التكنولوجيا الحيوية ليست تقدمًا جديدًا في مجال العلوم. لقد تم استخدامها بالفعل لسنوات، ولكن لم يتم وصفها بشكل كبير على أنها تقنية حيوية.
ما هي التكنولوجيا الحيوية؟
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. كما تشمل المنتجات الأدوية واللقاحات وهرمونات النمو للنباتات والمضافات الغذائية.
هناك تسعة مجالات رئيسية لهذه التكنولوجيا وتطبيقاتها في مجال التكنولوجيا الحيوية. هذه المجالات الرئيسية التسعة هي:
- تكنولوجيا المعالجة الحيوية.
- الأجسام المضادة وحيدة النسيلة.
- زراعة الخلايا.
- تكنولوجيا الحمض النووي.
- الاستنساخ.
- هندسة البروتينات.
- أجهزة الاستشعار الحيوية.
- التكنولوجيا الحيوية النانوية.
- المصفوفات الدقيقة.
إقرأ أيضاً… ما هو الوقود الحيوي؟ الأنواع والإستخدامات والمميزات.
شرح مجالات التكنولوجيا الحيوية.
فيما يلي شرح للمجالات التسعة السابق ذكرها:
1. المعالجة الحيوية.
تشير تقنية المعالجة الحيوية إلى استخدام الخلايا الحية لإنتاج المنتجات المفضلة. تم استخدام هذه الطريقة منذ آلاف السنين دون معرفة الآثار العلمية الفعلية لها، مثل تخمير العجين لصنع الخبز والمخللات!
تم اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة لأول مرة في منتصف القرن التاسع عشر، وأصبح الناس يدركون أن آلاتهم البيوكيميائية كانت مادة هذه المنتجات المفيدة.
قادتنا الأبحاث المتعمقة والمزيد من التجارب اليوم إلى إنتاج الأحماض الأمينية وحبوب منع الحمل والمبيدات الحشرية والمضادات الحيوية والفيتامينات، على سبيل المثال لا الحصر.
2. تقنية الأجسام المضادة.
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.
3. زراعة الخلايا.
تعني زراعة الخلية ببساطة نمو الخلايا خارج الكائن الحي. هناك 3 مجالات في هذه الدراسة، والتي تشمل زراعة الخلايا النباتية، وزراعة الخلايا الحشرية، وزراعة خلايا الثدييات.
4. تكنولوجيا الحمض النووي.
تعني تكنولوجيا الحمض النووي، 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.
5. الاستنساخ.
أصبح الاستنساخ معروفا بعد استنساخ النعجة دوللي قبل سنوات. تسمح تقنية الاستنساخ في الواقع بتوليد جزيئات أو نباتات أو خلايا أو حيوانات متطابقة وراثيًا.
إقرأ أيضاً… الفرق بين الحيوانات ذات الدم الحار وذات الدم البارد.
6. هندسة البروتينات.
هندسة البروتينات هي تقنية إعادة الارتباط بالحمض النووي التي تهدف إلى تحسين البروتينات الموجودة لإنتاج بروتينات جديدة غير موجودة في الطبيعة. يمكن بعد ذلك استخدام هذه البروتينات في معالجة الأغذية وتطوير الأدوية والتصنيع الصناعي.
7. أجهزة الاستشعار الحيوية.
المستشعرات البيولوجية هي مزيج من علم الأحياء والتطورات في الإلكترونيات الدقيقة. أجهزة الاستشعار الحيوية هي أجهزة الكشف التي تعتمد على خصوصية الخلايا والجزيئات. كما تستخدم لتحديد وقياس المواد بتركيزات منخفضة للغاية.
وهذا هو سبب استخدامها بشكل كبير لقياس القيمة الغذائية، وسلامة ونضارة الطعام. كما تستخدم في الكشف عن المتفجرات والسموم والحرب البيولوجية العوامل، وتحديد الملوثات وقياسها، وكذلك لتزويد أطباء غرفة الطوارئ بقياسات بجانب السرير لمكونات الدم الحيوية.
8. التكنولوجيا الحيوية النانوية.
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.
9. المصفوفات الدقيقة.
المصفوفات الدقيقة هي دراسة بنية الجينات ووظائفها التي تمكننا من تحليل عشرات الآلاف من العينات في وقت واحد.
كما يسمح لنا هذا المجال بمراقبة نشاط الجينات، وتحديد الجينات المهمة لإنتاجية المحاصيل، وكذلك لاكتشاف الطفرات في الجينات المرتبطة بالأمراض