<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
???????: پویان | 
دو شنبه 29 فروردين 1390
کاربردهای بیو تکنولوژی در عرصه های مختلف علوم
امروزه دانش و فن مهندسى ژنتيك و بيوتكنولوژى مولكولى در عرصه هاى بسيار متنوع مانند كشاورزى، تغذيه و مواد غذايى، دامپرورى، شاخه هاى مختلف علوم پزشكى و صنايع دارويى، صنايع تخميرى، صنايع نظامى، انرژى، محيط زيست و بهداشت كاربردهاى بسيار ارزشمندى پيدا كرده است. بيوتكنولوژى علاوه بر پتانسيل هاى قابل توجه سنتى آن، با تكيه بر اصول جديد مهندسى ژنتيك و علوم وابسته، طى حداكثر سه دهه اخير، توانايى ها و قابليت هاى بسيار متنوع و ارزشمندى در عرصه هاى مختلف به نمايش گذاشته است.
بيوتكنولوژى ، روش هاى كاربرد موجودات و سامانه هاى زيستى موجود در فرآيندهاى توليدى و صنعتى تعريف شده است و در جوامع ابتدايى انسان ريشه دارد. انسان ها از موجودات ريزى كه حتى از وجود خودشان آگاهى كاملى نداشتند، براى توليد نان مرغوب، سركه، پنير، شراب و انواع ديگر مواد خوراكى استفاده كردند.
در دهه ۸۰ قرن بيستم ميلادى، فناورى هاى زيستى رشد فراوانى كرد. تغيير مهمى كه اين پيشرفت عظيم را ميسر ساخت، توانايى به هم پيوند دادن مولكول هاى DNA جدا شده از منابع مختلف بود. بهره گيرى از بيوتكنولوژى، امكان درمان بيمارى ها را افزايش داده و عملكرد اختصاصى عوامل تشخيصى را نيز بهبود بخشيده است. اين فناورى نوين در ثمره آميزش فنون نوتركيب سازى DNA، مهندسى ژنتيك، زيست شناسى مولكولى، ايمنى شناسى و داروسازى است. كاربرد بيوتكنولوژى در زمينه علوم پزشكى و دارويى شامل موضوعات گسترده اى مانند ابداع روش هاى كاملاً جديد براى تشخيص مولكولى ساز و كارهاى بيمارى زايى و گشايش سرفصل جديدى به نام پزشكى مولكولى است. همچنين امكان تشخيص پيش از تولد بيمارى و پس از آن، ژن درمانى و كنار گذاشتن برخورد معلولى با بيمار و بيمارى از ديگر كاربردهاى بيوتكنولوژى در عرصه پزشكى است. توليد داروها و واكسن هاى نوتركيب و جديد، ساخت كيت هاى تشخيصى، ايجاد ميكروارگانيسم هاى دستكارى شده براى كاربردهاى خاص توليد پادتن هاى تك دودمانى از ديگر نتايج كاربرى بيوتكنولوژى مولكولى در پزشكى است.
بسيارى از صاحب نظران قرن حاضر را قرن مهندسى ژنتيك و بيوتكنولوژى مولكولى مى نامند. ژن درمانى، در واقع انتقال مواد ژنتيك به درون سلول هاى يك موجود براى مقاصد درمانى است كه به روش هاى متفاوت و متنوع (فيزيكى، شيميايى و زيستى) صورت مى گيرد. كشف بسيارى از ژن هاى بيمارى زا در آينده نزديك، كاربرد روش هاى متنوع و بى سابقه غربال سازى ژنتيك و پيشگويى ها بسيار دقيق پيرامون تعيين روش هاى مولكولى و نتايج حاصل از مطالعات مانند رمزگشايى از ژنوم انسان، به پيشرفت هاى گسترده اى در شناسايى علل و مراحل مولكولى پيدايش سرطان منجر شد، از ديگر موضوعات بسيار مهم در زمينه مهندسى ژنتيك و بيوتكنولوژى مولكولى، بحث كلون سازى (همانندسازى يا شبيه سازى) يا تكثير غيرجنسى سلول است كه با همانندسازى از روى سلول بالغ يك موجود زنده، نسخه اى مشابه موجود اوليه ساخته مى شود. بيوتكنولوژى دارويى از ديگر شاخه هاى مهم زيست فناورى است. انسولين انسانى (براى درمان ديابت) اولين داروى بيوتكنولوژيك بود كه در سال ۱۹۸۲ به توليد انبوه رسيد. پس از آن تاريخ بيوتكنولوژى همچنان به خلق داروهاى جديد و واكسن ها ادامه داد.
بيوتكنولوژى علاوه بر ايجاد تحولى بزرگ در زمينه بهداشت، در توليد مواد غذايى و كشاورزى نيز تاثير شگرفى داشته است. رشد فزاينده جمعيت جهان و افزايش تقاضا براى مواد غذايى در دهه هاى اخير موجب شد تا در زمينه علوم كشاورزى و مواد غذايى، گذرى اجتناب ناپذير از كشاورزى سنتى به كشاورزى پيشرفته و به كارگيرى روش هاى نوين بيوتكنولوژى مولكولى از سال ۱۹۸۳ به طور جدى آغاز شد و روند كويرى و بيابانى از ديگر عرصه هاى كشاورزى است كه با كمك بيوتكنولوژى روند سريع ترى يافته است. بيوتكنولوژيست ها با شناسايى، تكثير و پرورش گونه هاى واجد ژن هاى مقاوم به نمك، گياهان مقاومى مانند كاكتوس ها، كاج و سرو اصلاح شده اى را توليد كرده اند كه قابليت رشد و تكثير در مناطق سخت بيابانى را دارند. همچنين به كمك روش هاى بيوتكنولوژى از جلبك ها و گل و لاى موجود در درياها، تركيبات و كودهاى زيستى سودمندى را براى حاصلخيزى زمين هاى كشاورزى توليد مى كنند.
توليد جانوران (ترانس ژنتيك) دستكارى شده از ديگر دستاوردهاى بسيار مهم بيوتكنولوژى در عرصه علوم زيستى است كه اهداف ارزشمندى را دنبال مى كند. جانور ترانس ژن علاوه بر محتواى ژنتيك خود، واجد مقدارى ماده ژنتيك اضافى با منشاء خارجى است. اين جانور بايد قادر باشد كه ژن بيگانه را به نسل هاى بعدى انتقال دهد. در سال هاى اخير، بيوتكنولوژى مولكولى در صنايع گوناگون جايگاه منحصر به فردى پيدا كرده است. امروزه در برخى از معادن دنيا، استخراج و بازيافت كانى هاى پرارزشى مانند طلا، نقره، مس و اورانيوم به كمك ميكروارگانيسم ها و با روش زيستى (Bioleaching) صورت مى گيرد. توليد صنعتى بسيارى از اسيدهاى آلى مانند اسيد سيتريك، اسيد استيك، اسيد لاكتيك و همچنين توليد روغن هايى با تركيبات اسيدهاى چرب كه داراى ارزش غذايى بالايى در صنايع غذايى و مواد پاك كننده هستند، از ديگر زمينه هاى حضور فعال بيوتكنولوژى در صنعت است.
توليد پلاستيك هاى قابل تجزيه (Green Plastics)، توليد انرژى هاى تجديدپذير با استفاده از بيومس (Biomass)، طراحى و توليد ساختارهاى نانومترى (Nanostructures) جديد مثل بيوترانزيستورها، تراشه هاى زيستى و پليمرهاى پروتئينى با استفاده از روش هاى مهندسى پروتئين از ديگر عرصه هاى نوين بيوتكنولوژى در صنعت است. صنعت نفت نيز از توانمندى هاى بيوتكنولوژى در حل برخى معضلات سود جسته است.
گوگردزدايى از برش هاى بنزين و گازوئيل، افزايش برداشت از چاه هاى نفت به روش ميكروبى به منظور استخراج نفت بيشتر از چاه ها (MEOR) تصفيه زيستى و پاكسازى آلودگى هاى زيست محيطى به كمك فرآيندهاى زيستى برخى از تحقيقات انجام شده در اين زمينه است. مطابق با گزارش سازمان تحقيقات توسعه انسانى ملل متحد (UNHDR) بيوتكنولوژى به عنوان يك شاهراه كليدى براى پيشرفت اقتصادى _ اجتماعى كشورهاى در حال توسعه محسوب مى شود. بيوتكنولوژى مى تواند به دليل داشتن ويژگى هايى مانند ارزش افزوده زياد، نياز اندك به تجهيزات پيشرفته و نياز اندك به سرمايه گذارى كلان به عنوان يك صنعت نوين و ارزآور و براى اين كشورها مطرح باشد. البته تحقق اين امر نيازمند تغيير از حالت نگرش صنعتى به توسعه انسانى است. تا زمانى كه كشورهاى در حال توسعه خود را در جريان انقلاب بيوتكنولوژى قرار ندهند و ظرفيت هاى لازم براى رشد بيوتكنولوژى را فراهم نكنند و اولويت هاى خود را مشخص نكنند به ناچار تنها بايد مصرف كننده اين محصولات باشند پس اين كشورها براى دستيابى به اين امر مهم بايد تدابيرى را اتخاذ كنند. بيوتكنولوژى نوين در ايران با فاصله زمانى اندك از كشورهاى پيشرفته آغاز شده است و علاوه بر آن داراى سابقه چندين ده ساله در بيوتكنولوژى سنتى است، همچنين دستاوردهاى خوبى در زمينه بيوتكنولوژى كشاورزى و پزشكى به دست آمده است. در زمينه هاى پزشكى مواردى مانند كيت تشخيص ايدز، كيت تشخيص سل، گروه هاى خونى، پروتئين هاى نوتركيب درمانى مانند GM CSF، اينتوفرون ها، هورمون هاى رشد و برخى موارد ديگر در سطح صنعتى يا حداقل در سطح آزمايشگاهى توليد شده اند. امروزه ديگر امنيت كشورها تنها با مفاهيم سنتى حفاظت از مرزها تامين نخواهد شد، بلكه امنيت غذايى، دارويى و اطلاعاتى از فاكتورهاى مهم امنيت ملى محسوب مى شود بر همين اساس در برنامه پنج ساله دوم توسعه، كميسيون بيوتكنولوژى در شوراى پژوهش هاى علمى كشور داير شد و در اولويت هاى بيوتكنولوژى ايران تعريف شد. در راستاى نهادينه ساختن فعاليت ها و تحقيقات در اين حوزه، سند ملى بيوتكنولوژى تهيه شده كه پيش نويس آن توسط ده ها نفر از متخصصان فعال در حوزه هاى بيوتكنولوژى و اقتصاد نوشته شده است.
در حال حاضر شوراى عالى بيوتكنولوژى زير نظر معاون اول رئيس جمهور در حال پيگيرى موضوع است. نگاهى به رويكرد كشورهاى توسعه يافته در دنيا بيانگر آن است كه بدون شك قرن حاضر، قرن دستاوردهاى بيوتكنولوژى خواهد بود. در آمريكا كه ۷۰ درصد كل توليدات بيوتكنولوژى دنيا را در اختيار دارد، تا سال ۲۰۰۰ بيش از هزار فرصت شغلى در قالب ۱۵۰۰ شركت بيوتكنولوژى فراهم آمده است و درآمد حاصل از فروش فرآورده هاى بيوتكنولوژى آمريكا تنها در سال ۲۰۰۰ بيش از ۳۰ ميليارد دلار بوده است. اكنون بيوتكنولوژى پس از شكر، مقام دوم صنايع كوبا را در اختيار دارد و اين كشور ۴۰۰ گواهى ثبت اختراع در زمينه بيوتكنولوژى دارد. پنجاه آنزيم مختلف، ۱۵۰ داروى نوتركيب و واكسن هاى متعددى را توليد مى كند. بخش بيوتكنولوژى هند در سال ۲۰۰۱ ، ۸۵ ميليون دلار صرف تحقيقات ژنوميك در زمينه پزشكى كرده است و اكنون اين كشور به يك مركز توليد دارو و آنزيم تبديل شده است. بنابراين تنها راه افزايش قدرت رقابت پذيرى و توان كشور، سرمايه گذارى و برنامه ريزى در حوزه فناورى نوين به ويژه بيوتكنولوژى خواهد بود.
سهل انگارى در از دست دادن فرصت ها و نپرداختن به اين مهم عواقب خطرناكى را براى توسعه و امنيت كشور به همراه خواهد داشت.
سيدمحمدرضا گلستانه
بيوتكنولوژى ، روش هاى كاربرد موجودات و سامانه هاى زيستى موجود در فرآيندهاى توليدى و صنعتى تعريف شده است و در جوامع ابتدايى انسان ريشه دارد. انسان ها از موجودات ريزى كه حتى از وجود خودشان آگاهى كاملى نداشتند، براى توليد نان مرغوب، سركه، پنير، شراب و انواع ديگر مواد خوراكى استفاده كردند.
در دهه ۸۰ قرن بيستم ميلادى، فناورى هاى زيستى رشد فراوانى كرد. تغيير مهمى كه اين پيشرفت عظيم را ميسر ساخت، توانايى به هم پيوند دادن مولكول هاى DNA جدا شده از منابع مختلف بود. بهره گيرى از بيوتكنولوژى، امكان درمان بيمارى ها را افزايش داده و عملكرد اختصاصى عوامل تشخيصى را نيز بهبود بخشيده است. اين فناورى نوين در ثمره آميزش فنون نوتركيب سازى DNA، مهندسى ژنتيك، زيست شناسى مولكولى، ايمنى شناسى و داروسازى است. كاربرد بيوتكنولوژى در زمينه علوم پزشكى و دارويى شامل موضوعات گسترده اى مانند ابداع روش هاى كاملاً جديد براى تشخيص مولكولى ساز و كارهاى بيمارى زايى و گشايش سرفصل جديدى به نام پزشكى مولكولى است. همچنين امكان تشخيص پيش از تولد بيمارى و پس از آن، ژن درمانى و كنار گذاشتن برخورد معلولى با بيمار و بيمارى از ديگر كاربردهاى بيوتكنولوژى در عرصه پزشكى است. توليد داروها و واكسن هاى نوتركيب و جديد، ساخت كيت هاى تشخيصى، ايجاد ميكروارگانيسم هاى دستكارى شده براى كاربردهاى خاص توليد پادتن هاى تك دودمانى از ديگر نتايج كاربرى بيوتكنولوژى مولكولى در پزشكى است.
بسيارى از صاحب نظران قرن حاضر را قرن مهندسى ژنتيك و بيوتكنولوژى مولكولى مى نامند. ژن درمانى، در واقع انتقال مواد ژنتيك به درون سلول هاى يك موجود براى مقاصد درمانى است كه به روش هاى متفاوت و متنوع (فيزيكى، شيميايى و زيستى) صورت مى گيرد. كشف بسيارى از ژن هاى بيمارى زا در آينده نزديك، كاربرد روش هاى متنوع و بى سابقه غربال سازى ژنتيك و پيشگويى ها بسيار دقيق پيرامون تعيين روش هاى مولكولى و نتايج حاصل از مطالعات مانند رمزگشايى از ژنوم انسان، به پيشرفت هاى گسترده اى در شناسايى علل و مراحل مولكولى پيدايش سرطان منجر شد، از ديگر موضوعات بسيار مهم در زمينه مهندسى ژنتيك و بيوتكنولوژى مولكولى، بحث كلون سازى (همانندسازى يا شبيه سازى) يا تكثير غيرجنسى سلول است كه با همانندسازى از روى سلول بالغ يك موجود زنده، نسخه اى مشابه موجود اوليه ساخته مى شود. بيوتكنولوژى دارويى از ديگر شاخه هاى مهم زيست فناورى است. انسولين انسانى (براى درمان ديابت) اولين داروى بيوتكنولوژيك بود كه در سال ۱۹۸۲ به توليد انبوه رسيد. پس از آن تاريخ بيوتكنولوژى همچنان به خلق داروهاى جديد و واكسن ها ادامه داد.
بيوتكنولوژى علاوه بر ايجاد تحولى بزرگ در زمينه بهداشت، در توليد مواد غذايى و كشاورزى نيز تاثير شگرفى داشته است. رشد فزاينده جمعيت جهان و افزايش تقاضا براى مواد غذايى در دهه هاى اخير موجب شد تا در زمينه علوم كشاورزى و مواد غذايى، گذرى اجتناب ناپذير از كشاورزى سنتى به كشاورزى پيشرفته و به كارگيرى روش هاى نوين بيوتكنولوژى مولكولى از سال ۱۹۸۳ به طور جدى آغاز شد و روند كويرى و بيابانى از ديگر عرصه هاى كشاورزى است كه با كمك بيوتكنولوژى روند سريع ترى يافته است. بيوتكنولوژيست ها با شناسايى، تكثير و پرورش گونه هاى واجد ژن هاى مقاوم به نمك، گياهان مقاومى مانند كاكتوس ها، كاج و سرو اصلاح شده اى را توليد كرده اند كه قابليت رشد و تكثير در مناطق سخت بيابانى را دارند. همچنين به كمك روش هاى بيوتكنولوژى از جلبك ها و گل و لاى موجود در درياها، تركيبات و كودهاى زيستى سودمندى را براى حاصلخيزى زمين هاى كشاورزى توليد مى كنند.
توليد جانوران (ترانس ژنتيك) دستكارى شده از ديگر دستاوردهاى بسيار مهم بيوتكنولوژى در عرصه علوم زيستى است كه اهداف ارزشمندى را دنبال مى كند. جانور ترانس ژن علاوه بر محتواى ژنتيك خود، واجد مقدارى ماده ژنتيك اضافى با منشاء خارجى است. اين جانور بايد قادر باشد كه ژن بيگانه را به نسل هاى بعدى انتقال دهد. در سال هاى اخير، بيوتكنولوژى مولكولى در صنايع گوناگون جايگاه منحصر به فردى پيدا كرده است. امروزه در برخى از معادن دنيا، استخراج و بازيافت كانى هاى پرارزشى مانند طلا، نقره، مس و اورانيوم به كمك ميكروارگانيسم ها و با روش زيستى (Bioleaching) صورت مى گيرد. توليد صنعتى بسيارى از اسيدهاى آلى مانند اسيد سيتريك، اسيد استيك، اسيد لاكتيك و همچنين توليد روغن هايى با تركيبات اسيدهاى چرب كه داراى ارزش غذايى بالايى در صنايع غذايى و مواد پاك كننده هستند، از ديگر زمينه هاى حضور فعال بيوتكنولوژى در صنعت است.
توليد پلاستيك هاى قابل تجزيه (Green Plastics)، توليد انرژى هاى تجديدپذير با استفاده از بيومس (Biomass)، طراحى و توليد ساختارهاى نانومترى (Nanostructures) جديد مثل بيوترانزيستورها، تراشه هاى زيستى و پليمرهاى پروتئينى با استفاده از روش هاى مهندسى پروتئين از ديگر عرصه هاى نوين بيوتكنولوژى در صنعت است. صنعت نفت نيز از توانمندى هاى بيوتكنولوژى در حل برخى معضلات سود جسته است.
گوگردزدايى از برش هاى بنزين و گازوئيل، افزايش برداشت از چاه هاى نفت به روش ميكروبى به منظور استخراج نفت بيشتر از چاه ها (MEOR) تصفيه زيستى و پاكسازى آلودگى هاى زيست محيطى به كمك فرآيندهاى زيستى برخى از تحقيقات انجام شده در اين زمينه است. مطابق با گزارش سازمان تحقيقات توسعه انسانى ملل متحد (UNHDR) بيوتكنولوژى به عنوان يك شاهراه كليدى براى پيشرفت اقتصادى _ اجتماعى كشورهاى در حال توسعه محسوب مى شود. بيوتكنولوژى مى تواند به دليل داشتن ويژگى هايى مانند ارزش افزوده زياد، نياز اندك به تجهيزات پيشرفته و نياز اندك به سرمايه گذارى كلان به عنوان يك صنعت نوين و ارزآور و براى اين كشورها مطرح باشد. البته تحقق اين امر نيازمند تغيير از حالت نگرش صنعتى به توسعه انسانى است. تا زمانى كه كشورهاى در حال توسعه خود را در جريان انقلاب بيوتكنولوژى قرار ندهند و ظرفيت هاى لازم براى رشد بيوتكنولوژى را فراهم نكنند و اولويت هاى خود را مشخص نكنند به ناچار تنها بايد مصرف كننده اين محصولات باشند پس اين كشورها براى دستيابى به اين امر مهم بايد تدابيرى را اتخاذ كنند. بيوتكنولوژى نوين در ايران با فاصله زمانى اندك از كشورهاى پيشرفته آغاز شده است و علاوه بر آن داراى سابقه چندين ده ساله در بيوتكنولوژى سنتى است، همچنين دستاوردهاى خوبى در زمينه بيوتكنولوژى كشاورزى و پزشكى به دست آمده است. در زمينه هاى پزشكى مواردى مانند كيت تشخيص ايدز، كيت تشخيص سل، گروه هاى خونى، پروتئين هاى نوتركيب درمانى مانند GM CSF، اينتوفرون ها، هورمون هاى رشد و برخى موارد ديگر در سطح صنعتى يا حداقل در سطح آزمايشگاهى توليد شده اند. امروزه ديگر امنيت كشورها تنها با مفاهيم سنتى حفاظت از مرزها تامين نخواهد شد، بلكه امنيت غذايى، دارويى و اطلاعاتى از فاكتورهاى مهم امنيت ملى محسوب مى شود بر همين اساس در برنامه پنج ساله دوم توسعه، كميسيون بيوتكنولوژى در شوراى پژوهش هاى علمى كشور داير شد و در اولويت هاى بيوتكنولوژى ايران تعريف شد. در راستاى نهادينه ساختن فعاليت ها و تحقيقات در اين حوزه، سند ملى بيوتكنولوژى تهيه شده كه پيش نويس آن توسط ده ها نفر از متخصصان فعال در حوزه هاى بيوتكنولوژى و اقتصاد نوشته شده است.
در حال حاضر شوراى عالى بيوتكنولوژى زير نظر معاون اول رئيس جمهور در حال پيگيرى موضوع است. نگاهى به رويكرد كشورهاى توسعه يافته در دنيا بيانگر آن است كه بدون شك قرن حاضر، قرن دستاوردهاى بيوتكنولوژى خواهد بود. در آمريكا كه ۷۰ درصد كل توليدات بيوتكنولوژى دنيا را در اختيار دارد، تا سال ۲۰۰۰ بيش از هزار فرصت شغلى در قالب ۱۵۰۰ شركت بيوتكنولوژى فراهم آمده است و درآمد حاصل از فروش فرآورده هاى بيوتكنولوژى آمريكا تنها در سال ۲۰۰۰ بيش از ۳۰ ميليارد دلار بوده است. اكنون بيوتكنولوژى پس از شكر، مقام دوم صنايع كوبا را در اختيار دارد و اين كشور ۴۰۰ گواهى ثبت اختراع در زمينه بيوتكنولوژى دارد. پنجاه آنزيم مختلف، ۱۵۰ داروى نوتركيب و واكسن هاى متعددى را توليد مى كند. بخش بيوتكنولوژى هند در سال ۲۰۰۱ ، ۸۵ ميليون دلار صرف تحقيقات ژنوميك در زمينه پزشكى كرده است و اكنون اين كشور به يك مركز توليد دارو و آنزيم تبديل شده است. بنابراين تنها راه افزايش قدرت رقابت پذيرى و توان كشور، سرمايه گذارى و برنامه ريزى در حوزه فناورى نوين به ويژه بيوتكنولوژى خواهد بود.
سهل انگارى در از دست دادن فرصت ها و نپرداختن به اين مهم عواقب خطرناكى را براى توسعه و امنيت كشور به همراه خواهد داشت.
سيدمحمدرضا گلستانه
نظرات شما عزیزان:
????????: بیو تکنولوژی درعلوم مختلف, ژنتیک, ,
