepiva, hranjenje gladnih, stvaranje novih biogoriva, razvoj nove kozmetike ili čak i vađenje piva.
Vrste biotehnologije
Dok su tri glavna oblika biotehnologije medicinski, poljoprivredni i industrijski (ponekad se nazivaju "crvenim", "zelenim" i "bijelim" biotehnologijama), postoji mnogo različitih vrsta biotehnologije, od kojih su neke izvan opsega ova tri glavna polja, a neka od njih kombiniraju više vrsta. Na primjer, genetska modifikacija biljaka za uporabu u cjepivu uključuje i poljoprivredni i medicinski sektor.
Primjene medicinske biotehnologije
Kada se biotehnologija koristi u svrhe koje mogu bolje zdravlje ili smanjiti patnju ljudi ili drugih bića, to je dio medicinskog biotehnološkog sektora. To uključuje i pronalaženje lijekova, dijagnostiku, terapije, cjepiva i tretmane bolesti, kao i pronalaženje načina za sprečavanje bolesti proučavanjem novih ili učinkovitijih načina za održavanje zdravlja, razumijevanjem bolesti i proučavanjem biologije ljudske stanice.
Mali dio medicinskog biotehnološkog sektora usredotočen je na veterinarsku medicinu, iako veća industrija radi na tretmanima za ljude, od kojih bi se neki mogli koristiti i za životinje. Trenutačno na tržištu postoji više od 250 proizvoda i cjepiva za zdravstvenu njegu dobivenih iz biotehnologije, od kojih mnogi pomažu u kontroli bolesti koje se prije nisu mogle liječiti.
Znanstvenici na ovom polju proučavaju kako bakterije, biljne i životinjske stanice funkcioniraju na temeljnoj razini. Ponekad je DNK tih stanica poremećena na genetskoj razini kako bi se povećala proizvodnja određenih karakteristika koje bi mogle imati medicinske primjene, kao što je povećanje proizvodnje inzulina putem genske manipulacije. U drugim slučajevima, znanstvenici proučavaju enzime u tim organizmima koji mogu pomoći u razvoju lijekova ili sintetskih hormona.
Istraživači se nadaju da bi njihova otkrića u genetskom inženjeringu mogla dovesti do izlječenja ili barem napretka u liječenju razornih bolesti kao što su Parkinsonova i Alzheimerova bolest.
Primjeri medicinske biotehnologije
Znanstvenici trenutno razvijaju anti-limfomsko cjepivo, koje nastaje uzgojem genetski modificiranih biljaka duhana koje su izrađene tako da pokazuju RNA iz malignih B-stanica. To bi moglo spasiti gotovo 20.000 života godišnje.
Također su koristili zavoje obložene Chitosanom, tipom šećera dobivenog iz školjki i rakova, koji pomažu u zacjeljivanju rana. To bi moglo spriječiti komplikacije, pa čak i smrtne slučajeve povezane s kirurškim infekcijama i drugim infekcijama.
Primjene poljoprivredne biotehnologije
Usredotočena je na poljoprivrednu biotehnologiju genetski modificirajuće biljke u svrhu povećanja prinosa usjeva ili uvođenja poželjnih svojstava kako bi ih se lakše uzgajalo u određenim područjima s vremenskim uvjetima ili štetočinama koje bi inače otežavale rast.
Ponekad istraživači rade na tome da ne poboljšaju proizvodnju ili da olakšaju kultivaciju, nego da bolje obrate usjeve, izgledaju privlačnije, budu zdraviji ili duže traju na policama trgovina. Poljoprivredni biotehnologija također se može primijeniti na životinje kako bi se poboljšati proizvodnju hrane Ili do učinite životinjski radosnijim, koja je poznata kao životinjska biotehnologija.
DNA modifikacija je jedan od najvažnijih alata za poljoprivrednu biotehnološku industriju. Važno je napomenuti da je selektivni uzgoj oblik genetske modifikacije koji su prakticirali poljoprivrednici gotovo onoliko dugo koliko su ljudi sadili usjeve i brinuli se za stoku, težeći stvaranju boljih usjeva i veće, zdravije stoke.
U suvremenim aplikacijama, znanstvenici koji rade u poljoprivrednoj biotehnološkoj industriji ponekad će identificirati poželjnu karakteristiku u biljci, a zatim tražiti odgovorni gen u drugoj biljci i zatim staviti taj gen u prvu biljku kako bi poboljšali tu karakteristiku. Na primjer, znanstvenici su prenijeli gene u kukuruz iz gljivica Bacillus thuringiensis, koji je prirodno otporan na štetnike kao što je europski kukuruzni moljac. Biljke s tim genima tada proizvode protein koji je prirodno otporan na ove štetočine, smanjujući potrebu za pesticidima.
Primjeri poljoprivredne biotehnologije
Genetski modificirani organizmi ili GMO su neke od najpoznatijih primjena biotehnološke industrije općenito. Iako se javnost često plaši, GMO-i mogu smanjiti upotrebu umjetnih gnojiva, herbicida i pesticida tako što biljke od samog početka postaju bolji. Više od 13,3 milijuna poljoprivrednika diljem svijeta iskorištava napredak u poljoprivrednoj biotehnologiji.
Oni koji imaju pristup samo ograničenom izboru hrane često mogu biti izloženi opasnim nedostacima hranjivih tvari. Stvaranjem hrane s dodanim hranjivim tvarima, ljudi koji žive u tim područjima mogu ostati zdraviji čak i ako mogu pristupiti samo pregršt hrane. Primjer bi bio zlatna riža koja je unesena s beta-karotenom, što ga čini dobrim izvorom vitamina A.
Druga primjena poljoprivredne biotehnologije je proizvodnja usjeva koji se mogu uzgajati u manjim područjima ili manje gostoljubivim sredinama. Znanstvenici su radili na stvaranju namirnica koje mogu povećati količinu hrane koja se uzgaja u ograničenom prostoru, čak iu teškim klimatskim uvjetima, kao što su temperature smrzavanja ili zemlje koje su suše. Oni također rade na pronalaženju načina za uzgoj usjeva koji nisu pod utjecajem vode koja je jako salinirana kako bi ih se moglo zalijevati morskom vodom.
Primjene industrijske biotehnologije
Većina drugih vrsta biotehnologije potpada pod naziv industrijske biotehnologije. To uključuje uporabu biljaka, morskih organizama, mikroorganizama, algi i gljiva proizvoditi stvari poput kemikalija, materijala i energije za industrijsku primjenu.
Industrijska biotehnologija uglavnom je usmjerena na primjene koje ne štete okolišu i koje smanjuju onečišćenje i povećavaju energetsku učinkovitost. Na primjer, mikroorganizmi i biljke se mogu koristiti za razgradnju i otapanje otpadnih proizvoda kao što su teški metali.
Područje je pridonijelo nekim od najinovativnijih i obećavajućih pristupa industrijskom rastu koji su istovremeno korisni za Zemlju, kao što su biogoriva, biorazgradiva plastika i nove tkanine. Ove inovacije općenito štede novac poduzećima i pomažu u zaštiti okoliša, što ih čini popularnim kako među tvrtkama, tako i među potrošačima.
Osim razvoja okoliša, industrijska biotehnologija može se koristiti iu mnogim industrijama. Primjerice, mikroorganizmi se tisućama godina koriste u stvaranju namirnica koje se oslanjaju na fermentaciju, kao što su sir, pivo, kruh i vino. Posljednjih godina napredak u tehnologijama fermentacije doveo je do revolucije u industriji proizvodnje piva i proizvodnje sira. Znanstvenici i dalje koriste bioinžinjering kako bi promijenili prehrambenu industriju kao i druge industrije.
Primjeri industrijske biotehnologije
Paukove mreže su jedan od najjačih materijala u smislu vlačne čvrstoće, koje mogu primijeniti još veću silu od čelika kada se usporede na istoj širini poprečnog presjeka. Znanstvenici se nadaju da će koristiti svojstva paukova kako bi napravili jače tkanine kao što je oklop, koji bi bio jači od kevlara. Cilj im je to učiniti korištenjem gena od pauka u kozama. Zatim koze proizvode mliječne bjelančevine u pauk-svilu, koje se mogu proizvesti i rukovati lakše od svile od pauka.
Industrijski biotehnološki rast
Iako može biti najnoviji od tri glavna biotehnološka tipa i često se naziva "treći val" biotehnologije, industrijska biotehnologija je najbrže rastući biotehnološki sektor i mogao bi postati najveći u doglednoj budućnosti. Jedna stvar koja industrijski biotehnologiju čini tako uspješnom je stopa po kojoj se inovacije mogu premjestiti iz laboratorija u komercijalni sektor, što je samo dvije do pet godina, što je dramatično kraće razdoblje nego što je potrebno za napredak u medicinskom ili poljoprivrednom sektoru.
Glavne tvrtke u Biotech
Iako je industrijski sektor možda najbrže rastući tip biotehnološke tvrtke, većina vrhunskih biotehnoloških tvrtki od 2018. godine još uvijek je na području medicine zbog masovne profitabilnosti inovacija u tom području. Time se industrijske biotehnološke tvrtke sve češće pojavljuju na tim popisima.
Amgen, poznat po svom protuupalnom lijeku Enbrel i lijekovima protiv zaraze Neulastu i Neupogenu, najveća je biotehnološka tvrtka od 2018. godine, prema časopisu Forbes. Gilead Sciences je na drugom mjestu i rangiran je kao vrhunska biotehnološka tvrtka mnogo godina u prošlosti. Najpoznatiji je po svojim antivirusnim lijekovima za liječenje HIV / AIDS-a, bolesti jetre, raka, upalnih bolesti, respiratornih bolesti i kardiovaskularnih problema.
Na ljestvici najboljih biotehnoloških tvrtki u 2018. godini, Vertex Pharmaceuticals se ističe kao jedna od prvih biotehnoloških tvrtki koja je eksperimentirala s racionalnom strategijom dizajna lijekova, što znači da su znanstvenici najprije osmislili i optimizirali kemijsku strukturu za liječenje stanja, a zatim potražili kemikalije koje bi mogle zadovoljiti tu strukturu i tako služiti kao prikladan lijek. # 6-rangirana tvrtka, Illumina, specijalizirala se ne za lijekove, već za analizu i sekvenciranje genetskih varijacija, kao što je sekvencioniranje genoma i profiliranje genske ekspresije.
Jedina tvrtka koja se nalazi na vrhu popisa 10 biotehnoloških tvrtki u 2018. godini, a koja nije u potpunosti usmjerena na medicinske primjene, je Agilent Technologies, koja stvara niz proizvoda od laboratorijskih pomagala do softvera i robe široke potrošnje. Tvrtka se bavi sigurnošću hrane, razvojem okoliša, kemikalijama i alternativnom energijom. Ipak, još uvijek imaju medicinske odjele koji se bave farmaceutskim proizvodima, dijagnostikom, terapijom i istraživanjem.
