هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
زمان مطالعه2 دقیقه
می پسنـدم0
اندازه متن12
زیستفناوری یعنی استفاده از موجودات زنده برای ساخت یا بهبود محصولات. این علم ترکیبی از زیستشناسی و فناوری است و در زمینههای مختلفی به کمک انسان آمده است.
**زیستفناوری به چند دسته اصلی تقسیم میشود:**
* **زیستفناوری سنتی:** این نوع قرنهاست که مورد استفاده قرار میگیرد. مانند استفاده از مخمر برای تهیه نان یا تبدیل شیر به ماست و پنیر.
* **زیستفناوری پزشکی (قرمز):** در این شاخه برای تولید داروهای جدید، واکسنها و روشهای درمانی نوین از فناوریهای زیستی استفاده میشود.
* **زیستفناوری کشاورزی (سبز):** هدف این بخش، تولید محصولات کشاورزی بهتر است؛ محصولاتی که در برابر آفات و خشکی مقاومترند یا ارزش غذایی بالاتری دارند.
* **زیستفناوری صنعتی (سفید):** در اینجا از میکروارگانیسمها برای تولید مواد شیمیایی مفید یا پاکسازی آلودگیهای محیطی استفاده میشود.
* **زیستفناوری دریایی (آبی):** این شاخه به بررسی و استفاده از موجودات دریایی برای تولید داروها یا مواد غذایی میپردازد.
در یک نگاه کلی، زیستفناوری علمی است که با استفاده از قابلیتهای موجودات زنده، راهحلهایی برای چالشهای مختلف در پزشکی، کشاورزی، صنعت و محیط زیست ارائه میدهد.
همیشه انسانها سعی کردهاند چیزهایی که نیاز دارند را با بهترین کیفیت تولید کنند. از قدیم تا به حال، تلاشهای زیادی شده تا به جایی برسیم که امروز در آن قرار داریم. حالا بسیاری از چیزهایی که استفاده میکنیم، مثل داروها، لباسها و حتی محصولات کشاورزی، نتیجه بهبود نسل و تغییرات ژنتیکی هستند. به همین خاطر، انسان توانسته با کمک دانش و فناوری، کالاهای بهتری تولید کند.
زیستفناوری یا بیوتکنولوژی (Biotechnology) به استفاده از موجودات زنده و سیستمهای زیستی برای تولید محصولات بهتر یا ایجاد فرآیندهای بهبودیافته گفته میشود. به بیان ساده، هر فعالیتی که انسان برای ساخت، بهتر کردن و ارائه فرآوردههای مختلف با کمک موجودات زنده انجام میدهد — به ویژه از طریق تغییر در ژنهای آنها — در حوزه دانش زیستفناوری جای میگیرد.
به این ترتیب، انسان برای رفع نیازهای خود و تولید کالاهای مفید و پیشرفته، از دانش بیوتکنولوژی بهره میبرد. در واقع، زیستفناوری در معنای ساده، ترکیب دانشهای گوناگون با علوم زیستی است که در زمینههای مختلفی کاربرد دارد؛ مانند: زیستفناوری پزشکی، دارویی، کشاورزی، گیاهی، جانوری، میکروبی، دریایی، قضایی (پزشکی قانونی)، غذایی، محیطزیستی، صنعتی، بیوانفورماتیک، نفت و…
به طور کلی، دانش زیستفناوری به دو بخش اصلی تقسیم میشود: زیستفناوری پزشکی و زیستفناوری کشاورزی.
زیستفناوری پزشکی شاخهای از علم است که هدف اصلی آن، استفاده از سلولهای زنده برای ارتقای سلامتی انسانهاست. این دانش به ما کمک میکند تا راههای بهتری برای درمان بیماریها پیدا کنیم، داروهای مؤثرتر و کمعوارضتری تولید کنیم و در نهایت زندگی سالمتری داشته باشیم.
در این حوزه، ساختار DNA به دقت بررسی میشود تا اطلاعات دقیقی درباره ماده ژنتیکی سلولها، چگونگی ساخته شدن آنها و عملکرد بخشهای مختلف سلول به دست آید. سپس با تغییرات کنترلشده در ژنها، سلولهای جدیدی ایجاد میشوند که میتوانند به سلامت انسان کمک کنند. برای نمونه، پژوهشگران با تغییر ژنهای یک باکتری به نام اشرشیا کلای، توانستهاند از آن برای تولید انسولین انسانی در مقیاس بزرگ استفاده کنند.
بیوتکنولوژی پزشکی در ساخت واکسن نیز دستاوردهای چشمگیری داشته است. واکسنها با وارد کردن شکل ضعیفشده یک عامل بیماریزا به بدن، سیستم ایمنی را تحریک میکنند تا پادتن (آنتیبادی) تولید کند. در نتیجه، اگر بدن در آینده با همان بیماری روبرو شود، به سرعت پادتن مورد نیاز را ساخته و با بیماری مقابله میکند. این فرآیند باعث میشود بدن مقاومتر شده و سطح سلامت افراد بهبود یابد.
پژوهشگران در این علم، ژن عامل بیماری را جدا کرده و آن را تضعیف میکنند. سپس در شرایط کاملاً ایمن، آن را پرورش داده و به عنوان واکسن به بدن تزریق میکنند تا مقاومت طبیعی بدن در برابر آن بیماری افزایش یابد.
علاوه بر این، از زیستفناوری پزشکی برای تولید آنتیبیوتیکهای گیاهی نیز استفاده میشود. در این روش، انواع گیاهان برای تولید آنتیبیوتیک پرورش داده شده و تحت تغییرات ژنتیکی قرار میگیرند.
زیستفناوری (بیوتکنولوژی) در زمینه داروسازی، به کارگیری موجودات زنده یا اجزای سازنده سلولهای زنده برای ساخت داروهای پیچیده گفته میشود. این داروها معمولاً از جنس مولکولهای بزرگی مانند پروتئینها، پادتنها، فاکتورهای رشد یا ترکیبات جدید مهندسیشده هستند.
در ایران، در سالهای گذشته کوششهای فراوانی برای ساخت داروهای زیستی و زیستفناوری در داخل کشور صورت گرفته است. بر پایه آمارهای موجود، تا چندی پیش نزدیک به ۱۴۰ داروی زیستی در جهان تولید میشده که ایران توانسته حدود ۲۰ تا ۲۲ مورد از آنها را در داخل تولید کند. همچنین بیش از ۳۰ داروی دیگر نیز در مرحله پژوهش یا تولید قرار دارند.
از جمله دستاوردهای مهم در این زمینه، شش داروی زیستفناوری ساخت ایران هستند که بیشتر از بقیه نام برده میشوند. این داروها عبارتاند از:
| دارو / ماده فعال | نوع (نوترکیب یا ماده اولیه) | کاربرد |
| توکسین بوتولینوم A | فرآورده بیوتکنولوژیک | درمان مشکلات پوستی، زیبایی (بوتاکس)، اسپاسمهای عضلانی، تعریق زیاد |
| ریلوزول (Riluzole) | داروی سیستم عصبی | درمان بیماری ALS (اسکلروز جانبی آمیوتروفیک) |
| زولدرونیک اسید (Zoledronic acid) | ماده اولیه دارویی | پیشگیری و درمان پوکی استخوان، کاهش تحلیل استخوان در سرطانها |
| سالمترول (Salmeterole) | داروی تنفسی | درمان آسم، گشاد کردن راههای هوایی |
| فاکتور هفت | پروتئین نوترکیب | درمان خونریزی در بیماران هموفیلی A و B |
| لتروزول (Letrozol) | مهارکننده آنزیم آروماتاز | بهکارگیری در درمان سرطان سینه (مهار تولید استروژن) |
علاوه بر این دستاوردها، شرکتهای داروسازی ایرانی از جمله آریوژن (AryoGen) در زمره پیشتازان تولید داروهای مبتنی بر آنتیبادی و پروتئینهای نوترکیب در منطقه به شمار میروند.
گزارشها حاکی از آن است که ایران صادرات محصولات بیوتکنولوژی خود را به کشورهای دیگر گسترش داده (در حال حاضر به حداقل ۱۷ کشور) و این کالاها از توان رقابتی خوبی در منطقه برخوردار شدهاند.
با این همه، برخی موانع نیز در این مسیر دیده میشود:
– فرآیندهای ثبت و مجوز: برخی از داروهای نوین بیوتکنولوژیک هنوز در انتظار ثبت در فهرست رسمی داروهای کشور هستند و ورود آنها به بازار با محدودیتهایی روبروست.
– هزینه و تأمین مالی: با وجود آنکه قیمت داروهای پیشرفته مانند داروهای ضد سرطان یا ضد قارچ که با فناوری نانو تولید شدهاند، قبلاً بسیار بالا بود، ساخت داخلی آنها تا حد زیادی هزینهها را کاهش داده است.
– تأمین مواد اولیه: برخی از مواد و تجهیزات مورد نیاز برای تولید محصولات زیستی، هنوز از خارج وارد میشوند؛ هرچند شرکتهای دانشبنیان تلاش میکنند تا در زمینه تولید این مواد اولیه نیز خودکفا شوند.
مهندسی ژنتیک در کشاورزی (بیوتکنولوژی کشاورزی) برای ایجاد گیاهان تغییر یافته به کار میرود تا محصولات بهتر و پربارتری داشته باشیم یا ویژگیهای مفید جدیدی به گیاهان اضافه شود. پژوهشگران در این روش، ژن مسئول یک ویژگی خاص را در گیاه پیدا کرده، آن را جدا میکنند و پس از تقویت، دوباره به درون گیاه منتقل میکنند. در نتیجه، نسل جدیدی از گیاهان با ویژگیهای بهبود یافته به وجود میآید.
برای نمونه، در روشهای قدیمی، برای از بین بردن آفات از سموم شیمیایی استفاده میشد که برای مدت طولانی هم گیاه و هم خاک را آلوده نگه میداشت و برای سلامتی انسان نیز زیانآور بود. اما امروزه با پیشرفت فناوری، ژنهایی در گیاه که مورد حمله آفات قرار میگیرند، شناسایی و سپس اصلاح میشوند. به این ترتیب، گیاهانی تولید میشوند که در برابر آفات مقاوماند، کیفیت بالاتری دارند و هزینه تولید آنها نیز کمتر است.
در زمینه تولید دامهای با ویژگیهای برتر نیز از دیرباز کوششهایی وجود داشته است. در گذشته، دامهایی که سالمتر و نیرومندتر بودند و شیر بیشتری میدادند، برای تولیدمثل گزینش میشدند. اما امروزه با بهرهگیری از فناوری زیستی، صفات دلخواه مستقیماً در ژنهای این حیوانات قرار داده میشود تا شمار زیادی دام مناسب و با بازده اقتصادی بالا پرورش یابد.
ممکن است تصور کنید فناوری زیستی فقط در آزمایشگاههای پیشرفته و برای کارهای بسیار تخصصی کاربرد دارد. اما این باور درست نیست. بسیاری از چیزهایی که هر روز استفاده میکنیم، با کمک زیستفناوری تولید شدهاند:
– غذاهای غنیشده: گاهی ویتامینها و مواد معدنی مفید به خوراکیهای معمولی اضافه میشوند تا نیازهای بدن ما را بهتر برطرف کنند. مثلاً ماکارونیهایی که با ویتامین B غنی شدهاند، یک نمونه از این محصولات هستند. همچنین، در تولید محصولات کشاورزی مانند ذرت، برنج، سویا، گوجهفرنگی و گندم نیز از فناوری زیستی استفاده میشود.
– زیستفناوری در صنعت: در صنعت از این فناوری برای ساخت انواع زیادی از کالاها استفاده میشود؛ مثل نوشیدنیهای تخمیری (مانند دلستر)، مواد شوینده، نانهای حجیم، کفیر، روغن، آبمیوه، الکل و همچنین لوازم آرایشی و بهداشتی.
– صنعت پوشاک: از زیستفناوری برای تولید پارچههای بسیار مقاوم مثل لباسهای ضدگلوله استفاده میشود. محققان دریافتند که تارهای عنکبوت استحکام بسیار بالایی دارند و حتی از فولاد هم قویتر هستند. برای همین، ژن تولیدکنندهٔ این تارها را استخراج کرده و به بز تزریق کردند. سپس این ژنها را از شیر بز گرفته و در تولید پارچههای مقاوم به کار بردند. شیر بز در دسترستر از تار عنکبوت است و نگهداری از بز نیز آسانتر است. علاوه بر این، فرآیند سنگشوی کردن شلوار جین نیز با روشهای زیستفناوری انجام میگیرد.
– سوختهای زیستی: با توجه به کاهش منابع نفتی و آلودگیهای ناشی از سوختهای فسیلی، استفاده از سوختهای زیستی که با محیطزیست سازگار هستند، راهکار مناسبی به نظر میرسد. این سوختها هم پاکترند و هم منابع تولید آنها دائمی است و نگرانی از تمام شدن آنها وجود ندارد. به عنوان مثال، سوخت تهیهشده از ذرت که در موتور خودروها قابل استفاده است، جایگزین مناسبی برای بنزین و گازوئیل میباشد.
