تعريف التكنولوجيا الحيوية واستخداماتها

مع ظهور العلم وتحسين الأجهزة البيولوجية ، تم تطوير تقنيات لتحسين مستوى حياة الإنسان. واحدة من أهم التقنيات هي التكنولوجيا الحيوية.

التكنولوجيا الحيوية بحد ذاتها هي فرع من فروع العلم الذي يدرس استخدام الكائنات الحية (البكتيريا والفطريات والفيروسات وما إلى ذلك) ومنتجات الكائنات الحية (الإنزيمات والكحول) في عملية الإنتاج لإنتاج السلع والخدمات. بمعنى آخر ، التكنولوجيا الحيوية هي العلم الذي يتعامل مع تطبيق النظم البيولوجية والكائنات الحية على العمليات التقنية والصناعية من أجل رفاهية الإنسان.

تم استخدام التكنولوجيا الحيوية لأكثر من 6000 عام لإنتاج المنتجات المرغوبة باستخدام الكائنات الحية الدقيقة ، مثل الخبز وجبن البيرة وغيرها.

في المجال الطبي ، يتضح تطبيق هذا الفرع من العلم في الماضي من خلال اكتشاف اللقاحات والمضادات الحيوية والأنسولين ، على الرغم من أنه لا يزال بكميات محدودة بسبب عمليات التخمير غير الكاملة. حدثت تغييرات كبيرة بعد اكتشاف لويس باستور للمفاعل الحيوي. باستخدام هذه الأداة ، يمكن إنتاج المضادات الحيوية واللقاحات بشكل جماعي.

(اقرأ أيضًا: جزء من المادة الوراثية ، ما هي الجينات والكروموسومات؟)

في هذا الوقت ، تتطور التكنولوجيا الحيوية بسرعة كبيرة ، خاصة في البلدان المتقدمة. يتميز هذا التقدم باكتشاف تقنيات مختلفة مثل الهندسة الوراثية ، وزراعة الأنسجة ، والحمض النووي المؤتلف ، وتربية الخلايا الجذعية ، والاستنساخ ، وغيرها. تمكننا هذه التقنية من الحصول على علاجات لكل من الأمراض الوراثية والمزمنة التي لا يمكن علاجها ، مثل السرطان أو الإيدز.

كما أتاح البحث في مجال تطوير الخلايا الجذعية للمصابين بالسكتة الدماغية أو غيرها من الأمراض التي تؤدي إلى فقدان أو تلف أنسجة الجسم التعافي إلى طبيعتها. في قطاع الأغذية ، باستخدام تكنولوجيا الهندسة الوراثية وزراعة الأنسجة والحمض النووي المؤتلف ، يمكن إنتاج نباتات ذات خصائص ومنتجات فائقة لأنها تحتوي على عناصر غذائية أكثر من النباتات العادية ، كما أنها أكثر مقاومة للآفات والضغوط البيئية.

يمكن العثور على تطبيقه في هذا الوقت أيضًا في الحفاظ على البيئة من التلوث. على سبيل المثال ، في تحلل البترول المسكوب في البحر بواسطة البكتيريا ، وتحلل المواد السامة (السموم) في الأنهار أو البحر باستخدام أنواع جديدة من البكتيريا.

ومع ذلك ، لا يمكن فصل هذا التقدم في مجال التكنولوجيا الحيوية عن الخلافات المختلفة المحيطة بتطوير التكنولوجيا. على سبيل المثال ، تعرضت تكنولوجيا الاستنساخ والهندسة الوراثية للمحاصيل الغذائية لانتقادات من مجموعات مختلفة.

أنواع التكنولوجيا الحيوية

انطلاقًا من ويكيبيديا ، تنقسم التكنولوجيا الحيوية إلى عدة أنواع أو فروع علمية ، بعضها مرتبط بالألوان. تشمل الأنواع:

1. التكنولوجيا الحيوية الحمراء ، وهي فرع من فروع التكنولوجيا الحيوية التي تدرس تطبيق التكنولوجيا الحيوية في المجال الطبي. يغطي نطاقها النطاق الكامل للطب البشري ، من المرحلة الوقائية والتشخيص والعلاج.

أمثلة على تطبيقه هي استخدام الكائنات الحية لإنتاج الأدوية واللقاحات ، واستخدام الخلايا الجذعية للطب التجديدي ، والعلاج الجيني لعلاج الأمراض الوراثية عن طريق إدخال أو استبدال الجينات غير الطبيعية بجينات طبيعية.

2. التكنولوجيا الحيوية البيضاء / الرمادية ، وهي التكنولوجيا الحيوية المطبقة في صناعات مثل تطوير وإنتاج مركبات جديدة وتصنيع مصادر الطاقة المتجددة.

(اقرأ أيضًا: معرفة بنية البكتيريا ، من الكبسولات إلى البلازميدات)

من خلال التلاعب بالكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والخميرة أو الخميرة ، تم إنشاء إنزيمات وكائنات أفضل لتسهيل إنتاج ومعالجة النفايات الصناعية. ترشيح (تبييض) الزيوت والمعادن من التربة لزيادة كفاءة التعدين والتخمير بالخميرة.

3. تدرس التكنولوجيا الحيوية الخضراء (التكنولوجيا الحيوية الخضراء) تطبيق التكنولوجيا الحيوية في الزراعة وتربية الحيوانات. في الزراعة ، لعب هذا الفرع العلمي دورًا في إنتاج محاصيل مقاومة للآفات ، ومواد غذائية ذات محتوى مغذي أعلى ، ونباتات تنتج أدوية أو مركبات مفيدة.

وفي الوقت نفسه ، في مجال تربية الحيوانات ، تم استخدام الحيوانات كـ "مفاعلات حيوية" لإنتاج منتجات مهمة ، على سبيل المثال ، تم استخدام الماعز والأبقار والأغنام والدجاج لإنتاج الأجسام المضادة الواقية التي تساعد خلايا الجسم على التعرف على المركبات الغريبة (المستضدات) ومكافحتها.

4. التكنولوجيا الحيوية الزرقاء (التكنولوجيا الحيوية الزرقاء) تسمى أيضًا التكنولوجيا الحيوية المائية أو المائية التي تتحكم في العمليات التي تحدث في البيئة المائية. أحد أقدم الأمثلة هو تربية الأحياء المائية ، وتربية الأسماك الزعنفية أو المحار في ظل ظروف خاضعة للرقابة كمصدر للغذاء ، (يُقدَّر أن 30٪ من الأسماك المستهلكة في جميع أنحاء العالم تنتج عن طريق تربية الأحياء المائية).

تشمل التطورات في التكنولوجيا الحيوية المائية الهندسة الوراثية لإنتاج محار مقاوم للأمراض ولقاحات ضد الفيروسات التي تهاجم السلمون والأسماك الأخرى. مثال آخر هو السلمون المعدّل وراثيًا الذي يحتوي على فائض من هرمون النمو مما يؤدي إلى معدلات نمو عالية جدًا في فترة زمنية قصيرة.