Bioteknikföretag använder levande organismer för att skapa tekniska lösningar för att lösa problem, inklusive sjukdomar, föroreningar, jordbruk och annat område. Detta kan sträcka sig från att använda generna av växter för att härleda medicinska botemedel mot att använda proteiner från en svamp för att göra grödor mindre mottagliga för skadedjur. Även om det finns många tillämpningar av bioteknik, faller de flesta inom medicinska, jordbruks- eller industrisektorerna.
tips
-
De tre typerna av bioteknikföretag är medicinska, jordbruks- och industriella.
Vad är bioteknik?
Bioteknik innefattar studier och tillämpning av biologiska system som finns i organismer inklusive bakterier, svampar, virus, växter och djur för att göra tekniska framsteg. För att uttrycka det enklare är bioteknik användningen av livsformer (vare sig genom att använda organismen själv eller något som härrör från det) för att hjälpa till att lösa problem genom teknik.
Termen var ursprungligen gjord av ungerska jordbruksingenjör Karl Ereky 1919 för att beskriva kombinationen av biologi och teknik. Det är svårt att tro hur mycket fältet har vuxit i hundra år sedan han skapade termen.
Bioteknikindustrin, ofta förkortad "bio tech" eller "biotech", är en av de snabbast växande sektorerna inom forskning och utveckling. Det tar med hundratals miljarder dollar varje år med nya innovationer som kan användas på många olika områden. Dessa framsteg kan utvecklas för en mängd olika ändamål, bland annat förberedande av vacciner, utfodring av de hungriga, skapande av nya biobränslen, utveckling av ny kosmetika eller till och med bryggning av öl.
Typer av bioteknik
Medan de tre huvudsakliga formerna för bioteknik är medicinsk, jordbruks och industriell (ibland kallade "röda", "gröna" och "vita" bioteknologier), finns det många olika typer av bioteknik, av vilka några faller utanför dessa tre huvudområden, varav några kombinerar flera typer. Till exempel innebär den genetiska modifieringen av växter för användning i ett vaccin både jordbruks- och medicinska sektorer.
Tillämpningar av medicinsk bioteknik
När bioteknik används för ändamål som kan bättre hälsa eller minska lidandet av människor eller andra varelser, är det en del av den medicinska biotech-sektorn. Det gäller både att hitta botemedel, diagnostik, terapier, vacciner och behandlingar för sjukdomar samt hitta sätt att förebygga sjukdom genom att studera nya eller effektivare sätt att upprätthålla vår hälsa, genom att förstå sjukdomar och studera biologin hos den mänskliga cellen.
En liten del av den medicinska bioteknologinsektorn fokuserar på veterinärmedicin, även om den större industrin arbetar med behandlingar för människor, av vilka vissa kan komma att användas till djur också. Det finns för närvarande över 250 hälsovårdsprodukter och vacciner på marknaden som härrör från bioteknik, varav många hjälper till att kontrollera tidigare obehandlade sjukdomar.
Forskare inom detta område studerar hur bakterier, växt- och djurceller fungerar på en grundläggande nivå. Ibland störs DNA-cellerna hos dessa celler på en genetisk nivå för att öka produktionen av vissa egenskaper som kan ha medicinska tillämpningar, såsom att öka produktionen av insulin genom genmanipulation. I andra fall studerar forskare enzymer i dessa organismer som kan hjälpa till med att utveckla droger eller syntetiska hormoner.
Forskare hoppas att deras upptäckter inom genteknik kan leda till botemedel eller åtminstone framsteg i behandlingar för förödande sjukdomar som Parkinsons och Alzheimers.
Exempel på medicinsk bioteknik
Forskare utvecklar för närvarande ett anti-lymfomvaccin, vilket skapas genom att växa genetiskt konstruerade tobaksplantor gjorda för att uppvisa RNA från maligna B-celler. Detta kan spara nästan 20 000 liv per år.
De har också använt bandage belagda i Chitosan, en typ av socker härrörande från räkor och krabbor, vilket hjälper till att läka sår. Detta kan förhindra komplikationer och till och med dödsfall i samband med kirurgiska infektioner och andra infektioner.
Användningar av jordbruksbioteknik
Jordbruksbiotekniken är inriktad på genetiskt modifierande växter i syfte att öka odlingsutbytet eller införa önskvärda egenskaper för att göra dem enklare att växa i vissa områden med väder eller skadedjur som annars skulle göra det svårt att växa.
Ibland arbetar forskare inte för att förbättra produktionen eller för att göra kultivering enklare, utan att helt enkelt göra grödor smaka bättre, se mer attraktiva, vara friskare eller varar längre på affärshyllor. Jordbruksbiotech kan också appliceras på djur för att förbättra livsmedelsproduktionen eller att gör djuret hjärtligare, som är känd som djurbioteknik.
DNA-modifiering är ett av de viktigaste verktygen för jordbruksbiotechindustrin. Det är värt att notera att selektiv uppfödning är en form av genetisk modifiering som har praktiserats av bönder nästan så länge som människor har planterat grödor och tenderar boskap, strävar efter att göra hjärtligare grödor och större och hälsosammare boskap.
I moderna tillämpningar kommer forskare som arbetar inom bioteknikindustrin ibland att identifiera en önskvärd egenskap hos en växt och sedan försöka hitta den ansvariga genen i en annan växt och sedan sätta den genen i den första växten för att förbättra den egenskapen. Till exempel har forskare överfört gener till majs från svampen Bacillus thuringiensis, som är naturligt resistent mot skadedjur som den europeiska majsborraren. Växter med dessa gener producerar sedan ett protein som är naturligt resistent mot dessa skadedjur, vilket minskar behovet av bekämpningsmedel.
Exempel på lantbruksbioteknik
Genetiskt modifierade organismer eller genetiskt modifierade organismer är några av de mest kända tillämpningarna inom bioteknikindustrin i stort. Medan man ofta är rädd för allmänheten kan GMO minska användningen av konstgjorda gödningsmedel, herbicider och bekämpningsmedel genom att växterna blir hjärtligare från början. Mer än 13,3 miljoner bönder över hela världen utnyttjar framsteg inom jordbruksbioteknik.
De som har tillgång till endast begränsade matval kan ofta utsättas för farliga näringsbrister. Genom att skapa mat med tillsatta näringsämnen kan människor som bor i dessa områden vara hälsosamma även om de bara får tillgång till en handfull mat. Ett exempel skulle vara gyllene ris som har blivit infunderat med betakaroten, vilket gör det till en bra källa till vitamin A.
En annan tillämpning av jordbruksbiotech är att göra grödor som kan odlas i mindre områden eller mindre gästvänliga miljöer. Forskare har arbetat för att skapa mat som kan maximera mängden mat som odlas i ett begränsat utrymme, även i svåra klimat som frysningstemperaturer eller torka-fällda markområden. De arbetar också för att hitta vägar att odla grödor som inte påverkas av mycket saltlösat vatten, så att de kan vattnas med havsvatten.
Tillämpningar av industriell bioteknik
De flesta andra typer av bioteknik faller under titeln industriell bioteknik. Detta innebär användning av växter, marina organismer, mikroorganismer, alger och svampar till producerar saker som kemikalier, material och energi för industriella tillämpningar.
Industriell bioteknik är i stor utsträckning inriktad på miljövänliga applikationer som minskar föroreningarna och ökar energieffektiviteten. Till exempel kan mikroorganismer och växter användas för att bryta ner och lösa upp avfallsprodukter som tungmetaller.
Fältet har bidragit med några av de mest innovativa och lovande metoderna för industriell tillväxt som samtidigt är gynnsamma för jorden, såsom biobränslen, biologiskt nedbrytbar plast och nya tyger. Dessa innovationer sparar i allmänhet pengar på företag och hjälper till att skydda miljön, vilket gör dem populära bland företag och konsumenter.
Bortsett från miljöutvecklingen kan industriell bioteknik också användas inom många branscher. Till exempel har mikroorganismer använts i tusentals år i skapandet av livsmedel som är beroende av jäsning, såsom ost, öl, bröd och vin. Under de senaste åren har framsteg inom gæringsteknologier revolutionerat bryggnings- och osttillverkningsindustrin. Forskare fortsätter att använda bioengineering för att förändra livsmedelsindustrin såväl som andra industrier.
Exempel på industriell bioteknik
Spindelbanor är ett av de starkaste materialen i form av draghållfasthet, som kan ta ännu mer kraft än stål jämfört med samma tvärsnittsbredd. Forskare hoppas att använda spindelbanans egenskaper för att göra starkare tyger som kroppspansar, vilket skulle vara starkare än Kevlar. De strävar efter att göra detta genom att använda gener från spindlarna i getter. Gåren producerar sedan spindelsilkeproteiner i mjölken, som kan framställas och hanteras lättare än silke från spindlar.
Industrial Biotech Growth
Även om den kan vara den nyaste av de tre huvudbioteknologiska typerna och ofta kallas den tredje vågen av bioteknik, är industriell bioteknik den snabbast växande biotekniska sektorn och kan bli den största inom överskådlig framtid. En sak som gör industrins bioteknik så framgångsrik är den takt som innovationer kan flytta från laboratoriet till den kommersiella sektorn, som bara är två till fem år, en dramatiskt kortare period än vad som krävs för framsteg inom medicinska eller jordbrukssektorerna.
Top Companies in Biotech
Medan industrisektorn kanske är den snabbast växande typen av bioteknikföretag, är de flesta av de bästa bioteknikbolagen från 2018 fortfarande inom medicinska fält på grund av innovativa massiva lönsamhet på området. Med det sagt börjar industriella bioteknikföretag nu oftare förekomma på dessa listor.
Amgen, känt för sitt antiinflammatoriska läkemedel Enbrel och antiinfektionsmedel Neulasta och Neupogen, är det största bioteknikföretaget från 2018, enligt tidningen Forbes. Gilead Sciences ligger på andra plats och har rankat som det bästa bioteknikföretaget många år tidigare. Det är mest känt för dess antivirala läkemedel som används för behandling av hiv / aids, leversjukdom, cancer, inflammatorisk sjukdom, andningsförhållanden och kardiovaskulära problem.
Vertex Pharmaceuticals är rankad som en av de främsta bioteknikföretagen i 2018 och är en av de första bioteknikföretag som experimenterar med en rationell läkemedelsdesignstrategi, vilket innebär att forskare först designar och optimerar en kemisk struktur för att behandla ett tillstånd och sedan söka kemikalier som kunde uppfylla den strukturen och därmed fungera som ett lämpligt läkemedel. Det # 6-rankade företaget Illumina, specialiserar sig inte på läkemedel utan i analysen och sekvenseringen av genetiska variationer, såsom genom-sekvensering och genuttrycksprofilering.
Det enda företaget som rankas på topp 10 bioteknikföretagslistan år 2018, som inte är helt inriktad på medicinska tillämpningar, är Agilent Technologies, som skapar en rad produkter, allt från laboratorieförsörjning till programvara och konsumentvaror. Företaget arbetar med livsmedelssäkerhet, miljöutveckling, kemikalier och alternativ energi. Med detta sagt har de fortfarande medicinska divisioner som arbetar inom läkemedel, diagnostik, terapi och forskning.
