Biotechnologické společnosti využívají živé organismy k vytváření technologických řešení k řešení problémů, včetně nemocí, znečištění, zemědělství a jakékoli jiné oblasti. To by mohlo být v rozmezí od používání genů rostlin k získání léčebných léků k použití bílkovin z houby, aby byly plodiny méně náchylné k škůdcům. Zatímco existuje mnoho aplikací biotechnologie, nejvíce spadají do lékařského, zemědělského nebo průmyslového sektoru.
Tipy
-
Tři typy biotechnologických firem jsou zdravotnické, zemědělské a průmyslové.
Co je to biotechnologie?
Biotechnologie zahrnuje studium a aplikaci biologických systémů, které se nacházejí v organismech, včetně bakterií, hub, virů, rostlin a zvířat, aby bylo dosaženo technologického pokroku. Jednoduše řečeno, biotechnologie je použití forem života (ať již pomocí samotného organismu nebo něčeho, co z něj pochází), které pomáhají řešit problémy technikou.
Termín byl původně vytvořen maďarským zemědělským inženýrem Karlem Erekym v roce 1919, aby popsal kombinaci biologie a technologie. Je těžké uvěřit, kolik pole se rozrostlo za sto let od doby, kdy vytvořil termín.
Biotechnologický průmysl, často zkrácený na "biotechnologii" nebo "biotechnologii", je jedním z nejrychleji se rozvíjejících odvětví výzkumu a vývoje. Každý rok přináší stovky miliard dolarů novými inovacemi, které lze využít v mnoha různých oblastech. Tyto pokroky mohou být rozvinuty pro nejrůznější účely, včetně přípravy vakcín, krmení hladných, vytváření nových biopaliv, vývoj nových kosmetických přípravků nebo dokonce pivovarnictví.
Druhy biotechnologie
Zatímco tři hlavní formy biotechnologie jsou lékařské, zemědělské a průmyslový (někdy nazývané "červená", "zelená" a "bílá" biotechnologie), existuje mnoho různých druhů biotechnologie, z nichž některé spadají mimo rozsah těchto tří hlavních oblastí a některé z nich kombinují více typů. Například genetická modifikace rostlin pro použití ve vakcíně zahrnuje jak zemědělské, tak zdravotnické odvětví.
Aplikace lékařské biotechnologie
Když se biotechnologie používá k účelům, které mohou lepší zdraví nebo snížit utrpení lidí nebo jiných tvorů, je součástí zdravotnického biotechnologického sektoru. To zahrnuje jak hledání léčiv, diagnostiky, terapií, očkování a léčby onemocnění, tak nalezení způsobů, jak předcházet onemocnění, a to studiem nových nebo účinnějších způsobů, jak udržet naše zdraví, pochopením nemocí a studiem biologie lidské buňky.
Malá část zdravotnického biotechnologického sektoru se zaměřuje na veterinární medicínu, i když větší průmysl pracuje na léčbě lidí, z nichž některé by se nakonec mohly použít iu zvířat. V současnosti je na trhu odvozeno více než 250 zdravotnických výrobků a očkovacích látek pocházejících z biotechnologie, z nichž mnohé pomáhají při kontrole dříve neléčitelných chorob.
Vědci v této oblasti studují způsob fungování bakterií, rostlin a živočišných buněk na základní úrovni. Někdy je DNA těchto buněk narušena na genetické úrovni, aby se zvýšila produkce určitých vlastností, které by mohly mít lékařské aplikace, jako je zvýšení produktivity inzulínu pomocí manipulace s genem. V jiných případech vědci zkoumají enzymy v těchto organismech, které mohou pomoci při vývoji léků nebo syntetických hormonů.
Vědci doufají, že jejich objevy v genetickém inženýrství mohou vést k vyléčení nebo přinejmenším pokroku v léčbě ničivých onemocnění, jako jsou Parkinsonova a Alzheimerova choroba.
Příklady lékařské biotech
Vědci v současné době vyvíjejí vakcínu proti lymfomu, která je tvořena rostoucími geneticky upravenými tabákovými rostlinami, které jsou vystaveny působení RNA z maligních B-buněk. To by mohlo ušetřit téměř 20 000 životů ročně.
Používají také obvazy potažené v chitosanu, což je typ cukru pocházejícího z krevet a skořápky krabů, které pomáhají léčit rany. To by mohlo zabránit komplikacím a dokonce úmrtí spojeným s chirurgickými infekcemi a jinými infekcemi.
Aplikace zemědělské biotechnologie
Zemědělská biotechnologie je zaměřena na geneticky modifikující rostliny za účelem zvýšení výnosů plodin nebo zavádění žádoucích vlastností, které by usnadnily jejich růst v určitých oblastech s povětrnostními vlivy nebo škůdci, které by jinak byly obtížné.
Někteří vědci pracují na tom, aby nezlepšili produkci ani usnadňovali pěstování, ale prostě plodiny lépe chutnají, vypadají atraktivnější, jsou zdravější nebo trvají déle na regálech. Zemědělské biotechnologie lze také aplikovat na zvířata za účelem zlepšit výrobu potravin nebo do učinit zvěř větší, která je známá jako živočišná biotechnologie.
Modifikace DNA je jedním z nejdůležitějších nástrojů pro zemědělský biotechnologický průmysl. Je třeba poznamenat, že selektivní chov je formou genetické modifikace, kterou praktikovali farmáři téměř tak dlouho, jak lidé rostou plodiny a chovají hospodářská zvířata, usilují o to, aby dělaly mnohem houževnatější plodiny a větší, zdravější hospodářská zvířata.
V moderních aplikacích vědci pracující v zemědělském biotechnologickém průmyslu někdy identifikují požadovanou vlastnost v rostlině a pak se snaží nalézt zodpovědný gen v jiné rostlině a pak jej v první rostlině umístit, aby zlepšili tuto vlastnost. Vědci například přenesli z houby geny do kukuřice Bacillus thuringiensis, která je přirozeně odolná proti škůdcům, jako je například kukuřičný kukuřičný. Rostliny s těmito geny potom produkují protein, který je přirozeně odolný proti těmto škůdcům, což snižuje potřebu pesticidu.
Příklady zemědělských biotechnologií
Geneticky modifikované organismy nebo GMO jsou některé z nejznámějších aplikací biotechnologického průmyslu. Zatímco se veřejnost často obává, mohou GMO omezit používání umělých hnojiv, herbicidů a pesticidů tím, že rostliny donesou od začátku. Více než 13,3 milionů zemědělců na celém světě využívá výhod zemědělského biotechnologického pokroku.
Ti, kteří mají přístup pouze k omezenému výběru potravin, mohou často čelit nebezpečným nedostatkům živin. Vytvořením potravin s přidanými živinami mohou lidé, kteří žijí v těchto oblastech, zůstat zdravější, i když mají přístup pouze k hrstce potravin. Příkladem by mohla být zlatá rýže, která byla infukována betakarotenem, což je dobrý zdroj vitaminu A.
Dalším uplatněním zemědělského biotechnologického zařízení je produkce plodin, které mohou být pěstovány v menších oblastech nebo v méně příjemném prostředí. Vědci pracují na vytváření potravin, které mohou maximalizovat množství potravy pěstované v omezeném prostoru, a to iv náročných klimatických podmínkách, jako jsou mrznoucí teploty nebo sucha. Pracují také na hledání způsobu chovu plodin, které nejsou postiženy vodou, která je vysoce slaná, aby se mohla napojit s mořskou vodou.
Aplikace průmyslové biotechnologie
Většina ostatních typů biotechnologie spadá pod titul průmyslové biotechnologie. To zahrnuje používání rostlin, mořských organismů, mikroorganismů, řas a hub vyrábějí věci jako chemikálie, materiály a energie pro průmyslové aplikace.
Průmyslová biotechnologie je z velké části zaměřena na aplikace šetrné k životnímu prostředí, které snižují znečištění a zvyšují energetickou účinnost. Například, mikroorganismy a rostliny mohou být použity k rozpadu a rozpouštění odpadních produktů, jako jsou těžké kovy.
Pole přispělo k nejinovativnějším a nejslibnějším přístupům k průmyslovému růstu, které jsou současně prospěšné pro Zemi, jako jsou biopaliva, biologicky rozložitelné plasty a nové textilie. Tyto inovace obecně šetří peníze podnikům a pomáhají chránit životní prostředí, což je oblíbené u podniků i spotřebitelů.
Vedle environmentálního vývoje lze průmyslovou biotechnologii využít i v mnoha průmyslových odvětvích. Například, mikroorganismy byly používány po tisíce let při tvorbě potravin, které se spoléhají na fermentaci, jako je sýr, pivo, chléb a víno. V posledních letech pokroky ve fermentačních technologiích způsobily revoluci v odvětví výroby vaření a sýra. Vědci nadále využívají bioinženýrství ke změně potravinářského průmyslu i dalších průmyslových odvětví.
Příklady průmyslových biotech
Pavučiny jsou jedním z nejsilnějších materiálů v okolí pevnosti v tahu, které mohou při porovnání s touto šířkou průřezu dosáhnout ještě větší síly než ocel. Vědci doufají, že budou využívat vlastnosti pavučiny pro vytvoření silnějších látek, jako jsou brnění, které by byly silnější než Kevlar. Cílem je to udělat pomocí genů z pavouků v kozích. Kozy pak produkují v mléce bílkoviny z pižmového hedvábí, které mohou být vyráběny a manipulovány jednodušeji než hedvábné pavouky.
Průmyslový biotechnologický růst
Zatímco to může být nejnovější ze tří hlavních typů biotechnologie a často se nazývá "třetí vlna" biotechnologie, průmyslová biotechnologie je nejrychleji se rozvíjející biotechnologický sektor a v dohledné budoucnosti by se mohla stát největší. Jedna věc, která dělá tak úspěšný průmyslový biotech, je míra, z níž se mohou inovace pohybovat z laboratoře do komerčního sektoru, což je jen dva až pět let, což je dramaticky kratší doba, než je tomu u pokroků v lékařském nebo zemědělském sektoru.
Nejlepší společnosti v biotechnologii
Zatímco průmyslový sektor je možná nejrychleji rostoucí druh biotechnologické společnosti, většina špičkových biotechnologických společností v roce 2018 je stále v oblasti medicíny kvůli masivní ziskovosti inovací v této oblasti. To znamená, že průmyslové biotechnologické firmy se začínají na těchto seznamech stále častěji objevovat.
Amgen, známý pro své protizánětlivé léky Enbrel a protiinfekční léky Neulasta a Neupogen, je podle časopisu Forbes největší biotechnologickou společností v roce 2018. Gilead Sciences je na druhém místě a již řadu let se řadí mezi špičkové biotechnologické společnosti. Je nejlépe známá pro své antivirové léky používané k léčbě HIV / AIDS, onemocnění jater, rakoviny, zánětlivých onemocnění, respiračních stavů a kardiovaskulárních problémů.
Společnost Vertex Pharmaceuticals je zařazena mezi 5 nejlepších biotechnologických firem v roce 2018 a je jednou z prvních biotechnologických firem, která experimentuje s racionální strategií pro návrh léků, což znamená, že vědci nejprve navrhují a optimalizují chemickou strukturu pro léčbu onemocnění a poté hledají chemikálie, které by mohly splnit tuto strukturu a sloužit tak jako vhodná droga. Firma Illumina, která se umístila na # 6, se specializuje nejen na farmaceutické přípravky, ale také na analýzu a sekvencování genetických variací, jako je genomové sekvenování a profily genové exprese.
Jedinou firmou, která se v roce 2018 řadí mezi 10 nejvýznamnějších firem zabývajících se biotechnologií, která není plně zaměřena na lékařské aplikace, je Agilent Technologies, která vytváří řadu produktů od laboratorních dodávek až po softwarové a spotřební zboží. Společnost se zabývá bezpečností potravin, vývojem v oblasti životního prostředí, chemikáliemi a alternativní energií. To znamená, že stále mají lékařská oddělení pracující v oblasti léčiv, diagnostiky, terapeutiky a výzkumu.
