חברות ביוטכנולוגיה משתמשות באורגניזמים חיים כדי ליצור פתרונות טכנולוגיים לפתרון בעיות, כולל מחלות, זיהום, חקלאות וכל אזור אחר. זה יכול לנוע בין באמצעות גנים של צמחים כדי להפיק תרופות רפואיות באמצעות חלבונים מתוך פטרייה כדי להפוך את הגידולים פחות רגישים מזיקים. אמנם יש יישומים רבים של ביוטכנולוגיה, רובם נופלים לתוך המגזר הרפואי, החקלאי או התעשייתי.
טיפים
-
שלושת סוגי חברות הביוטכנולוגיה הן רפואיות, חקלאיות ותעשייתיות.
מהי ביוטכנולוגיה?
ביוטכנולוגיה עוסקת במחקר וביישום של מערכות ביולוגיות הנמצאות באורגניזמים, הכוללות חיידקים, פטריות, וירוסים, צמחים ובעלי חיים על מנת לבצע התקדמות טכנולוגית. במילים פשוטות יותר, ביוטכנולוגיה היא השימוש בצורות חיים (בין אם באמצעות האורגניזם עצמו או משהו הנגזר ממנו) כדי לסייע בפתרון בעיות באמצעות טכנולוגיה.
המונח נטבע במקור על ידי המהנדס החקלאי ההונגרי קרל ארקי בשנת 1919 כדי לתאר את השילוב של ביולוגיה וטכנולוגיה. קשה להאמין עד כמה גדל השדה במאה השנים מאז שיצר את המונח.
תעשיית הביוטכנולוגיה, המקוצרת לעתים קרובות ל"ביו-טק "או" ביוטק ", היא אחד המגזרים הצומחים במהירות במחקר ופיתוח. זה מביא מאות מיליארדי דולרים מדי שנה עם חידושים חדשים שניתן להשתמש בהם בתחומים רבים ושונים. התקדמות זו יכולה להתפתח למגוון רחב של מטרות, כולל הכנת חיסונים, הזנת הרעב, יצירת דלק ביולוגי חדש, פיתוח קוסמטיקה חדשה או אפילו מבשל בירה.
סוגי ביוטכנולוגיה
בעוד שלוש צורות עיקריות של ביוטכנולוגיה הם רפואי, חקלאי ו תעשייה (הנקראים לעיתים ביוטכנולוגיות "אדומות", "ירוקות" ו "" לבנות, בהתאמה), קיימים סוגים שונים של ביוטכנולוגיה, שחלקם נופלים מחוץ לתחום שלושת התחומים העיקריים וחלקם משלבים סוגים רבים. לדוגמה, שינוי גנטי של צמחים לשימוש חיסון כרוך הן במגזר החקלאי הרפואי.
יישומים של ביוטכנולוגיה רפואית
כאשר ביוטכנולוגיה משמש למטרות שיכולים טוב יותר את הבריאות או להפחית את הסבל של בני אדם או יצורים אחרים, הוא חלק במגזר הביוטכנולוגיה הרפואית. זה כולל הן מציאת תרופות, אבחון, טיפולים, חיסונים וטיפולים למחלות, כמו גם למצוא דרכים למניעת מחלות על ידי לימוד דרכים חדשות או יעילות יותר כדי לשמור על הבריאות שלנו, על ידי הבנת מחלות ועל ידי לימוד הביולוגיה של התא האנושי.
חלק קטן ממגזר הביו-טק הרפואי מתמקד ברפואה וטרינרית, למרות שהענף הגדול יותר עובד על טיפולים לבני אדם, שחלקם עשויים לשמש גם לבעלי חיים. כיום יש יותר מ -250 מוצרי בריאות וחיסונים בשוק הנגזרים מביוטכנולוגיה, שרבים מהם מסייעים בשליטה על מחלות שלא ניתן לטפל בהן בעבר.
מדענים בתחום זה חוקרים את אופן פעולתם של חיידקים, תאי צמחים ובעלי חיים ברמה הבסיסית. לפעמים הדנ"א של תאים אלה מופרע ברמה גנטית כדי להגדיל את הייצור של מאפיינים מסוימים שיכולים להיות יישומים רפואיים, כגון הגדלת הייצור של אינסולין באמצעות מניפולציה גנטית. במקרים אחרים, מדענים חוקרים אנזימים באורגניזמים אלה שעשויים לסייע בפיתוח תרופות או הורמונים סינתטיים.
החוקרים מקווים שהתגליות שלהם בהנדסה גנטית עשויות להוביל לריפוי או לפחות להתקדמות בטיפולים למחלות הרסניות כמו פרקינסון ואלצהיימר.
דוגמאות לביוטכנולוגיה רפואית
מדענים מפתחים כיום חיסון נגד לימפומה, אשר נוצר על ידי גידול צמחים טבק מהונדסים גנטית שנעשו להציג RNA מ B ממאיר תאים. זה יכול להציל כמעט 20,000 חיים בשנה.
הם השתמשו גם בתחבושות מצופות ב Chitosan, סוג של סוכר נגזר שרימפס פגזים סרטן, המסייעים ריפוי פצעים. זה יכול למנוע סיבוכים ואפילו הרוגים הקשורים זיהומים כירורגיים זיהומים אחרים.
יישומים של ביוטכנולוגיה חקלאית
ביוטכנולוגיה חקלאית מתמקדת צמחים המשתנים גנטית לצורך הגדלת התשואות יבולים או מציגה מאפיינים רצויים כדי להפוך אותם קל יותר לגדול באזורים מסוימים עם מזג האוויר או מזיקים כי אחרת היה להפוך קשה יותר ויותר.
לפעמים, החוקרים עובדים לא כדי לשפר את הייצור או לעשות עיבוד קל יותר, אלא פשוט להפוך את הטעם לטעם טוב יותר, נראה אטרקטיבי יותר, להיות בריא יותר או יותר על מדפי החנויות. ביוטכנולוגיה חקלאית יכול להיות מיושם גם על בעלי חיים כדי לשפר את ייצור המזון או ל להפוך את החיה לבבית, המכונה ביוטכנולוגיה של בעלי חיים.
שינוי הדנ"א הוא אחד הכלים החשובים ביותר לתעשיית הביוטכנולוגיה החקלאית. ראוי לציין כי גידול סלקטיבי הוא סוג של שינוי גנטי כי כבר מתורגל על ידי החקלאים כמעט כל עוד בני האדם היו נוטעים גידולים וטיפול בבעלי חיים, השואף לעשות יבולים לבביים יותר, בעלי חיים בריאים יותר.
ביישומים מודרניים, מדענים העובדים בתעשייה הביוטכנולוגית החקלאית יזהו לפעמים מאפיין רצוי במפעל ולאחר מכן יבקשו למצוא את הגן האחראי במפעל אחר ולאחר מכן לשים את הגן במפעל הראשון כדי לשפר את המאפיין. לדוגמה, מדענים העבירו גנים לתירס מן הפטרייה חיידק הטורגיינסיס, אשר באופן טבעי עמיד מזיקים כגון בורר תירס האירופי. צמחים עם גנים אלה מכן לייצר חלבון כי הוא עמיד באופן טבעי מזיקים אלה, צמצום הצורך בחומרי הדברה.
דוגמאות לביוטכנולוגיה חקלאית
אורגניזמים מהונדסים גנטית, או הנדסה גנטית, הם חלק מן היישומים הידועים ביותר של תעשיית הביוטכנולוגיה בכללותה. בעוד הציבור חושש לעתים קרובות, הנדסה גנטית יכול להפחית את השימוש של דשנים מלאכותיים, קוטלי עשבים וחומרי הדברה על ידי הפיכת הצמחים לבבי מההתחלה. יותר מ 13,300,000 חקלאים ברחבי העולם לנצל את ההתקדמות ביוטכנולוגיה חקלאית.
אלה עם גישה לחירות מזון מוגבל יכול לעתים קרובות להיות כפופים לליקויים מזינים מסוכנים. על ידי יצירת מזון עם חומרים מזינים הוסיף, אנשים החיים באזורים אלה יכולים להישאר בריאים גם אם הם יכולים לגשת רק קומץ של מזונות. דוגמה לכך תהיה אורז זהוב שהוחדר בבטא-קרוטן, מה שהופך אותו למקור טוב של ויטמין A.
יישום נוסף של ביוטכנולוגיה חקלאית היא לייצר גידולים שניתן לגדל באזורים קטנים יותר או בסביבות פחות מסבירי פנים. מדענים פועלים ליצירת מזונות שיכולים למקסם את כמות המזון הגדלה במרחב מוגבל, גם באקלים קשה, כגון טמפרטורות מקפיאות או קרקעות הכבשות. הם פועלים גם כדי למצוא דרך לגדל יבולים שאינם מושפעים על ידי מים כי הוא מלוח מאוד, כך שניתן להשקות עם מי ים.
יישומים של ביוטכנולוגיה תעשייתית
רוב סוגי הביוטכנולוגיה האחרים נופלים תחת הכותרת של ביוטכנולוגיה תעשייתית. זה כולל את השימוש של צמחים, אורגניזמים ימיים, מיקרואורגניזמים, אצות ופטריות כדי לייצר דברים כמו כימיקלים, חומרים ואנרגיה עבור יישומים תעשייתיים.
הביוטכנולוגיה התעשייתית מתמקדת בעיקר ביישומים ידידותיים לסביבה המפחיתים את הזיהום ומגדילים את יעילות האנרגיה. לדוגמה, מיקרואורגניזמים וצמחים עשויים לשמש כדי לשבור ולהמיס מוצרי פסולת כגון מתכות כבדות.
השדה תרם כמה גישות חדשניות ומבטיחות ביותר לצמיחה תעשייתית, כי הם מועילים בו זמנית עבור כדור הארץ, כגון דלק ביולוגי, פלסטיק מתכלה ובדים חדשים. חידושים אלה בדרך כלל לחסוך כסף לעסקים לסייע בהגנה על הסביבה, מה שהופך אותם פופולריים עם עסקים וצרכנים כאחד.
מלבד ההתפתחויות הסביבתיות, ביוטכנולוגיה תעשייתית יכולה לשמש גם בתעשיות רבות. לדוגמה, מיקרואורגניזמים כבר בשימוש במשך אלפי שנים ביצירת מזונות המסתמכים על תסיסה, כגון גבינה, בירה, לחם ויין. בשנים האחרונות, ההתקדמות של טכנולוגיות תסיסה חוללו מהפכה בתעשיית הבירה וגבינה. מדענים ממשיכים להשתמש bioengineering כדי לשנות את תעשיית המזון, כמו גם בתעשיות אחרות.
דוגמאות לביוטכנולוגיה תעשייתית
קורי עכביש הם אחד החומרים החזקים ביותר במונחים של חוזק מתיחה, מסוגל לקחת אפילו יותר כוח מאשר פלדה בהשוואה באותו רוחב חתך רוחב. מדענים מקווים להשתמש במאפיינים של קורי עכביש כדי להפוך בדים חזקים יותר כגון שריון הגוף, אשר יהיה חזק יותר Kevlar. הם שואפים לעשות זאת באמצעות גנים מן העכבישים בעזים. עיזים מכן לייצר חלבונים משי עכביש בחלב שלהם, אשר יכול להיות מיוצר ומטופל קל יותר מאשר משי עכבישים.
צמיחה ביוטכנולוגית תעשייתית
למרות שזה עשוי להיות החדש מבין שלושת סוגי הביוטכנולוגיה העיקריים, והוא נקרא לעתים קרובות "הגל השלישי" של הביוטכנולוגיה, הביוטכנולוגיה התעשייתית היא מגזר הביוטכנולוגיה המהיר ביותר, ויכולה להפוך לגדול ביותר בעתיד הנראה לעין. דבר אחד שהופך את הביוטכנולוגיה לתעשייה כה מוצלחת הוא השיעור שבו החידושים יכולים לעבור מהמעבדה לסקטור המסחרי, שהוא רק שנתיים עד חמש שנים, תקופה קצרה בהרבה מזו הנדרשת לצורך התקדמות במגזר הרפואי או החקלאי.
למעלה חברות בביוטק
בעוד שהסקטור התעשייתי הוא אולי סוג הביוטכנולוגיה המהיר ביותר, רוב חברות הביוטכנולוגיה המובילות החל משנת 2018 עדיין בתחום הרפואי, הודות לרווחיות המסיבית של החידושים בתחום. עם זאת, חברות ביוטכנולוגיה תעשייתיות עכשיו מתחילים להופיע ברשימות אלה בתדירות גבוהה יותר.
Amgen, הידועה בתרופות האנטי-דלקתיות שלה, Enbrel ו- Anti-infection, Neulasta ו- Neupogen, היא חברת הביוטכנולוגיה הגדולה ביותר משנת 2018, על פי מגזין פורבס. גלעד מדורג במקום השני ומדורגת כחברת הביוטכנולוגיה המובילה שנים רבות בעבר. זה ידוע בעיקר עבור תרופות אנטי ויראלי המשמש לטיפול HIV / איידס, מחלות כבד, סרטן, מחלות דלקתיות, בעיות נשימה ובעיות לב וכלי דם.
מדורגת # 5 של חברות הביוטכנולוגיה המובילות בשנת 2018, ורטקס פרמצבטיקה בולטת בהיותה אחת מחברות הביוטכנולוגיה הראשונות המתנסות באסטרטגיה רציונלית של תכנון סמים, כלומר, המדענים הראשונים מעצבים ומייעלים מבנה כימי לטיפול במצב ואז מחפשים כימיקלים שיכולים לפגוש את המבנה ובכך לשמש כתרופה מתאימה. החברה מס '6 מדורגת, Illumina, מתמחה לא בתחום התרופות אלא בניתוח ורצף של וריאציות גנטיות, כגון רצף הגנום ו פרופיל ביטוי גנים.
החברה היחידה המדורגת ברשימת 10 החברות המובילות בתחום הביוטכנולוגיה בשנת 2018, שאינה ממוקדת באופן מלא ביישומים רפואיים, היא Agilent Technologies, אשר יוצרת מגוון רחב של מוצרים, החל באספקה מעבדתית ועד תוכנה ומוצרי צריכה. החברה עוסקת בבטיחות מזון, פיתוחים סביבתיים, כימיקלים ואנרגיה חלופית. עם זאת, יש להם עדיין חטיבות רפואיות העובדות בתחום התרופות, האבחון, הרפואה והמחקר.
