Βιοτεχνολογία

Βιοτεχνολογία χαρακτηρίζεται η τεχνολογία των βιολογικών διεργασιών με χρήση οργανισμών, κυρίως μικροοργανισμών, μερών και προϊόντων επεξεργασιών τους όπως ένζυμα, δευτερογενείς μεταβολίτες και αντισώματα, για την παραγωγή χρήσιμων ή εμπορικά αξιοποιήσιμων προϊόντων και για την παροχή υπηρεσιών προς όφελος του ανθρώπου.

Ο όρος υποδηλώνει ένα ευρύ φάσμα διαδικασιών, από τη χρήση γαιοσκωλήκων για παραγωγή πρωτεΐνης μέχρι την παραγωγή ανθρώπινων γονιδίων, όπως η ορμόνη ανάπτυξης. Στα βιοτεχνολογικά προϊόντα περιλαμβάνονται φαρμακευτικές πρωτεΐνες, τροφές, απορρυπαντικά, λιπάσματα, φυτοφάρμακα κ.α., ενώ στις υπηρεσίες περιλαμβάνεται ένα πλήθος εφαρμογών, από την επεξεργασία λυμάτων και αποβλήτων ως την ιατρική διάγνωση, ή τα επιτεύγματα της γονιδιακής θεραπείας.

Αν και ως όρος η βιοτεχνολογία είναι πρόσφατος, ως δραστηριότητα είναι τόσο παλιά όσο και η παραγωγή μπύρας από τη ζύμωση κριθαριού και η παραγωγή ψωμιού πριν 9.000 χρόνια στη Βαβυλώνα. Η σημερινή βιοτεχνολογία αξιοποιεί τα σύγχρονα επιτεύγματα της μοριακής βιολογίας και χρησιμοποιεί ένα πλήθος τεχνικών, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται η γενετική μηχανική (ανασυνδυασμένο DNA), μέθοδοι ιστομηχανικής και καλλιεργειών κυττάρων σε μεγάλη κλίμακα, η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) κλπ.

Έχει πλήθος εφαρμογών στις επιστήμες υγείας, την Γεωπονική επιστήμη, την προστασία του περιβάλλοντος (π.χ. χρήση της στη διαχείριση αποβλήτων), στη γεωργία, στην κτηνοτροφία, την διατροφή του ανθρώπου, τα τρόφιμα και στη βιομηχανία. Από κοινού με τη βιοϊατρική τεχνολογία, η οποία αφορά την ανάπτυξη τεχνολογιών με εφαρμογές στην ιατρική, η βιοτεχνολογία αποκαλείται ορισμένες φορές βιολογική μηχανική.

Πεδία εφαρμογής της Βιοτεχνολογίας

Βιοτεχνολογία υγείας (κόκκινη βιοτεχνολογία)

Η βιοτεχνολογία υγείας εστιάζει σε έρευνα για την ανακάλυψη και την παραγωγή νέων τρόπων διάγνωσης ασθενειών και εξατομικευμένες θεραπείες μέσα από την χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων και ανοσοπροσδιορισμού, δημιουργία καινοτόμων φαρμάκων με την εκτεταμένη μελέτη πρωτεϊνών (πρωτεομική), την αντιμετώπιση σύγχρονων ασθενειών και την βελτίωση του βιοτικού επιπέδου και της διατροφής του ανθρώπου από την μελέτη τον μεταβολιτών του (μεταβολομική).

Η βιοτεχνολογία χρησιμοποιείται εκτεταμένα τα τελευταία χρόνια για την αντιμετώπιση χρόνιων και επικίνδυνων ασθενειών όπως ο καρκίνος, η λευχαιμία, τα αυτοάνοσα νοσήματα κλπ.

Βιοτεχνολογία γεωπονίας (πράσινη βιοτεχνολογία)

Η βιοτεχνολογία στη γεωπονία εστιάζει στην διαχείριση του γενετικού υλικού για την δημιουργία διαγονιδιακών οργανισμών (ΓΤΟ) που φέρουν επιθυμητά χαρακτηριστικά, ξεπερνώντας τις συμβατικές χρονοβόρες και προβληματικές μεθόδους βελτίωση. Αποτέλεσμα είναι να δημιουργηθούν φυτά ανθεκτικά σε διάφορες ασθένειες και καταπονήσεις, πιο παραγωγικά, με λιγότερες απαιτήσεις σε νερό και φυτά "πράσινα εργοστάσια" παραγωγής μιας πληθώρας φυσικών προϊόντων για φαρμακευτικά σκευάσματα και πρώτης ύλης για ενέργεια. Ακόμη ένας κλάδος της βιοτεχνολογίας, η βιοτεχνολογία αναπαραγωγής, χρησιμοποιείται για τον ελεγχόμενο πολλαπλασιασμό παραγωγικών ζώων μέσα από την τεχνητή σπερματέγχυση, κρυοδιατήρηση γενετικού υλικού, συγχρονισμό οίστρων, συλλογή και μεταφορά εμβρύων, in vitro παραγωγή εμβρύων, επιλογή φύλου, κλωνοποίηση, διχοτόμηση και δημιουργία βελτιωμένων ζωοτροφών και διαγονιδιακών ζώων που φέρουν επίσης πλεονεκτικά γνωρίσματα όπως αυξημένη παραγωγικότητα σε γάλα, αυξημένη αντιπαράθεση σε παράσιτα και ασθένειες. Τέλος η γεωπονική βιοτεχνολογία στοχεύει στη χρήση τεχνικών ελεγχόμενου μικροπολλαπλασιασμού φυτών απαλλαγμένα από ιούς και στη δημιουργία φυτοφαρμάκων φιλικότερα στο περιβάλλον.

Βιοτεχνολογία βιομηχανίας (λευκή βιοτεχνολογία)

Είναι ο κλάδος της βιοτεχνολογίας που σχετίζεται με το σχεδιασμό μεγάλων εγκαταστάσεων παραγωγής προϊόντων από γενετικά τροποποιημένους ή όχι μικροοργανισμούς. Συνδυάζει της γνώσης της μικροβιολογίας, της βιοχημικής μηχανικής και της ενζυμομηχανικής για την παραγωγή σε μεγάλες ποσότητες προϊόντων σε πολλές κατηγορίες βιομηχανιών, όπως βιομηχανίες τροφίμων (οίνος, ζύθος, αλκοολούχα ποτά, βρώσιμα έλαια, αρτοποιία, ζωοκομικά προϊόντα, προϊόντων φρούτων και πρωτεϊνικών προϊόντων), οι βιομηχανίες ιατρικών φαρμάκων (παρασκευή στεροειδών, αμινοξέων, θρομβολυτικών ενζύμων κ.α.) και άλλες βιομηχανίες χαρτοποιίας, υφαντουργίας, βυρσοδεψίας και χημικών σκευασμάτων. Αρκετές εφαρμογές των ενζύμων και γενικά των βιομορίων υπάρχουν στην ανάλυση για τον ποσοτικό και ποιοτικό προσδιορισμό διαφόρων ουσιών στον άνθρωπο και το περιβάλλον καθώς επίσης και στην δημιουργία βιοαισθητήρων.

Βιοτεχνολογία εκπαίδευσης (πορτοκαλί βιοτεχνολογία) εφαρμόζεται για τη διάδοση της βιοτεχνολογίας και της κατάρτισης στον τομέα αυτό. Αναπτύσσει πολυεπιστημονική και διεπιστημονική υλικών και εκπαιδευτικών στρατηγικών που αφορούν θέματα βιοτεχνολογίας (π.χ. Παραγωγή ανασυνδυασμένης πρωτεΐνης) προσβάσιμα σε ολόκληρη την κοινωνία, συμπεριλαμβανομένων των ατόμων με ειδικές ανάγκες, όπως τα άτομα με προβλήματα ακοής ή / και διαταραχές της όρασης. Επιδιώκει επίσης να ενθαρρύνει, να εντοπίσει και να προσελκύσει ανθρώπους με επιστημονικό προσανατολισμό και υψηλές ικανότητες / χαρισματικότητα για τη βιοτεχνολογία.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Βιοτεχνολογία: Το «κλειδί» για την νέα εποχή
• Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στη βιομηχανία