Биотехнологичните компании използват живите организми, за да създават технологични решения за решаване на проблеми, включително болести, замърсяване, земеделие и всяка друга област. Това може да варира от използване на гените на растенията, за да се получат медицински лекарства за използване на протеини от гъбички, за да се направи културите по-малко податливи на вредители. Макар да има много приложения на биотехнологията, повечето попадат в медицински, селскостопански или промишлени сектори.
Съвети
-
Трите вида биотехнологични компании са медицински, селскостопански и промишлени.
Какво представлява биотехнологията?
Биотехнологията включва изследване и прилагане на биологични системи, открити в организми, включително бактерии, гъбички, вируси, растения и животни, за да се постигне технологичен напредък. По-просто казано, биотехнологията е използването на форми на живот (било то чрез използване на самия организъм или нещо, получено от него), за да се разрешат проблемите чрез технология.
Терминът първоначално е бил измислен от унгарския земеделски инженер Карл Ереки през 1919 г., за да опише комбинацията от биология и технология. Трудно е да се повярва колко е нараснал полето в стоте години, откакто той е създал термина.
Биотехнологичната индустрия, често съкратена до "биотехнология" или "биотехнология", е един от най-бързо развиващите се сектори в научноизследователската и развойна дейност. Тя носи стотици милиарди долари всяка година с нови иновации, които могат да бъдат използвани в много различни области. Тези постижения могат да бъдат разработени за различни цели, включително подготовка на ваксини, хранене на гладните, създаване на нови биогорива, разработване на нова козметика или дори бира.
Видове биотехнологии
Докато трите основни форми на биотехнологията са медицински, селскостопански и индустриален (наричани понякога "червени", "зелени" и "бели" биотехнологии, съответно), има много различни видове биотехнологии, някои от които попадат извън обхвата на тези три основни области и някои от които комбинират няколко вида. Например, генетичната модификация на растенията за употреба във ваксината включва както селскостопанския, така и медицинския сектор.
Приложения на медицинската биотехнология
Когато биотехнологията се използва за цели, които могат по-добро здраве или намали страданието хора или други същества, тя е част от медицинския биотехнологичен сектор. Това включва както намиране на лекарства, диагностика, терапии, ваксини и лечение на заболявания, така и намиране на начини за предотвратяване на болести чрез изучаване на нови или по-ефективни начини за поддържане на нашето здраве, чрез разбиране на болестите и чрез изучаване на биологията на човешката клетка.
Малка част от медицинския биотехнологичен сектор се фокусира върху ветеринарната медицина, макар че по-голямата индустрия работи за лечение на хора, някои от които в крайна сметка могат да се използват и за животни. Понастоящем на пазара се произвеждат повече от 250 продукта и ваксините за здравеопазване, получени от биотехнологията, много от които спомагат за контролирането на болести, които преди това не се лекуват.
Учените в тази област изследват начина, по който бактериите, растителните и животинските клетки функционират на фундаментално ниво. Понякога ДНК на тези клетки се разрушава на генетично ниво, за да се увеличи производството на определени характеристики, които биха могли да имат медицински приложения, като например увеличаване производството на инсулин чрез генна манипулация. В други случаи учените изучават ензими в тези организми, които могат да помогнат при разработването на лекарства или синтетични хормони.
Изследователите се надяват, че техните открития в генното инженерство могат да доведат до лекуване или поне напредък в лечението на опустошителни болести като Паркинсон и Алцхаймер.
Примери за медицинска биотехнология
Учените в момента разработват анти-лимфомна ваксина, която се създава чрез отглеждане на тютюневи растения с генно инженерство, направени да показват РНК от злокачествени В-клетки. Това може да спаси близо 20 000 живота годишно.
Те също така са използвали превръзки, покрити с хитозан, вид захар, получена от черупки от скариди и раци, които помагат при заздравяването на рани. Това може да предотврати усложнения и дори смъртни случаи, свързани с хирургични инфекции и други инфекции.
Приложения на селскостопанската биотехнология
Селскостопанската биотехнология е съсредоточена върху генетично модифициращи растения с цел увеличаване на добивите на културите или въвеждане на желани характеристики, които да ги направят по-лесно да растат в определени райони с метеорологични условия или вредители, които иначе биха затруднявали.
Понякога изследователите работят не за да подобрят производството, нито да направят култивирането по-лесно, а просто да направят културите по-вкусни, да изглеждат по-привлекателни, да са по-здрави или да издържат по-дълго на рафтовете на магазините. Селскостопанските биотехнологии могат да се прилагат и за животни, за да се постигне подобряване на производството на храни или да направете животното по-добро, която е известна като биотехнология на животните.
Модифицирането на ДНК е един от най-важните инструменти за селскостопанската биотехнологична индустрия. Заслужава да се отбележи, че селективното развъждане е форма на генетична модификация, която се практикува от земеделските производители почти толкова дълго, колкото хората са засаждали култури и се грижат за добитъка, като се стремят да направят по-здрави култури и по-здравословен добитък.
В съвременните приложения учените, работещи в селскостопанската биотехнологична индустрия, понякога ще идентифицират желана характеристика в растението и след това ще търсят отговорния ген в друго растение и след това ще поставят този ген в първото растение, за да подобрят тази характеристика. Например, учените са прехвърлили гени в царевица от гъбичките Bacillus thuringiensis, който е естествено устойчив на вредители като европейската царевична сонда. Растенията с тези гени след това произвеждат протеин, който е естествено устойчив на тези вредители, намалявайки нуждата от пестициди.
Примери за селскостопанска биотехнология
Генетично модифицираните организми или ГМО са едни от най-известните приложения на биотехнологичната индустрия като цяло. Макар и често да се страхуват от обществото, ГМО могат да намалят употребата на изкуствени торове, хербициди и пестициди, като направят растенията по-силни от самото начало. Повече от 13,3 милиона земеделски производители по целия свят се възползват от напредъка в селскостопанските биотехнологии.
Тези, които имат достъп само до ограничени храни, често могат да бъдат подложени на опасни хранителни дефицити. Създавайки храна с добавени хранителни вещества, хората, живеещи в тези райони, могат да останат по-здрави, дори ако имат достъп само до шепа храни. Пример за това е златен ориз, който е бил вливан с бета-каротин, което го прави добър източник на витамин А.
Друго приложение на селскостопанските биотехнологии е да се произвеждат култури, които могат да се отглеждат в по-малки райони или в по-малко гостоприемни среди. Учените работят за създаването на храни, които могат да увеличат максимално количеството храна, отглеждана в ограничено пространство, дори и в трудни климатични условия, като например температури на замръзване или суша. Те също работят за намиране на начин за отглеждане на култури, които не са засегнати от силно салирана вода, така че да могат да бъдат напоени с морска вода.
Приложения на индустриалната биотехнология
Повечето други видове биотехнологии попадат под заглавието индустриална биотехнология. Това включва използването на растения, морски организми, микроорганизми, водорасли и гъби произвеждат неща като химикали, материали и енергия за промишлени приложения.
Индустриалната биотехнология до голяма степен е фокусирана върху екологично чисти приложения, които намаляват замърсяването и увеличават енергийната ефективност. Например, микроорганизми и растения могат да се използват за разграждане и разтваряне на отпадъчни продукти като тежки метали.
Полето е допринесло за някои от най-иновативните и обещаващи подходи за индустриален растеж, които са едновременно полезни за земята, като биогорива, биоразградими пластмаси и нови тъкани. Тези иновации обикновено спестяват пари на бизнеса и помагат за опазването на околната среда, като ги правят популярни както за бизнеса, така и за потребителите.
Освен развитието на околната среда, промишлената биотехнология може да се използва и в много индустрии. Например, микроорганизми са били използвани от хиляди години в създаването на храни, които разчитат на ферментация, като сирене, бира, хляб и вино. През последните години напредъкът в областта на ферментационните технологии доведе до революция в производството на пивоварни и сирене. Учените продължават да използват биоинженерството, за да променят хранителната индустрия, както и други индустрии.
Примери за индустриална биотехнология
Паяжините са едни от най-силните материали по отношение на якостта на опън, които могат да поемат още по-голяма сила от стоманата, когато се сравняват със същата ширина на напречното сечение. Учените се надяват да използват свойствата на паяжините, за да направят по-здрави тъкани като бронежилетки, които биха били по-силни от кевларите. Те имат за цел да направят това, като използват гени от паяците в козите. След това козите произвеждат паяко-копринени протеини в млякото си, които могат да бъдат произведени и обработени по-лесно от коприна от паяци.
Индустриален биотехнологичен растеж
Макар да е най-новият от трите основни вида биотехнологии и често се нарича „трета вълна“ на биотехнологията, индустриалната биотехнология е най-бързо растящият биотехнологичен сектор и може да стане най-големият в обозримо бъдеще. Едно нещо, което прави промишлените биотехнологии толкова успешни, е скоростта, с която иновациите могат да преминат от лабораторията към търговския сектор, което е само от две до пет години, което е драстично по-кратък период от време, отколкото е необходимо за напредъка в медицинския или селскостопанския сектор.
Водещи компании в Biotech
Докато индустриалният сектор е може би най-бързо растящият тип биотехнологична компания, повечето от най-добрите биотехнологични компании от 2018 г. все още са в областта на медицината поради голямата рентабилност на иновациите в тази област. Като се има предвид това, промишлените биотехнологични фирми започват да се появяват все по-често в тези списъци.
Amgen, известен със своето противовъзпалително лекарство Enbrel и анти-инфекциозни лекарства Neulasta и Neupogen, е най-голямата биотехнологична компания от 2018 г., според списание Forbes. Gilead Sciences е на второ място и е класирана на върха на биотехнологичната компания много години в миналото. Той е най-известен със своите антивирусни лекарства, използвани за лечение на ХИВ / СПИН, чернодробно заболяване, рак, възпалителни заболявания, респираторни заболявания и сърдечно-съдови проблеми.
На 5-то място сред най-добрите биотехнологични компании през 2018 г., Vertex Pharmaceuticals се отличава с това, че е една от първите биотехнологични фирми, които експериментират с рационална стратегия за разработване на лекарства, което означава, че учените първо проектират и оптимизират химическа структура за лечение на състояние и след това търсят химикали, които могат да отговарят на тази структура и по този начин служат като подходящо лекарство. Фирма # 6, Illumina, е специализирана не във фармацевтиката, а в анализа и последователността на генетичните вариации, като геномното секвениране и профилирането на генните експресии.
Единствената фирма, която се класира в списъка на 10-те биотехнологични компании през 2018 г., която не е изцяло фокусирана върху медицинските приложения, е Agilent Technologies, която създава набор от продукти, вариращи от лабораторни доставки до софтуер и потребителски стоки. Фирмата се занимава с безопасността на храните, развитието на околната среда, химикалите и алтернативната енергия. Като се има предвид това, те все още имат медицински отделения, работещи във фармацевтиката, диагностиката, терапията и изследванията.
