Технологическое развитие биотехнологий и их применение



Биотехнология — это сознательное производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью живых организмов и биологических процессов.С незапамятных времен биотехнология применялась преимущественно в пищевой и легкой промышленности: в виноделии, хлебопечении, сбраживании молочных продуктов, при обработке льна и кож, основанных на применении микроорганизмов. В последние десятилетия возможности биотехнологии необычайно расширились. Это связано с тем, что ее методы выгоднее обычных по той простой причине, что в живых организмах биохимические реакции, катализируемые ферментами, идут при оптимальных условиях (температуре и давлении), более производительны, экологически чисты и не требуют химических реактивов, отравляющих среду.

Объектами биотехнологии являются многочисленные представители групп живых организмов — микроорганизмы (вирусы, бактерии, простейшие, дрожжевые грибы), растения, животные, а также изолированные из них клетки и субклеточные компоненты (органеллы) и даже ферменты. Главным направлением биотехнологии является производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферменты, витамины, гормоны), лекарственных препаратов (антибиотики, вакцины, сыворотки, высокоспецифичные антитела и др.), а также ценных соединений (кормовые добавки, например, незаменимые аминокислоты, кормовые белки и т. д.).

Одним из важнейших направлений современной биотехнологии является также использование биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязненной почвы и т. п.). У биотехнологии, генетической и клеточной инженерии многообещающие перспективы. Это позволит постепенно избавиться от многих наследственных болезней человека, заставить клетки синтезировать необходимые лекарства и биологически активные соединения, а затем — непосредственно белки и незаменимые аминокислоты, употребляемые в пищу. Используя методы, уже освоенные природой, биотехнологи надеются получать с помощью фотосинтеза водород — самое экологически чистое топливо будущего, электроэнергию, превращать в аммиак атмосферный азот при обычных условиях.

Приведём примеры новейших разработок : 1. 22-летней девушке из Нидерландов с хроническим заболеванием костей — из-за чего толщина её черепа увеличилась на 1,5-5 см, что вызвало нарушение зрения и головные боли — сделали успешную пересадку верхней части черепной коробки, заменив её на пластиковый имплантат, напечатанный на 3D-принтере.

Новый орган сделан из полупрозпрачного пластика.Операция заняла 23 часа. Её провела группа хирургов в Университетском медицинском центре Утрехта. По заявлению представителей университета, это первый в мире случай пересадки черепа, который не был отторгнут организмом.

Имплантат изготовлен по индивидуальному заказу из прочного пластика, название которого не называется. После операции к пациенту вернулось зрение, она не проявляет никаких симптомов болезни и полностью работоспособна.

Специалисты и раньше печатали на 3D-принтере фрагменты черепа, но впервые им удалось пересадить столь крупный имплантат.

2. Реконструкция лица по данным томографии

Используя одни лишь данные сканирования фМРТ (функциональной магнито-резонансной томографии), исследователи из Йельского Университета смогли реконструировать лица людей, на которых смотрели испытуемые.

«Это разновидность чтения мыслей», говорит Марвин Чун (Marvin Chun), профессор психологии, нейробиолог и автор статьи в журнале Neuroimage. Количество информации, получаемое при фМРТ, уже позволило учёным предсказывать, какую сцену или объект вспоминает человек. Например, пляж, городскую улицу, животное или здание.

«Однако до недавнего времени можно было лишь сказать, что речь идёт просто о животном, а не о каком-то конкретном. Это уже гораздо более высокий уровень».

Один из студентов Чуна, Алан Коуэн (Alan Cowen), хотел выяснить, возможно ли реконструировать вспоминаемое одним человеком лицо другого человека. Задача была очень непростой, потому что лица людей похожи друг на друга куда больше, чем здания. Человек способен различать лица по гораздо большему количеству деталей по сравнению с другими объектами.

Коуэн со своим коллегой Брайсом Кулем (Brice Kuhl), показывали шестерым испытуемым изображения 300 разных лиц, в то же время проводя фМРТ. Данные сканирования были сведены в своеобразную статистическую библиотеку реакций мозга на конкретные лица. Во время следующей сессии сканирования испытуемым были показаны новые наборы лиц. Сопоставив результаты обоих этапов, учёные смогли реконструировать лица, которые были показаны испытуемым во второй раз.

Коуэн говорит, что точность реконструкции со временем вырастет, и он представляет, что их технология будет использоваться как исследовательский инструмент, например, для изучения того, как дети-аутисты реагируют на лица людей.

3. Биологи оснащают крупных акул, обитающих у побережья Австралии, электронными метками, которые предупреждают отдыхающих об опасности. Как только акула с «маячком» подплывает к берегу ближе чем на километр, метку обнаруживают установленные на побережье детекторы. Сообщение с координатами акулы, а так же информацией о её породе и размере публикуется в Твиттере. Такой способ предупреждения намного оперативнее и точнее любых других — обычно о приближении акулы становится известно, если её случайно заметят с какого-либо судна или с берега. На начало этого года помечено 338 акул.

В Австралии от нападений акул за последние два года погибли уже шесть человек — это самый высокий показатель в мире. Но массовое истребление акул неприемлемо с этической и экологической точек зрения. Акулы, сообщающие о своём приближении с помощью публичных твитов — элегантное и гуманное решение, считают учёные. Естественно, это не панацея — помечены далеко не все обитающие возле берегов Австралии хищники, к тому же акулы мигрируют в океане, иногда преодолевая огромные расстояния.

Тем не менее такая система оперативного оповещения может существенно уменьшить количество нападений, если люди будут ответственно относиться к своей безопасности.

Информация о перемещениях акулы, кроме предупреждения отдыхающих, имеет большую научную ценность — биологи получают возможность издалека наблюдать за животными в реальном времени, лучше изучить их повадки, ареал обитания и пути миграции.

4. Генетически модифицированные свиньи, светящиеся в темноте

Сам по себе эффект бесполезен в практическом смысле — разве только кто-то сочтёт любопытным, когда свиные отбивные будут светиться — а смысл эксперимента заключался в доказательстве факта успешного переноса флуоресцентного протеина из ДНК медузы в организм животного.

Долговременная цель исследований — использование и внедрение полезные генов в организм человека для противодействия генетическим болезням.

Менее масштабная цель характеризуется следующим примером: для людей, страдающих гемофилией, в будущем окажется возможным при помощи генетических манипуляций создавать требуемые для их лечения энзимы, повышающие фактор свёртываемости крови, прямо в животных, без необходимости постройки биохимических фабрик, стоимостью в миллионы долларов. Биотехнология решает не только конкретные задачи науки и производства.

У нее есть более глобальная методологическая задача — она расширяет и ускоряет масштабы воздействия человека на живую природу и способствует адаптации живых систем к условиям существования человека, т. е. к ноосфере. Биотехнология, таким образом, выступает в роли мощного фактора антропогенной адаптивной эволюции.

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 22:27 23.03.2017 Best-copywriter.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Составляем инвестиционный план. Урок 4 для будущих миллиардеров.

Составляем инвестиционный план. Урок 4 для бу...


План — закон! Выполнить его — обязанность, перевыполнить — честь! (Лозунг советских времён.) Продолжение. Урок 1 вы можете прочесть здесь, урок 2 здесь, урок 3 здесь....


Стоит ли мечтать о синих розах?

Стоит ли мечтать о синих розах?


У Редьярда Киплинга есть изумительное стихотворение о романтичном влюбленном, который дарил объекту своей любви прекрасные розы — красные и белые. Правда, любимая героя оказалась на редкост...


Мегафон для людей...

Мегафон для людей...


Несомненно, в последнее время компания Мегафон Москва становиться все более популярной относительно других сотовых компаний, и это обуславливается в основном тем, что компания в Московском регионе в ...


КУДА себя вести?

КУДА себя вести?


Ни один человек в своей жизни не избежал напоминаний или указаний о том, что надо уметь себя вести. Это говорят взрослые на улице, родители дома, учителя в школе… Как правило, эти замечания вы...


Ошибана - искусство самураев. Чем оно интересно?

Ошибана - искусство самураев. Чем оно интерес...


Ошибана — живопись растениями, прессованная флористика — очень увлекательное и полезное занятие. Несколько веков тому назад этим искусством владели только самураи. Составление ка...


Входные грязезащитные покрытия

Входные грязезащитные покрытия


Раздел 1. Уличные напольные покрытия:Грязезащитные покрытия устанавливаются на входе в здание со стороны улицы или в тамбурном пространстве. Недорогие резиновые модульные покрытия, удерживающие всю гр...


Познавательное

Времена года для ремонта

Уже давно стало традицией ремонтировать дом или квартиру летом. Это время года вполне можно назвать не только курортным, но и строительным сезоном. Конечно, этому есть объяснение. Даже для самого неис...

Лекарство из... восковой моли!

Сегодня все возрастает интерес ученых к лекарствам, давно уже имеющимся у  природы. Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН провели экспериментальные исследования препара...

Как мы сидим, или Какой стул выбрать - обычный или

Хочется иметь величественную и красивую осанку, правда? К сожалению, современный занятой человек слишком мало делает для этого, слишком редко вспоминает о том, что надо бы заботиться о правильном...

Как выгодно купить или продать бизнес?!

За десятилетие развития бизнеса население нашей страны успело привыкнуть к мысли, что продается и покупается все, или почти все. Но мысль о том, что можно продать либо приобрести сам бизнес, многих ст...

Политическая элита: подходы к изучению

Политическая элита: подходы к изучению. На протяжении столетий политика является неотъемлемой частью общества. Политическая элита - это относительно небольшая социальная группа, концентрирующая в свои...

Подаем документы на обучение в вуз или колледж. Ка

Пора приемной комиссии в вузах и колледжах в самом разгаре, а работники этих самых комиссий уже взмылены и взвинчены до предела. Ежедневно через клавиатуры операторов проходят сотни заявлений на посту...

Только ли коса - девичья краса, или Почему стрижка

О женских прическах написано много. Водопады волос устремляются на нас с телеэкранов и глянцевых обложек! Серьезные мужи, воспевая женскую красоту, обязательным условием называют длинные волосы. При э...

Планета Нибиру (Планета Х), События 2012 года, Сме

Откуда же прибыли боги? Согласно сказаниям шумеров, боги прибыли на Землю с планеты, которую они именовали Нибиру (Nibiru). Описание этой планеты точно совпадает с характеристиками так называемой план...

Как бороться с ценами на бензин и пробками?

Зима заканчивается, а цены за литр автомобильного топлива уже перевалили за доллар. В США, которые за нефть воюют по всему миру и содержат марионеточные правительства, бензин дешевле. Принимая в расче...

Посетителю сайта должно быть удобно его читать

На самом деле, это основная задача любого продающего ресурса - донести информацию до «юзера», с последующей целью преобразования его в покупателя или заказчика необходимых услуг. Но изначально тре...

Развивая портал:

Наш сайт является ресурсом, который включает в себя полный перечень познавательных и занимательных статей. Каждый посетитель отыщет для себя что-нибудь нужное. Адаптированный дизайн дает возможность вам максимально быстро находить подходящую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех гаджетах. Теперь отыскать нужную информацию стало просто.

Мы подобрали для вас полезные и интересные статьи. На нашем сайте вы найдете ответы на интересующие вас вопросы. Простая система поиска позволяет вам в кратчайшие сроки отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на любых гаджетах. Теперь, поиск необходимой информации будет занимать у вас считанные секунды.