Bioteknologiske virksomheder bruger levende organismer til at skabe teknologiske løsninger til at løse problemer, herunder sygdomme, forurening, landbrug og andre områder. Dette kan variere fra at bruge generne af planter til at udlede medicinske kur til at bruge proteiner fra en svamp for at gøre afgrøder mindre modtagelige for skadedyr. Selv om der er mange anvendelser inden for bioteknologi, falder de fleste i medicinske, landbrugs- eller industrisektorer.
Tips
-
De tre typer af biotekvirksomheder er medicinske, landbrugs- og industrielle.
Hvad er bioteknologi?
Bioteknologi involverer undersøgelse og anvendelse af biologiske systemer, der findes i organismer, herunder bakterier, svampe, vira, planter og dyr for at gøre teknologiske fremskridt. For at sige det mere simpelt er bioteknologi brugen af livsformer (enten ved at bruge selve organismen eller noget deraf afledt) for at hjælpe med at løse problemer gennem teknologi.
Udtrykket blev oprindeligt udarbejdet af ungarsk landbrugsingeniør Karl Ereky i 1919 for at beskrive kombinationen af biologi og teknologi. Det er svært at tro, hvor meget feltet er vokset i hundrede år siden han skabte begrebet.
Bioteknologibranchen, der ofte forkortes "bio tech" eller "biotek", er en af de hurtigst voksende sektorer inden for forskning og udvikling. Det bringer i hundredvis af milliarder dollars hvert år med nye innovationer, der kan bruges på mange forskellige områder. Disse fremskridt kan udvikles til en bred vifte af formål, herunder at forberede vacciner, fodre de sultne, skabe nye biobrændstoffer, udvikle ny kosmetik eller endda brygge øl.
Typer af bioteknologi
Mens de tre vigtigste former for bioteknologi er medicinsk, landbrugsmæssig og industriel (undertiden kaldes henholdsvis "rød", "grøn" og "hvid" bioteknologi) er der mange forskellige typer bioteknologi, hvoraf nogle falder uden for disse tre hovedområder, hvoraf nogle kombinerer flere typer. For eksempel involverer den genetiske modifikation af planter til brug i en vaccine både landbrugs- og medicinske sektorer.
Anvendelser af medicinsk bioteknologi
Når bioteknologi bruges til formål, der kan bedre sundhed eller reducere lidelsen af mennesker eller andre væsner, er det en del af den medicinske biotech sektor. Dette indebærer både at finde helbredelser, diagnostik, terapier, vacciner og behandlinger for sygdomme samt at finde måder at forebygge sygdom ved at studere nye eller mere effektive måder at opretholde vores sundhed ved at forstå sygdomme og ved at studere den menneskelige celles biologi.
En lille del af den medicinske bioteknologiske sektor fokuserer på veterinærmedicin, selvom den større industri arbejder på behandlinger for mennesker, hvoraf nogle måske til sidst kan bruges til dyr. Der er i øjeblikket mere end 250 sundhedsprodukter og vacciner på markedet, der stammer fra bioteknologi, hvoraf mange hjælper med at kontrollere tidligere ubehandlede sygdomme.
Forskere på dette område studerer måden bakterier, plante- og dyreceller fungerer på et grundlæggende niveau. Sommetider forstyrres DNA'et af disse celler på et genetisk niveau for at øge produktionen af visse egenskaber, som kunne have medicinske anvendelser, såsom forøgelse af produktionen af insulin gennem genmanipulation. I andre tilfælde studerer forskere enzymer i disse organismer, der kan hjælpe med at udvikle stoffer eller syntetiske hormoner.
Forskere håber, at deres opdagelser inden for genteknologi kan føre til helbredelse eller i det mindste fremskridt i behandlinger for ødelæggende sygdomme som Parkinsons og Alzheimers.
Eksempler på medicinsk biotek
Forskere udvikler for øjeblikket en anti-lymfomvaccine, som er skabt ved at dyrke genetisk manipulerede tobaksplanter fremstillet til at udstille RNA fra maligne B-celler. Dette kunne spare næsten 20.000 liv om året.
De har også brugt bandager overtrukket i Chitosan, en type sukker stammer fra rejer og krabbe skaller, der hjælper i helbredende sår. Dette kunne forhindre komplikationer og endog dødsfald forbundet med kirurgiske infektioner og andre infektioner.
Anvendelser af landbrugsbioteknologi
Landbrugsbioteknologi er fokuseret på genetisk modificerende planter med det formål at øge afgrødernes udbytte eller indføre ønskelige egenskaber for at gøre dem lettere at vokse i bestemte områder med vejr eller skadedyr, der ellers ville gøre voksende vanskelige.
Nogle gange arbejder forskere ikke for at forbedre produktionen eller for at gøre dyrkning lettere, men blot at gøre afgrøderne bedre smag, se mere attraktive, være sundere eller vare længere på butikshylder. Landbrugsbiotek kan også anvendes til dyr for at forbedre fødevareproduktionen eller til gør dyret hjerteligere, der er kendt som dyrebioteknologi.
DNA-modifikation er et af de vigtigste værktøjer til landbrugsbiotekindustrien. Det er værd at bemærke, at selektiv opdræt er en form for genetisk modifikation, der er blevet praktiseret af landmænd næsten lige så længe mennesker har plantet afgrøder og tæver husdyr, og stræber efter at gøre hjerteligere afgrøder og større og sundere husdyr.
I moderne applikationer vil videnskabsfolk, der arbejder inden for biotekindustrien i landbruget, undertiden identificere en ønskelig egenskab i en plante og derefter søge at finde det ansvarlige gen i et andet plante og derefter sætte det gen i det første plante for at forbedre denne egenskab. For eksempel har forskere overført gener til majs fra svampen Bacillus thuringiensis, som er naturligt resistent over for skadedyr som den europæiske majsborer. Planter med disse gener producerer derefter et protein, der er naturligt resistent over for disse skadedyr, hvilket reducerer behovet for pesticid.
Eksempler på landbrugsbioteknologi
Genetisk modificerede organismer eller GMO'er er nogle af de mest kendte anvendelser af biotekindustrien som helhed. Mens de ofte frygter offentligheden, kan GMO'er reducere brugen af kunstgødning, herbicider og pesticider ved at gøre plantene hjertligere fra starten. Mere end 13,3 millioner landmænd i hele verden drager fordel af fremskridt inden for landbrugsbiotek.
Dem med adgang til kun begrænsede fødevarevalg kan ofte være udsat for farlige næringsstofmangler. Ved at skabe mad med tilsatte næringsstoffer kan mennesker, der bor i disse områder, blive sundere, selvom de kun kan få adgang til en håndfuld mad. Et eksempel ville være gylden ris, der er blevet infunderet med beta-caroten, hvilket gør den til en god kilde til vitamin A.
En anden anvendelse af landbruget biotek er at gøre afgrøder, der kan dyrkes i mindre områder eller mindre gæstfri miljøer. Forskere har arbejdet på at skabe fødevarer, som kan maksimere mængden af mad, der vokser i et begrænset rum, selv i vanskelige klimaer såsom frysende temperaturer eller tørkefelt. De arbejder også for at finde en måde at opdrætte afgrøder, der ikke er påvirket af vand, der er højt salineret, så de kan vandes med havvand.
Anvendelser af industriel bioteknologi
De fleste andre typer bioteknologi hører under titlen på industriel bioteknologi. Dette indebærer anvendelse af planter, marine organismer, mikroorganismer, alger og svampe til producerer ting som kemikalier, materialer og energi til industrielle anvendelser.
Industriel bioteknologi er i høj grad fokuseret på miljøvenlige applikationer, som reducerer forureningen og øger energieffektiviteten. For eksempel kan mikroorganismer og planter anvendes til at nedbryde og opløse affaldsprodukter såsom tungmetaller.
Feltet har bidraget med nogle af de mest innovative og lovende tilgange til industriel vækst, som samtidig er gavnlige for jorden, såsom biobrændstoffer, biologisk nedbrydelig plast og nye stoffer. Disse innovationer sparer generelt virksomheder penge og hjælper med at beskytte miljøet, hvilket gør dem populære hos virksomheder og forbrugere ens.
Bortset fra miljøudviklingen kan industriel bioteknologi også anvendes i mange brancher. For eksempel er mikroorganismer blevet brugt i tusinder af år i skabelsen af fødevarer, der er afhængige af gæring, såsom ost, øl, brød og vin. I de seneste år har fremskridt inden for gæringsteknologier revolutioneret bryggnings- og ostindustrien. Forskere fortsætter med at anvende bioengineering til at ændre fødevareindustrien samt andre industrier.
Eksempler på industriel biotek
Spindelbaner er et af de stærkeste materialer i form af trækstyrke, der kan tage endnu mere kraft end stål sammenlignet med samme tværsnitsbredde. Forskere håber at bruge egenskaberne af spindelvæv til at gøre stærkere stoffer som kropsarme, hvilket ville være stærkere end Kevlar. De sigter mod at gøre dette ved at bruge gener fra edderkopper i geder. Gederne producerer derefter edderkoppsilkeproteiner i deres mælk, som kan fremstilles og håndteres lettere end silke fra edderkopper.
Industrial Biotech Growth
Selv om det kan være den nyeste af de tre vigtigste bioteknologi typer og ofte kaldes den "tredje bølge" af bioteknologi, industriel bioteknologi er den hurtigst voksende biotekindustri og kunne blive den største inden for en overskuelig fremtid. En ting, der gør den industrielle biotek så vellykket, er den hastighed, hvormed innovationer kan flytte fra laboratoriet til den kommercielle sektor, hvilket kun er to til fem år, en dramatisk kortere periode, end det kræver forfremskridt inden for medicinsk eller landbrugssektoren.
Top Companies in Biotech
Selv om industrisektoren måske er den hurtigst voksende type biotekvirksomheder, er de fleste af de bedste biotekvirksomheder fra 2018 stadig på det medicinske område på grund af innovations massive rentabilitet på dette område. Når det er sagt, begynder industrielle biotekvirksomheder nu flere gange at blive vist på disse lister.
Amgen, der er kendt for sit antiinflammatoriske lægemiddel Enbrel og antiinfektionsmedicin Neulasta og Neupogen, er det største biotekvirksomhed fra 2018, ifølge Forbes-magasinet. Gilead Sciences er på andenpladsen og har rangeret som top biotekvirksomheden mange år tidligere. Det er bedst kendt for dets antivirale lægemidler, der anvendes til behandling af hiv / aids, leversygdom, kræft, inflammatorisk sygdom, respiratoriske tilstande og kardiovaskulære problemer.
Vertex Pharmaceuticals er en af de førende biotekvirksomheder, der er kåret som nr. 5 blandt de bedste biotekvirksomheder i 2018, og er eksperter til at eksperimentere med en rationel lægemiddeldesignstrategi, hvilket betyder, at forskere først designer og optimerer en kemisk struktur for at behandle en tilstand og derefter søge kemikalier, der kunne opfylde denne struktur og dermed tjene som et egnet lægemiddel. Den # 6-rangerede virksomhed, Illumina, er ikke specialiseret i lægemidler, men i analysen og sekventeringen af genetiske variationer, såsom genom-sekventering og genekspressionsprofilering.
Det eneste firma, der kan rangere på top 10 biotekvirksomhedslisten i 2018, der ikke er fuldt fokuseret på medicinske applikationer, er Agilent Technologies, som skaber en vifte af produkter lige fra laboratorieforsyninger til software og forbrugsvarer. Virksomheden beskæftiger sig med fødevaresikkerhed, miljøudvikling, kemikalier og alternativ energi. Når det er sagt, har de stadig medicinske divisioner inden for lægemidler, diagnostik, terapi og forskning.
