bioteknik, användning av biologi för att lösa problem och göra användbara produkter. Det mest framträdande området för Bioteknik är produktion av terapeutiska proteiner och andra droger genom genteknik.
Encyclopædia Britannica, Inc.,
vad är bioteknik?
Bioteknik är användningen av biologi för att lösa problem och göra användbara produkter. Det mest framträdande tillvägagångssättet som används är genteknik, vilket gör det möjligt för forskare att skräddarsy en organisms DNA efter vilja.
Varför är bioteknik viktigt?
Bioteknik är särskilt viktigt inom medicinområdet, där det underlättar produktionen av terapeutiska proteiner och andra droger., Syntetiskt insulin och syntetiskt tillväxthormon och diagnostiska tester för att upptäcka olika sjukdomar är bara några exempel på hur bioteknik påverkar medicin. Biotekniken har också visat sig vara till hjälp vid raffinering av industriprocesser, miljörensning och jordbruksproduktion.
när kom modern bioteknik fram?de första molekylära och cellulära verktygen för modern bioteknik uppstod på 1960-talet och 70-talet. en spirande ”bioteknikindustrin” började sammanfalla i mitten av till slutet av 1970-talet., Modern bioteknik står i motsats till äldre former av ”bioteknik”, som uppstod för tusentals år sedan, när människor började tämja växter och djur. Människor har också länge tappat de biologiska processerna av mikroorganismer för att göra bröd, alkoholhaltiga drycker och ost.
människor har utnyttjat biologiska processer för att förbättra sin livskvalitet i cirka 10 000 år, som börjar med de första jordbrukssamfunden., Cirka 6 000 år sedan började människor knacka på mikroorganismernas biologiska processer för att göra bröd, alkoholhaltiga drycker och ost och för att bevara mejeriprodukter. Men sådana processer är inte vad som menas idag med bioteknik, en term som först allmänt tillämpas på molekylär och cellulär teknik som började dyka upp på 1960 – talet och 70-talet. en spirande ”biotech” – industrin började sammanfalla i mitten av till slutet av 1970-talet, ledd av Genentech, ett läkemedelsföretag som grundades 1976 av Robert A. Swanson och Herbert W., Boyer att kommersialisera rekombinant DNA-teknik uppfunnen av Boyer, Paul Berg, och Stanley N. Cohen. Tidiga företag som Genentech, Amgen, Biogen, Cetus och Genex började med att tillverka genetiskt modifierade ämnen främst för medicinska och miljömässiga ändamål.i mer än ett decennium dominerades bioteknikindustrin av rekombinant DNA-teknik eller genteknik., Denna teknik består av att splitsa genen för ett användbart protein (ofta ett humant protein) till produktionsceller—såsom jäst, bakterier eller däggdjursceller i kultur—som sedan börjar producera proteinet i volym. I processen att splitsa en gen till en produktionscell skapas en ny organism. Först var bioteknikinvesterare och forskare osäkra på om domstolarna skulle tillåta dem att förvärva patent på organismer.trots allt var patent inte tillåtna på nya organismer som råkade upptäckas och identifieras i naturen. Men 1980, USA, Högsta domstolen, när det gäller Diamond v. Chakrabarty, löste frågan genom att avgöra att ” en levande mänsklig mikroorganism är patenterbar ämne.”Detta beslut gav upphov till en våg av nya bioteknikföretag och spädbarnsindustrins första investeringsboom. I 1982 rekombinant insulin blev den första produkten genom genteknik för att säkra godkännande från US Food and Drug Administration (FDA)., Sedan dess har dussintals genetiskt modifierade proteinmediciner kommersialiserats runt om i världen, inklusive rekombinanta versioner av tillväxthormon, koagulationsfaktorer, proteiner för att stimulera produktionen av röda och vita blodkroppar, interferoner och koaguleringsmedel.
Uwe Moser/Alamy
under de första åren var den främsta prestationen av bioteknik förmågan att producera naturligt förekommande terapeutiska molekyler i större mängder än vad som kunde härledas från konventionella källor som plasma, djurorgan och mänskliga kadaver. Rekombinanta proteiner är också mindre benägna att vara förorenade med patogener eller att provocera allergiska reaktioner. Idag försöker bioteknikforskare att upptäcka de grundläggande molekylära orsakerna till sjukdomen och att ingripa exakt på den nivån., Ibland innebär detta att producera terapeutiska proteiner som ökar kroppens egna förnödenheter eller som utgör genetiska brister, som i den första generationen bioteknikmedicin. (Genterapi-införande av gener som kodar för ett nödvändigt protein i en patients kropp eller celler—är ett relaterat tillvägagångssätt.) Men bioteknikindustrin har också utökat sin forskning om utvecklingen av traditionella läkemedel och monoklonala antikroppar som stoppar utvecklingen av en sjukdom., Sådana steg avslöjas genom noggrann studie av gener (genomik), proteinerna som de kodar för (proteomik) och de större biologiska vägarna där de verkar.
förutom de ovan nämnda verktygen innebär bioteknik också att slå samman biologisk information med datateknik (bioinformatik), utforska användningen av mikroskopisk utrustning som kan komma in i människokroppen (nanoteknik) och eventuellt tillämpa tekniker för stamcellsforskning och kloning för att ersätta döda eller defekta celler och vävnader (regenerativ medicin)., Företag och akademiska laboratorier integrerar dessa olika tekniker i ett försök att analysera nedåt i molekyler och även att syntetisera uppåt från molekylärbiologi mot kemiska vägar, vävnader och organ.,
förutom att användas inom hälso-och sjukvården har bioteknik visat sig vara till hjälp vid raffinering av industriella processer genom upptäckt och produktion av biologiska enzymer som gnistrar kemiska reaktioner (katalysatorer); för miljörensning, med enzymer som smälter föroreningar i ofarliga kemikalier och sedan dör efter att ha konsumerat den tillgängliga ”livsmedelsförsörjningen”; och i jordbruksproduktion genom genteknik.
jordbruksapplikationer för Bioteknik har visat sig vara mest kontroversiella., Vissa aktivister och konsumentgrupper har krävt förbud mot genetiskt modifierade organismer (GMO) eller för märkningslagar för att informera konsumenterna om den växande närvaron av GMO i livsmedelsförsörjningen. I USA började införandet av GMO i jordbruket 1993, när FDA godkände bovint somatotropin (BST), ett tillväxthormon som ökar mjölkproduktionen hos mjölkkor. Nästa år godkände FDA den första genetiskt modifierade hela maten, en tomat konstruerad för en längre hållbarhet., Sedan dess har godkännande i Förenta staterna, Europa och på andra ställen vunnit dussintals genetiskt modifierade organismer inom jordbruket, inklusive grödor som producerar sina egna bekämpningsmedel och grödor som överlever tillämpningen av specifika herbicider som används för att döda ogräs. Studier av Förenta Nationerna, US National Academy of Sciences, Europeiska unionen, American Medical Association, amerikanska tillsynsmyndigheter och andra organisationer har funnit GMO-livsmedel för att vara säkra, men skeptiker hävdar att det fortfarande är för tidigt att bedöma de långsiktiga hälso-och ekologiska effekterna av sådana grödor., I slutet av 20 och början av 21-talet, landarealen planterade i genetiskt modifierade grödor ökade dramatiskt, från 1,7 miljoner hektar (4,2 miljoner hektar) i 1996 till 160 miljoner hektar (395 miljoner hektar) av 2011.
Encyclopædia Britannica, Inc.
totalt sett intäkterna från USA, och den europeiska bioteknikindustrin fördubblades ungefär under femårsperioden från 1996 till 2000. Snabb tillväxt fortsatte in i det 21: a århundradet, som drivs av införandet av nya produkter, särskilt inom hälso-och sjukvård.