Biotehnološka podjetja uporabljajo žive organizme za ustvarjanje tehnoloških rešitev za reševanje problemov, vključno z boleznimi, onesnaževanjem, kmetijstvom in drugimi področji. To lahko sega od uporabe genskih rastlin za zdravljenje zdravil do uporabe beljakovin iz gliv, da bi bili pridelki manj dovzetni za škodljivce. Medtem ko je biotehnologija veliko, se večina nanaša na medicinski, kmetijski ali industrijski sektor.
Nasveti
-
Tri vrste biotehnoloških podjetij so medicinske, kmetijske in industrijske.
Kaj je biotehnologija?
Biotehnologija vključuje preučevanje in uporabo bioloških sistemov v organizmih, vključno z bakterijami, glivami, virusi, rastlinami in živalmi, da bi dosegli tehnološki napredek. Preprosto povedano, biotehnologija je uporaba življenjskih oblik (z uporabo samega organizma ali iz njega izpeljanega), ki pomaga pri reševanju problemov s pomočjo tehnologije.
Izraz je prvotno skoval madžarski kmetijski inženir Karl Ereky leta 1919 za opis kombinacije biologije in tehnologije. Težko je verjeti, koliko se je polje povečalo v sto letih od njegovega nastanka.
Biotehnološka industrija, ki se pogosto skrajša na "biotehnologijo" ali "biotehnologijo", je eden od najhitreje rastočih sektorjev na področju raziskav in razvoja. Vsako leto prinaša na stotine milijard dolarjev z novimi inovacijami, ki jih je mogoče uporabiti na številnih različnih področjih. Ta napredek je mogoče razviti za različne namene, vključno s pripravo cepiv, hranjenjem lačnih, ustvarjanjem novih biogoriv, razvojem novih kozmetičnih izdelkov ali celo pivom.
Vrste biotehnologije
Medtem ko so tri glavne oblike biotehnologije medicinski, kmetijski in industrijski (včasih imenovane "rdeče", "zelene" in "bele" biotehnologije), obstaja veliko različnih vrst biotehnologije, od katerih nekatere ne spadajo v področje uporabe teh treh glavnih področij, nekatera pa združujejo več vrst. Na primer, genska sprememba rastlin za uporabo v cepivu vključuje tako kmetijski kot medicinski sektor.
Uporaba medicinske biotehnologije
Kadar se biotehnologija uporablja za namene, ki jih je mogoče boljše zdravje ali zmanjšanje trpljenja ljudi ali drugih bitij, je del medicinskega biotehnološkega sektorja. To vključuje tako iskanje zdravil, diagnostiko, terapije, cepiva in zdravljenje bolezni kot tudi iskanje načinov za preprečevanje bolezni s preučevanjem novih ali učinkovitejših načinov za ohranjanje našega zdravja, z razumevanjem bolezni in s preučevanjem biologije človeške celice.
Majhen del medicinskega biotehnološkega sektorja se osredotoča na veterinarsko medicino, čeprav večja industrija dela na zdravljenju za ljudi, nekateri od teh bi se lahko uporabljali tudi za živali. Trenutno obstaja na trgu več kot 250 zdravstvenih izdelkov in cepiv, ki izvirajo iz biotehnologije, od katerih mnogi pomagajo pri nadzoru predhodno nezdravljivih bolezni.
Znanstveniki na tem področju preučujejo delovanje bakterij, rastlinskih in živalskih celic na temeljni ravni. Včasih je DNA teh celic motena na genetski ravni, da bi povečala proizvodnjo določenih lastnosti, ki bi lahko imele medicinske aplikacije, kot je povečanje proizvodnje insulina z gensko manipulacijo. V drugih primerih znanstveniki preučujejo encime v teh organizmih, ki lahko pomagajo pri razvoju zdravil ali sintetičnih hormonov.
Raziskovalci upajo, da bodo njihova odkritja v genskem inženirstvu lahko privedla do zdravil ali vsaj napredka pri zdravljenju uničujočih bolezni, kot sta Parkinsonova in Alzheimerjeva bolezen.
Primeri medicinske biotehnologije
Znanstveniki trenutno razvijajo anti-limfomsko cepivo, ki se ustvari z gojenjem gensko spremenjenih tobačnih rastlin, ki razkrijejo RNA iz malignih B-celic. To bi lahko rešilo skoraj 20.000 življenj na leto.
Prav tako so uporabljali povoje, prevlečene s kitozanom, vrsto sladkorja, pridobljenega iz školjk in rakov, ki pomagajo pri celjenju ran. To bi lahko preprečilo zaplete in celo smrtne primere, povezane s kirurškimi okužbami in drugimi okužbami.
Uporaba kmetijske biotehnologije
Kmetijska biotehnologija je osredotočena na gensko spreminjajoče se rastline z namenom povečanja donosa pridelka ali uvajanja zaželenih lastnosti, da bi jih lažje gojili na določenih območjih z vremenskimi vplivi ali škodljivci, ki bi sicer otežili rast.
Včasih raziskovalci ne želijo izboljšati proizvodnje ali olajšati gojenja, ampak preprosto izboljšati okus poljščin, izgledati bolj privlačno, biti bolj zdravi ali daljši na policah trgovin. Kmetijska biotehnologija se lahko uporablja tudi za živali, da bi lahko izboljšanje proizvodnje hrane ali do da postane žival bolj radovedna, ki je znan kot biotehnologija živali.
Sprememba DNK je eno najpomembnejših orodij za kmetijsko biotehnološko industrijo. Treba je omeniti, da je selektivna vzreja oblika genetske modifikacije, ki so jo kmetje prakticirali skoraj tako dolgo, kot so ljudje sadili pridelke in gojili živino, si prizadevali, da bi postali bolj zdravi in večji, bolj zdravi živini.
V sodobnih aplikacijah bodo znanstveniki, ki delajo v kmetijski biotehnološki industriji, včasih identificirali zaželeno značilnost v obratu in nato poiskali odgovorni gen v drugi rastlini in nato ta gen vnesli v prvo rastlino, da bi izboljšali to značilnost. Na primer, znanstveniki so prenesli gene v koruzo iz glive Bacillus thuringiensis, ki je naravno odporna na škodljivce, kot je evropska koruza. Rastline s temi geni nato proizvajajo beljakovino, ki je naravno odporna na te škodljivce, kar zmanjšuje potrebo po pesticidih.
Primeri kmetijske biotehnologije
Gensko spremenjeni organizmi ali GSO so nekatere od najbolj znanih aplikacij biotehnološke industrije na splošno. Čeprav se javnost pogosto boji strah, lahko GSO zmanjšajo uporabo umetnih gnojil, herbicidov in pesticidov, tako da rastline od samega začetka postanejo bolj prijazne. Več kot 13,3 milijona kmetov po vsem svetu izkorišča prednosti kmetijskega biotehnologije.
Tisti, ki imajo dostop do omejenega izbora hrane, so pogosto lahko izpostavljeni nevarnim pomanjkljivostim hranil. Z ustvarjanjem hrane z dodanimi hranilnimi snovmi lahko ljudje, ki živijo na teh območjih, ostanejo bolj zdravi, tudi če imajo dostop le do peščice živil. Primer bi lahko bil zlati riž, ki je bil infundiran z beta karotenom, zaradi česar je dober vir vitamina A.
Druga uporaba kmetijske biotehnologije je pridelava poljščin, ki se lahko gojijo na manjših območjih ali v manj gostoljubnih okoljih. Znanstveniki so si prizadevali ustvariti živila, ki lahko povečajo količino hrane, ki se prideluje v omejenem prostoru, tudi v težkih podnebjih, kot so ledene temperature ali suša. Prav tako si prizadevajo najti način za gojenje pridelkov, ki jih ne vpliva voda, ki je zelo solana, tako da jih je mogoče zaliti z morsko vodo.
Uporaba industrijske biotehnologije
Večina drugih vrst biotehnologije spada pod naslov industrijske biotehnologije. To vključuje uporabo rastlin, morskih organizmov, mikroorganizmov, alg in gliv proizvajajo stvari, kot so kemikalije, materiali in energija za industrijsko uporabo.
Industrijska biotehnologija je v veliki meri osredotočena na okolju prijazne aplikacije, ki zmanjšujejo onesnaževanje in povečujejo energetsko učinkovitost. Na primer, mikroorganizmi in rastline se lahko uporabijo za razgradnjo in raztapljanje odpadnih produktov, kot so težke kovine.
Področje je prispevalo nekaj najbolj inovativnih in obetavnih pristopov k industrijski rasti, ki so hkrati koristni za zemljo, kot so biogoriva, biorazgradljiva plastika in nove tkanine. Te inovacije običajno prihranijo denar podjetjem in pomagajo zaščititi okolje, zaradi česar so priljubljene pri podjetjih in potrošnikih.
Poleg okoljskega razvoja se lahko industrijska biotehnologija uporablja tudi v mnogih industrijskih panogah. Na primer, mikroorganizmi se že tisoče let uporabljajo pri ustvarjanju živil, ki so odvisna od fermentacije, kot so sir, pivo, kruh in vino. V zadnjih letih je napredek v tehnologijah fermentacije revolucioniral industrijo pivovarstva in sirarstva. Znanstveniki še naprej uporabljajo bioinženiring za spremembo prehrambene industrije in drugih industrij.
Primeri industrijske biotehnologije
Pajkovi trakovi so eden od najmočnejših materialov okrog v smislu natezne trdnosti, ki lahko v primerjavi s širino preseka dosežejo še večjo silo kot jeklo. Znanstveniki upajo, da bodo uporabili lastnosti pajkova mrež, da bi naredili močnejše tkanine, kot je neprebojni jopič, ki bi bil močnejši od kevlarja. To želijo narediti z uporabo genov pajkov v kozah. Koze nato v mleku proizvajajo beljakovine svilenega svile, ki jih lahko proizvajajo in obdelujejo lažje kot svila s pajki.
Industrijska biotehnološka rast
Medtem ko je lahko najnovejša od treh glavnih biotehnoloških vrst in se pogosto imenuje "tretji val" biotehnologije, je industrijska biotehnologija najhitreje rastoči biotehnološki sektor in bi lahko v bližnji prihodnosti postal največji. Ena stvar, zaradi katere je industrijska biotehnologija tako uspešna, je hitrost, s katero se lahko inovacije premaknejo iz laboratorija v komercialni sektor, kar je le dve do pet let, kar je bistveno krajše obdobje kot za napredek v medicinskem ali kmetijskem sektorju.
Glavne družbe v Biotech
Medtem ko je industrijski sektor morda najhitreje rastoča vrsta biotehnološke družbe, je večina vrhunskih biotehnoloških podjetij od leta 2018 še vedno na medicinskem področju zaradi velike donosnosti inovacij na tem področju. Ob tem so industrijska biotehnološka podjetja zdaj na teh seznamih vedno pogostejša.
Amgen, znan po svojem protivnetnem zdravilu Enbrel in proti okužbah proti okužbam Neulasta in Neupogen, je po poročanju Forbesa največja biotehnološka družba. Gilead Sciences je na drugem mestu in je že vrsto let uvrščen med vrhunska biotehnološka podjetja. Najbolj je znan po svojih antivirusnih zdravilih, ki se uporabljajo za zdravljenje HIV / AIDS, bolezni jeter, raka, vnetnih bolezni, respiratornih bolezni in kardiovaskularnih težav.
Vertex Pharmaceuticals je uvrščen na 5. mesto med najboljšimi biotehnološkimi podjetji leta 2018, saj je ena od prvih biotehnoloških podjetij, ki je eksperimentirala z racionalno strategijo oblikovanja zdravil, kar pomeni, da znanstveniki najprej oblikujejo in optimizirajo kemijsko strukturo za zdravljenje stanja in nato poiščejo kemikalije, ki lahko zadostijo tej strukturi in tako služijo kot primerno zdravilo. Podjetje Illumina, ki je na šestem mestu, ni specializirano za farmacevtske izdelke, ampak za analizo in zaporedje genetskih variacij, kot je sekvenciranje genoma in profiliranje genskih izrazov.
Edino podjetje, ki se je uvrstilo na lestvico 10 najboljših biotehnoloških podjetij leta 2018, ki ni v celoti osredotočeno na medicinske aplikacije, je Agilent Technologies, ki ustvarja vrsto izdelkov, od laboratorijskih zalog do programske opreme in potrošniškega blaga. Podjetje se ukvarja z varnostjo hrane, razvojem okolja, kemikalijami in alternativno energijo. Sicer pa imajo še vedno medicinske oddelke, ki delajo na področju farmacije, diagnostike, terapije in raziskav.
