Biotehnoloģijas uzņēmumi izmanto dzīvus organismus, lai radītu tehnoloģiskus risinājumus problēmu risināšanai, ieskaitot slimības, piesārņojumu, lauksaimniecību un jebkuru citu teritoriju. Tas varētu svārstīties no augu gēnu izmantošanas līdz medicīnisko ārstēšanas iegūšanai, lai izmantotu sēnīšu proteīnus, lai padarītu kultūraugus mazāk uzņēmīgus pret kaitēkļiem. Lai gan ir daudz biotehnoloģijas pielietojumu, lielākā daļa to nonāk medicīnas, lauksaimniecības vai rūpniecības nozarēs.
Padomi
-
Trīs biotehnoloģiju uzņēmumu veidi ir medicīnas, lauksaimniecības un rūpniecības uzņēmumi.
Kas ir biotehnoloģija?
Biotehnoloģija ietver bioloģisko sistēmu izpēti un pielietošanu organismos, ieskaitot baktērijas, sēnītes, vīrusus, augus un dzīvniekus, lai panāktu tehnoloģiju attīstību. Vienkāršāk sakot, biotehnoloģija ir dzīvības formu izmantošana (vai nu izmantojot pašu organismu, vai kaut ko no tā izrietošu), lai palīdzētu atrisināt problēmas ar tehnoloģiju palīdzību.
Šo terminu sākotnēji izstrādāja Ungārijas lauksaimniecības inženieris Karls Erekijs 1919. gadā, lai aprakstītu bioloģijas un tehnoloģijas kombināciju. Ir grūti noticēt, cik lielā mērā laukums ir pieaudzis simts gadu laikā kopš tā izveidošanas.
Biotehnoloģijas nozare, kas bieži tiek saīsināta ar "bio tech" vai "biotech", ir viena no visstraujāk augošajām nozarēm pētniecībā un attīstībā. Tas katru gadu rada simtiem miljardu dolāru ar jauniem jauninājumiem, kurus var izmantot dažādās jomās. Šie sasniegumi var tikt izstrādāti dažādiem mērķiem, tostarp vakcīnu sagatavošanai, izsalkušu barošanai, jaunu biodegvielu radīšanai, jaunu kosmētikas izstrādei vai pat alus alus ražošanai.
Biotehnoloģijas veidi
Lai gan ir trīs galvenās biotehnoloģijas formas medicīnas, lauksaimniecības un rūpnieciski (dažreiz to sauc par "sarkanām", "zaļām" un "baltajām" biotehnoloģijām), ir daudzi dažādi biotehnoloģijas veidi, no kuriem daži neietilpst šo trīs galveno jomu darbības jomā un no kuriem daži apvieno vairākus veidus. Piemēram, augu ģenētiskā modifikācija izmantošanai vakcīnā ietver gan lauksaimniecības, gan medicīnas nozares.
Medicīniskās biotehnoloģijas pielietojumi
Kad biotehnoloģija tiek izmantota mērķiem, kas var labāk veselībai vai samazināt ciešanas cilvēku vai citu radību, tā ir daļa no medicīnas biotehnoloģijas nozares. Tas ietver gan ārstēšanu, diagnostiku, terapiju, vakcīnas un slimību ārstēšanu, gan veidus, kā novērst slimības, pētot jaunus vai efektīvākus veidus, kā saglabāt mūsu veselību, izprotot slimības un pētot cilvēka šūnas bioloģiju.
Neliela daļa medicīnas biotehnoloģiju nozares ir vērsta uz veterināro medicīnu, lai gan lielāka nozare strādā pie ārstēšanas cilvēkiem, no kuriem daži var tikt izmantoti arī dzīvniekiem. Patlaban tirgū ir vairāk nekā 250 veselības aprūpes produktu un vakcīnu, kas iegūtas no biotehnoloģijas, no kurām daudzas palīdz kontrolēt iepriekš neārstējamas slimības.
Zinātnieki šajā jomā pēta, kā baktērijas, augu un dzīvnieku šūnas darbojas fundamentālā līmenī. Dažreiz šo šūnu DNS tiek izjaukta ģenētiskā līmenī, lai palielinātu noteiktu raksturlielumu veidošanos, kam varētu būt medicīniska pielietošana, piemēram, palielinot insulīna ražošanu ar gēnu manipulācijām. Citos gadījumos zinātnieki šajos organismos pēta fermentus, kas var palīdzēt attīstīt zāles vai sintētiskus hormonus.
Pētnieki cer, ka viņu atklājumi ģenētiskajā inženierijā var izraisīt izārstēšanos vai vismaz progresu postošo slimību, piemēram, Parkinsona slimības un Alcheimera slimības, ārstēšanā.
Medicīnas biotehnoloģijas piemēri
Zinātnieki šobrīd izstrādā vakcīnu pret limfomu, ko rada, audzējot ģenētiski modificētus tabakas augus, kas izgatavoti, lai parādītu RNS no ļaundabīgām B-šūnām. Tas varētu ietaupīt gandrīz 20 000 dzīvību gadā.
Viņi ir izmantojuši arī citozānu pārklātus pārsējus, kas ir cukura veids, kas iegūts no garnelēm un krabju čaumalām, kas palīdz sadzīt brūces. Tas var novērst komplikācijas un pat nāves gadījumus, kas saistīti ar ķirurģiskām infekcijām un citām infekcijām.
Lauksaimniecības biotehnoloģijas pielietojumi
Lauksaimniecības biotehnoloģija ir vērsta uz ģenētiski modificējoši augi lai palielinātu ražas ražu vai ieviestu vēlamās īpašības, lai tās būtu vieglāk augt konkrētās vietās ar laika apstākļiem vai kaitēkļiem, kas citādi padarītu augšanu sarežģītu.
Dažreiz pētnieki strādā, lai neuzlabotu ražošanu vai padarītu audzēšanu vieglāku, bet vienkārši padarītu labāku garšu labāku, pievilcīgāku, veselīgāku vai ilgāk glabātu veikalu plauktos. Lauksaimniecības biotehnoloģiju var izmantot arī dzīvniekiem, lai uzlabot pārtikas ražošanu vai uz padarīt dzīvnieku dzirdi, kas pazīstams kā dzīvnieku biotehnoloģija.
DNS modifikācija ir viens no svarīgākajiem lauksaimniecības biotehnoloģijas nozares instrumentiem. Ir vērts atzīmēt, ka selektīva selekcija ir ģenētiskās modifikācijas veids, ko lauksaimnieki ir praktizējuši gandrīz tik ilgi, kamēr cilvēki ir stādījuši augus un uzturas lopus, cenšoties padarīt sirdīgākas kultūras un lielākus, veselīgākus mājlopus.
Mūsdienu lietojumprogrammās zinātnieki, kas strādā lauksaimniecības biotehnoloģijas nozarē, reizēm identificēs vēlamo raksturlielumu rūpnīcā un pēc tam meklēs atbildīgo gēnu citā augā un pēc tam šo gēnu ievieto pirmajā rūpnīcā, lai uzlabotu šo raksturojumu. Piemēram, zinātnieki ir pārsūtījuši gēnus no sēnītes kukurūzā Bacillus thuringiensis, kas ir dabiski izturīgs pret kaitēkļiem, piemēram, Eiropas kukurūzas urbjiem. Augi ar šiem gēniem ražo proteīnu, kas ir dabiski rezistents pret šiem kaitēkļiem, samazinot pesticīdu nepieciešamību.
Lauksaimniecības biotehnoloģijas piemēri
Ģenētiski modificēti organismi vai ĢMO ir daži no vispazīstamākajiem biotehnoloģijas nozares lietojumiem kopumā. Lai gan sabiedrība bieži vien baidās, ĢMO var samazināt mākslīgo mēslošanas līdzekļu, herbicīdu un pesticīdu lietošanu, padarot augus sirdis jau no paša sākuma. Vairāk nekā 13,3 miljoni lauksaimnieku visā pasaulē izmanto lauksaimniecības biotehnoloģijas sasniegumus.
Tiem, kuriem ir pieejama tikai ierobežota pārtikas izvēle, bieži vien var rasties bīstami barības vielu trūkumi. Izveidojot pārtiku ar pievienotām uzturvielām, šajos apgabalos dzīvojošie cilvēki var palikt veselīgāki, pat ja viņi var piekļūt tikai nedaudziem pārtikas produktiem. Piemērs varētu būt zelta rīsi, kas ievadīti ar beta-karotīnu, padarot to par labu A vitamīna avotu.
Vēl viens lauksaimniecības biotehnoloģijas pielietojums ir ražot kultūras, kuras var audzēt mazākos rajonos vai mazāk viesmīlīgās vidēs. Zinātnieki ir strādājuši, lai radītu pārtikas produktus, kas var maksimāli palielināt pārtikas daudzumu, kas audzēts ierobežotā telpā, pat tādos sarežģītos klimatiskajos apstākļos kā sasalšanas temperatūra vai sausums. Viņi arī strādā, lai atrastu veidu, kā audzēt augus, kurus ūdens, kas ir ļoti sāļots, neietekmē, lai tos varētu dzirdēt ar jūras ūdeni.
Rūpnieciskās biotehnoloģijas pielietojums
Lielākā daļa citu biotehnoloģiju veidu ir rūpnieciskās biotehnoloģijas nosaukums. Tas ietver augu, jūras organismu, mikroorganismu, aļģu un sēņu izmantošanu ražot tādas vielas kā ķīmiskas vielas, materiālus un enerģiju rūpnieciskiem lietojumiem.
Rūpnieciskā biotehnoloģija lielā mērā ir vērsta uz videi draudzīgiem lietojumiem, kas samazina piesārņojumu un palielina energoefektivitāti. Piemēram, mikroorganismus un augus var izmantot, lai nojauktu un izšķīdinātu tādus atkritumus kā smagos metālus.
Lauks ir veicinājis dažus no visnovatoriskākajiem un daudzsološākajiem risinājumiem rūpnieciskai izaugsmei, kas vienlaikus ir labvēlīga Zemei, piemēram, biodegvielai, bioloģiski noārdāmām plastmasām un jauniem audumiem. Šie jauninājumi parasti ietaupa uzņēmumu naudu un palīdz aizsargāt vidi, padarot tos populārus gan uzņēmumiem, gan patērētājiem.
Neskatoties uz vides attīstību, rūpniecisko biotehnoloģiju var izmantot arī daudzās nozarēs. Piemēram, mikroorganismi ir izmantoti tūkstošiem gadu, veidojot pārtiku, kas balstās uz fermentāciju, piemēram, sieru, alu, maizi un vīnu. Pēdējos gados fermentācijas tehnoloģiju attīstība ir radījusi revolūciju alus un siera ražošanas nozarē. Zinātnieki turpina izmantot bioinženierijas, lai mainītu pārtikas rūpniecību, kā arī citas nozares.
Rūpnieciskās biotehnoloģijas piemēri
Zirnekļa tīkli ir viens no spēcīgākajiem materiāliem, kas ir stiepes izturības ziņā, un tie var izmantot vēl lielāku spēku nekā tērauds, salīdzinot to pašu šķērsgriezuma platumu. Zinātnieki cer izmantot zirnekļa tīklu īpašības, lai padarītu spēcīgākus audumus, piemēram, ķermeņa bruņas, kas būtu spēcīgāki par Kevlaru. To mērķis ir to darīt, izmantojot gēnus no zirgu zirnekļiem. Tad kazas ražo pienā zirnekļa zīda olbaltumvielas, kuras var ražot un apstrādāt vieglāk, nekā zirneklis no zirnekļiem.
Rūpniecības biotehnoloģiju izaugsme
Lai gan tā var būt jaunākā no trim galvenajiem biotehnoloģijas veidiem, un to bieži dēvē par biotehnoloģijas „trešo vilni”, rūpnieciskā biotehnoloģija ir visstraujāk augošais biotehnoloģiju sektors un var kļūt par lielāko tuvākajā nākotnē. Viena lieta, kas padara rūpniecisko biotehnoloģiju tik veiksmīgu, ir ātrums, kādā inovācijas var pāriet no laboratorijas uz komerciālo sektoru, kas ir tikai divi līdz pieci gadi, kas ir dramatiski īsāks periods, nekā tas nepieciešams, lai panāktu progresu medicīnas vai lauksaimniecības nozarēs.
Top Biotech uzņēmumi
Lai gan rūpniecības nozare, iespējams, ir visstraujāk augošais biotehnoloģiju uzņēmums, lielākā daļa no augstākajiem biotehnoloģiju uzņēmumiem kopš 2018. gada joprojām ir medicīnas jomā, jo šajā jomā notiek lielas inovācijas. Tāpēc rūpniecības biotehnoloģiju uzņēmumi šajos sarakstos sāk parādīties arvien biežāk.
Amgen, pazīstams ar savu pretiekaisuma līdzekli Enbrel un pretinfekcijas zālēm Neulasta un Neupogen, ir lielākais biotehnoloģiju uzņēmums kopš 2018. gada, saskaņā ar Forbes žurnālu. Gilead Sciences atrodas otrajā vietā un ir ieņemts kā augstākais biotehnoloģiju uzņēmums daudzu gadu garumā. Tas ir vislabāk pazīstams ar tās pretvīrusu zālēm, ko izmanto HIV / AIDS, aknu slimību, vēža, iekaisuma slimību, elpošanas traucējumu un sirds un asinsvadu problēmu ārstēšanai.
2017. gadā ieguvis augstāko biotehnoloģiju uzņēmumu # 5, Vertex Pharmaceuticals ir viens no pirmajiem biotehnoloģiju uzņēmumiem, kas eksperimentē ar racionālu zāļu dizaina stratēģiju, kas nozīmē, ka zinātnieki vispirms izstrādā un optimizē ķīmisko struktūru, lai ārstētu stāvokli un pēc tam meklētu ķimikālijas, kas varētu atbilst šai struktūrai un tādējādi kalpot par piemērotu narkotiku. # 6 ieņemtais uzņēmums Illumina specializējas ne farmācijā, bet arī ģenētisko variāciju analīzē un secībā, piemēram, genoma sekvencēšanā un gēnu ekspresijas profilēšanā.
Vienīgais uzņēmums, kas 2018. gadā ierindojas top 10 biotehnoloģiju uzņēmumu sarakstā, kas nav pilnībā vērsts uz medicīnas lietojumiem, ir Agilent Technologies, kas rada virkni produktu, sākot no laboratorijas piegādēm līdz programmatūras un patēriņa precēm. Uzņēmums nodarbojas ar pārtikas nekaitīgumu, vides attīstību, ķimikālijām un alternatīvo enerģiju. Tomēr viņiem joprojām ir medicīnas nodaļas, kas strādā farmācijā, diagnostikā, terapijā un pētniecībā.
