التكنولوجيا الحيوية
التكنولوجيا الحيوية ليست تقدمًا جديدًا في مجال العلوم. لقد تم استخدامه بالفعل لسنوات ، ولكن لم يتم وصفه بشكل كبير على أنه تكنولوجيا حيوية. تعني التكنولوجيا الحيوية ، في شكلها البسيط ، استخدام الكائنات الحية أو منتجاتها لمراجعة أو تغيير صحة الإنسان أو البيئة ، أو لتشغيل عملية. التكنولوجيا الحيوية نفسها هي مزيج من علم الأحياء والعلوم الأخرى لخلق منتجات جديدة ومبتكرة في القطاع الزراعي والقطاع الصناعي والصناعات البيئية. وتشمل المنتجات الأدوية واللقاحات وهرمونات النمو للنباتات والمضافات الغذائية.
هناك تسعة مجالات رئيسية لهذه التكنولوجيا وتطبيقاتها في مجال التكنولوجيا الحيوية. هذه المجالات الرئيسية التسعة هي تقنية المعالجة الحيوية ، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، وزراعة الخلايا ، وتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ، والاستنساخ ، وهندسة البروتين ، وأجهزة الاستشعار الحيوية ، والتكنولوجيا الحيوية النانوية ، والمصفوفات الدقيقة.
تشير تقنية المعالجة الحيوية إلى استخدام الخلايا الحية لإنتاج المنتجات المفضلة. تم استخدام هذه الطريقة لآلاف السنين دون معرفة الآثار العلمية الفعلية لها ، مثل تخمير البيرة وصناعة النبيذ وحتى لصنع الخبز والمخللات! تم اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة لأول مرة في منتصف القرن التاسع عشر ، وأصبح الناس يدركون أن آلاتهم البيوكيميائية هي مادة هذه المنتجات المفيدة. قادتنا الأبحاث المتعمقة والمزيد من التجارب اليوم إلى إنتاج الأحماض الأمينية وحبوب منع الحمل والمبيدات الحشرية والمضادات الحيوية وكذلك الفيتامينات ، على سبيل المثال لا الحصر.
تستخدم تقنية الأجسام المضادة أحادية النسيلة الخلايا من جهاز المناعة لإنتاج الأجسام المضادة. تعد الأجسام المضادة أحادية النسيلة مفيدة للغاية لتحديد أي ملوثات موجودة في البيئة ، واكتشاف الكائنات الحية الدقيقة التي قد تكون ضارة في الغذاء ، والتمييز بين الخلايا الطبيعية والخلايا السرطانية ، وأيضًا التشخيص الدقيق لأي أمراض معدية قد تكون موجودة في الإنسان والحيوان أو النباتات.
تعني الثقافة الخلوية ببساطة نمو الخلايا خارج الكائن الحي. هناك 3 مجالات في هذه الدراسة ، والتي تشمل زراعة الخلايا النباتية وزراعة الخلايا الحشرية وزراعة خلايا الثدييات. تعني تقنية الحمض النووي المؤتلف ، بالمعنى البسيط للكلمة ، إعادة توحيد قطعتين من الحمض النووي من نوعين مختلفين. يستخدم هذا لإنتاج أدوية ولقاحات جديدة ، وإبطاء عملية تلف الطعام ، والسيطرة على الأمراض الفيروسية وإعاقة الالتهاب ، على سبيل المثال لا الحصر.
أصبح الاستنساخ معروفاً بعد استنساخ النعجة دوللي منذ سنوات. تسمح تقنية الاستنساخ في الواقع بتوليد جزيئات أو نباتات أو خلايا أو حيوانات متطابقة وراثيًا. هندسة البروتين هي تقنية مؤتلفة من الحمض النووي تهدف إلى تحسين البروتينات الموجودة لإنشاء بروتينات جديدة غير موجودة في الطبيعة. يمكن بعد ذلك استخدام هذه البروتينات في معالجة الأغذية وتطوير الأدوية والتصنيع الصناعي.
المستشعرات البيولوجية هي مزيج من علم الأحياء والتطورات في الإلكترونيات الدقيقة. أجهزة الاستشعار الحيوية هي أجهزة الكشف التي تعتمد على خصوصية الخلايا والجزيئات لتحديد وقياس المواد بتركيزات منخفضة للغاية ، وهذا هو سبب استخدامها بشكل كبير لقياس القيمة الغذائية ، وسلامة ونضارة الطعام ، والكشف عن المتفجرات والسموم والحرب البيولوجية. العوامل ، وتحديد الملوثات وقياسها ، وكذلك لتزويد أطباء غرفة الطوارئ بقياسات بجانب السرير لمكونات الدم الحيوية.
تشير التكنولوجيا الحيوية النانوية إلى دراسة ومعالجة وتصنيع الهياكل والآلات بالغة الصغر التي يمكن أن تتكون من جزيء واحد فقط. يمكّننا مجال الدراسة هذا من تحسين خصوصية وتوقيت تسليم الدواء ، وزيادة سرعة وقوة تشخيص الأمراض ، وكذلك تشجيع تطوير ممارسات التصنيع الخضراء.
Microarray هي دراسة بنية الجينات ووظائفها التي تمكننا من تحليل عشرات الآلاف من العينات في وقت واحد. يسمح لنا هذا المجال بمراقبة نشاط الجينات ، وتحديد الجينات المهمة لإنتاجية المحاصيل ، وكذلك اكتشاف الطفرات في الجينات المرتبطة بالأمراض