دکتر غلامرضا فرنوش دکتری بیوتکنولوژی پزشکی، عضو هیات علمی دانشگاه:
بیوتکنولوژی به کاربرد فناوری در زمینه‌های زیستی و پزشکی گفته می‌شود. این فناوری شامل استفاده از سلول‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر موجودات زنده برای تولید محصولات و خدمات مفید است. بیوتکنولوژی شامل فرآیندهایی مانند تولید دارو، درمان بیماری‌ها، تولید مواد غذایی، تولید انرژی و حتی تولید مواد شیمیایی است. این فناوری به دلیل قابلیت‌های بالقوه‌ای که در حوزه‌های مختلف دارد، به عنوان یکی از رشته‌های پرکاربرد و پررونق در دنیای امروز شناخته می‌شود.
بیوتکنولوژی شامل چندین زیر حوزه می‌شود که شامل موارد زیر می‌باشد:
1. بیوتکنولوژی سلولی(آبی) : شامل کشت سلولی، تولید محصولات سلولی (مانند هورمون رشد و انتی بادی) و انتقال ژن به سلول‌ها با (استفاده از برداشت ژن، برداشت DNA و تکنیک‌های تحویل ژن.)
2. بیوتکنولوژی مولکولی (قرمز): شامل فرآیندهای تجزیه و تحلیل DNA و RNA، کشف ژن‌های جدید، تولید پروتئین‌های مهندسی شده و تولید داروهای بیوتکنولوژیک (مانند انتی بادی‌ها و مواد مخدر).
3. بیوتکنولوژی محیط زیست(سبز) : شامل تجزیه و تحلیل آلاینده‌های محیط زیست، بازیافت و بازگرداندن منابع طبیعی، و استفاده از میکروب‌ها برای تصفیه آب و خاک.
4. بیوتکنولوژی کشاورزی(نارنجی) : شامل تولید گیاهان مقاوم به بیماری و شرایط آب و هوایی، تولید بذر مقاوم به شرایط سخت محیطی، و تولید کود‌های بیولوژیک.
5. بیوتکنولوژی غذایی(زرد) : شامل تولید غذاهای بیوتکنولوژیک (مانند مواد افزودنی و رنگ‌دهنده‌ها)، تولید مواد غذایی با خاصیت‌های بهتر (مانند طعم و بافت) و تولید مواد غذایی با ارزش غذایی بالا.
بیوتکنولوژی به عنوان یک رشته چند علمی، از ترکیب علوم زیستی و فناوری‌های مختلفی مانند مهندسی ژنتیک، بیوشیمی، فیزیولوژی، میکروبیولوژی و… استفاده می‌کند تا به بررسی و بهبود فرآیندهای زیستی بپردازد.
برخی از مفاهیم اساسی بیوتکنولوژی عبارتند از:
1. مهندسی ژنتیک: این فرایند شامل تغییرات در ژنوم یک سلول یا ارگانیسم با استفاده از تکنیک‌های مختلفی مانند برش ژنوم، انتقال ژن و تغییرات در ژنوم است.
2. کشت سلولی: این فرایند شامل رشد و تکثیر سلول‌ها در شرایط کنترل شده و به منظور تولید محصولاتی مانند دارو، پروتئین و… استفاده می‌شود.
3. بیوشیمی: این فرایند شامل بررسی و شناسایی ترکیبات شیمیایی موجود در سلول‌ها و بافت‌های زیستی است.
4. فرمولاسیون: این فرایند شامل ترکیب محصولات بیوتکنولوژی با داروها، مواد مغذی و… به منظور بهبود خواص و عملکرد آنها است.
5. تشخیص بیماری: این فرایند شامل استفاده از تکنولوژی‌های مختلفی مانند PCR، الایزا و… برای تشخیص بیماری‌های مختلف است.
6. درمان بیماری: این فرایند شامل استفاده از محصولات بیوتکنولوژی مانند داروهای بیولوژیکی، واکسن‌ها و… برای درمان بیماری‌های مختلف است.
تأثیرات بیوتکنولوژی بر جامعه:
1. بهبود سلامت: استفاده از بیوتکنولوژی در تولید داروها، واکسن‌ها و تشخیص بیماری‌ها، منجر به بهبود سلامت جامعه می‌شود. این تکنولوژی می‌تواند بهبود قابل توجهی در درمان بیماران با بیماری‌های مزمن یا نادر داشته باشد.
2. افزایش امید به زندگی: برخی از تکنیک‌های بیوتکنولوژی، مانند تولید انسولین برای بیماران دیابتی و تولید اعضای بدن مصنوعی برای افرادی که نیاز به پیوند عضو دارند، امید به زندگی را برای افرادی که قبلاً به درمان ناتوان بودند، افزایش می‌دهد.
3. افزایش بهره‌وری کشاورزی: بیوتکنولوژی می‌تواند در تولید محصولات کشاورزی بهره وری را افزایش دهد. استفاده از گیاهان و حیوانات تغذیه‌ای تغییر ژنتیکی شده، می‌تواند مقاومت بیشتری در برابر آفات و بیماری‌ها داشته باشد و باعث افزایش عملکرد و کاهش استفاده از سموم شیمیایی در کشاورزی شود.
4. اشتغالزایی: صنعت بیوتکنولوژی، فرصت‌های شغلی جدیدی را ایجاد کرده است. ایجاد شرکت‌های بیوتکنولوژی و توسعه فناوری‌های جدید، اشتغالزایی در حوزه‌های مختلف از جمله پژوهش و توسعه، تولید، بازاریابی و خدمات مرتبط را به همراه دارد.
تأثیرات بیوتکنولوژی بر محیط زیست:
1. خطرات زیست محیطی: استفاده از گیاهان و حیوانات تغییر ژنتیکی و محصولات بیوتکنولوژیک ممکن است منجر به خطرات زیست محیطی شود. برخی از این محصولات ممکن است به گونه‌ای تغییر کنند که به جان حشرات، پرندگان یا حیوانات دیگر آسیب برسانند و به تخریب تنوع زیستی منجر شوند.
2. اثرات مستقیم بر محیط زیست: فعالیت‌های بیوتکنولوژی ممکن است به مصرف منابع آبی و انرژی بیشتری نیاز داشته باشد. همچنین، تخلیه آب‌های آلوده از واحدهای تولید بیوتکنولوژیک می‌تواند به آلودگی منابع آبی و خرابی اکوسیستم‌ها منجر شود.
3. اثرات غیرمنتظره: تغییرات ژنتیکی در سیستم‌های زنده ممکن است به تغییرات غیرمنتظره در محیط زیست منجر شود. این تغییرات ممکن است باعث تغییر رفتار حیوانات، تغییر در رشد و تولید گیاهان و تأثیرات دیگری در سطح جامعه زیستی شود. بیوتکنولوژی یکی از رشته‌های پیشرفته علوم زیستی است که در آینده با توسعه و پیشرفت فناوری‌های مرتبط، می‌تواند تغییرات بسیاری در جوامع و صنایع مختلف به وجود آورد.
برخی از توسعه‌های آینده بیوتکنولوژی عبارتند از:
1. درمان بیماری‌های ژنتیکی: با استفاده از تکنولوژی‌های ژنتیکی می‌توان بیماری‌های ژنتیکی را درمان کرد و حتی با استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند CRISPR، می‌توان ژن‌های مسئول بیماری را تغییر داد.
2. تولید داروهای نوین: با استفاده از تکنولوژی‌های بیوتکنولوژی، می‌توان داروهایی با اثرات بیشتر و کمتر عوارض جانبی تولید کرد.
3. کشاورزی پایدار: با استفاده از تکنولوژی‌های بیوتکنولوژی می‌توان محصولات کشاورزی را با کیفیت بهتر و با استفاده کمتری از مواد شیمیایی تولید کرد.
4. تولید انرژی تمیز: با استفاده از تکنولوژی‌های بیوتکنولوژی می‌توان انرژی تمیز و قابل تجدید تولید کرد.
5. تولید مواد شیمیایی بیولوژیکی: با استفاده از تکنولوژی‌های بیوتکنولوژی می‌توان مواد شیمیایی بیولوژیکی با کیفیت بالا و با استفاده کمتری از منابع طبیعی تولید کرد. در کل، توسعه بیوتکنولوژی به عنوان یک رشته پیشرفته علوم زیستی، امکانات بسیاری را برای تولید محصولات با کیفیت بالا و با کمترین آسیب به محیط زیست فراهم می کند. با توجه به پیشرفت های اخیر در این رشته، انتظار می رود که در آینده نیز به رشد و پیشرفت خود ادامه دهد.
