Biologija u tehnologiji

Tермин биотехнологија познат је од почетка 20. века и већина људи сматра је модерном научном дисциплином, међутим, принципи ове науке су већ јако дуго у разним сферама људских делатности



Текст: Ивана Гађански

Мађарски инжењер пољопривреде Карољ Ереки је још 1919. године предвидео да долази време када ће се производња заснивати на биолошким процесима. Он је формулисао термин биотехнологија (енг. biotech) да означи повезивање биологије и технологије, односно технологију засновану на биологији која последњих година доживљава праву експанзију у развијеним земљама. У основи, биотехнологија подразумева коришћење ћелијских и молекуларних процеса у циљу развијања технологије и производа који се затим употребљавају у исхрани и пољопривреди, у спречавању и лечењу болести (дијагностика, лекови, медицински апарати), у различитим индустријским гранама (биогорива, биопластика), као и у заштити и спречавању последица еколошких катастрофа (биоремедијација).

Иако термин биотехнологија постоји од почетка 20. века и већина људи сматра биотехнологију за модерну научну дисциплину, биотехнолошки принципи су одавно ушли у употребу у разним сферама људских делатности. Тако су људи још пре 10.000 година користили микроорганизме (квасац) у производњи хлеба и пива, а вино је још у најранијим цивилизацијама прављено путем ферментације коју врше квасци и бактерије.

Сир и јогурт су такође производи добијени биотехнолошким процесима, а први су почели да их праве номади у централној Азији пре неколико хиљада година. Млеко су чували у примитивним мешинама од коже крава и коза, а те мешине су са унутрашње стране и даље имале ензиме које козе и краве користе у варењу, као и млечне бактерије (lactococcus и lactobaccilus), што је довело до млечно-киселог врења и прављења сира. Вероватно је у то време овај процес људима деловао као магија, али данас знамо да су у питању сами зачеци биотехнологије.

ПОВРАТАК БИОТЕХНОЛОГИЈЕ



Ова научна дисциплина је током 20. века изузетно напредовала и сада је неизоставна компонента већине индустријских процеса. Током три и по милијардe година еволуције, микроорганизми су стекли широк репертоар биохемијских особина које им омогућавају да колонизују и најнеприступачније области на Земљи, као што су најдубљи делови океана и стене дубоко у Земљиној кори, где су температуре екстремно високе и нема кисеоника. Ми тек сада захваљујући биотехнологији почињемо детаљније да откривамо који су то процеси које ови организми користе за преживљавање, и како можемо да их употребимо за нове изворе енергије као што је биогориво, али и за многе друге корисне циљеве.

У 21. веку, биотехнологија укључује и нове области као што су геномика, технологије рекомбинације гена и примењена имунологија. Ове нове области су омогућиле испитивање људског генома (мапирање свих људских гена), као и развој персонализоване медицине, која за циљ има да сваки пацијент добија лекове који највише одговарају његовом сету гена.

Једно од најновијих достигнућа биотехнологије је и тродимензионални биоштампач – машина која је донедавно постојала само у научнофантастичним романима. Сада се могу штампати права људска ткива у три димензије. Тако је могуће направити једноставна ткива као што су крвни судови, али у будућности биће могуће штампање било којег органа.



У оквиру биотехнологије могу се издвојити три велике групе: биотехнологија у пољопривреди, где се истражују и веома критиковани ГМО производи, али и други аспекти побољшања приноса пољопривредних култура, затим индустријска биотехнологија и биотехнологија у здравству. Нека од медицинских средстава, као што су антибиотици и вакцине, без којих се данас не може замислити ниједна болница, управо су биотехнолошки производи, као и многи други фармацеутски производи које свакодневно користимо.

Није искључено да ће се овим стандардним производима ускоро прикључити и један од нових изума у области биотехнологије – тзв. наноклопка за вирусе. Ова структура нанодимензија се састоји од молекула који имитирају људске ћелије и наводе вирус да нападне наноклопку уместо праве ћелије. Честице вируса затим остају заробљене у клопци и потом бивају уништене. Ова методологија би требало да омогући лечење до сада неизлечивих вирусних обољења као што је, на пример, сида.

Стога је јасно да ће уз нанотехнологије ова научна дисциплина бити један од најбитнијих покретача високоиндустријског развоја у деценијама које следе, као и неизоставан фактор преласка у економију знања. Зато не чуди што је већ данас све чешће називају науком будућности, јер развој неких од „футуристичких“ процеса као што су генска терапија, терапије матичним ћелијама и инжењеринг ткива зависe управо од биотехнологије.


elementarijum.