تقانة حيوية

بوابة تقانة حيوية

التكنولوجيا الحيوية (بالإنجليزية: Biotechnologies) هي تطبيق المعلومات المتعلقة بالمنظومات الحية بهدف استعمال هذه المنظومات أو مكوناتها في الأغراض الصناعية. أي أنها تقانة مستندة على علم الأحياء، خصوصًا عندما تستعملَ في الزراعة، علم الغذاء، والطب.

تعريف التقنية الحيوية

التقنية الحيوية هي ترجمة مصطلح Biotechnology أي استخدام تطبيقات التقنية الحديثة في معالجة processing الكائنات الحية.

وتعريفها في المجمل هو:

التعامل مع الكائنات الحية على المستوى الخلوى وتحت الخلوى من أجل تحقيق أقصى استفادة منها صناعيًا وزراعيًا وبالتالى اقتصاديًا وذلك عن طريق تحسين خواصها وصفاتها الوراثية.

وهذا الكلام بالنسبة لكل الكائنات الحية عادا الإنسان لأن الوضع يختلف نسبيًا بالنسبة للبشر لأنهم المستفيدين وليس المستفاد منهم.

الفرع يركز على دراسة الجانب الجيني للكائن وعلى طرق وتقنيات نقل الجينات من كائن إلى آخر لتعديل صفة ما أو تحسين عيب.

التاريخ

استُعمل مصطلح التقانة الحيوية لأول مرة من قبل الاقتصادي الزراعي المجري كارل إيركي سنة 1919 ليعني به "كل خطوط العمل المؤدية إلى منتجات، ابتداءً من المواد الأولية بمساعدة كائنات حية"

[1].

توسع التعريف مؤخرًا ليشمل إنتاج مواد بمساعدة كائنات حية كالأنزيمات والكتلة الحيوية، ثم تم تضييق التعريف ليركز على تقانات جديدة بدلاً من عمليات الإنتاج التقليدية.

مؤخرًا، بدأت بعض التقانات الحيوية تستغني عن الكائنات الحية مثلما في تقنية مصفوفة دنا صغيرة DNA microarray أو تقنية العناصر المشعة.

تطبيقات التكنولوجيا الحيوية

التكنولوجية الحيوية لديها العديد من التطبيقات على سبيل المثال:

الإنسان.

العلاج الجينى (بالإنجليزية: Gene therapy) أي معالجة الأمراض الوراثية في البشر باستخدام التكنولوجية الحيوية في نقل وتعديل الجينات المعطوبة، بالإضافة إلى إمكانية زرع أعضاء جديدة باستخدام المحتوى الوراثي لخلية المريض بدلا من أن ينقل له عضو من متبرع أو من ميت.

إنتاج أدوية خاصة بالمحتوى الجينى للفرد (بالإنجليزية: pharmacogenomics) أو ما يعرف بعلم الصيدلة الجيني.

التعامل في قضايا اثبات النسب وفي الطب الشرعى بوحدات الDNA في الجانب الجنائي من القضايا للكشف عن هوية المجرم عن طريق البصمة الوراثية، بالإضافة إلى فحوصات ما قبل الزواج لمعرفة احتمالية الإصابة بالأمراض في الأجيال القادمة.

الكائنات الدقيقة.

تستخدم الكائنات الدقيقة (خاصة البكتريا والفيروسات) على نطاق واسع في مشروعات التكنولوجيا حيوية على سبيل المثال:

- إنتاج البروتينات كالانسولين البشرى(humo insulin)

- استخدام البكتريا في إنتاج الاسمدة الحيوية(bio fertilizers) بدلاً من استخدام الاسمدة الكيماوية.

- في تنقية المياة من الملوثات.

- التخلص من المخلفات العضوية.

- تصنيع المركبات الكيميائية المستخدمة في العقاقير.

- استخدام الكائن الدقيق كناقل لبعض الجينات التي تحمل الصفات المرغوبة.

النباتات

على الصعيد الزراعى فتح مجال التكنولوجية الحيوية أفاقًا واسعة جدًا في الإنتاج النباتى.

- إمكانية نقل جينات بعض الصفات المرغوبة (مثل تحمل درجة الحرارة ونقص المياه من نباتات صحراوية) إلى نباتات أخرى.

- التحكم في أحجام وأشكال الثمار والنباتات بشكل عام (زيادة الحجم وتغيير اللون والشكل حسب الرغبة).

- إمكانية رفع القيمة الغذائية لمحصول ما بإضافة بعد الصفات الوراثية من محاصيل أخرى.

- مضاعفة كميات المحاصيل الناتجة واختزال الوقت اللازم للنمو وبالتالى المساعدة على القضاء على المجاعات وارتفاع أسعار الغذاء.

- إنتاج وقود حيوي.

فروع التقانة الحيوية

هناك تصنيف آخر لمجالات التكنولوجيا الحيوية:

تقانة حيوية حمراء (بالإنجليزية: Red Biotechnology)

و هي التكنولوجيا الحيوية في المجال الطبى، من أمثلتها إنتاج المضادات الحيوية من الكائنات الحية واستخدام الهندسة الوراثية لمعالجة الأمراض وفي منابلة الجينات وكذلك إمكانية إنتاج أدوية خاصة بالمحتوى الجينى لفرد ما.

تقانة حيوية خضراء (بالإنجليزية: Green Biotechnology)

وهي التكنولوجيا الحيوية في المجال الزراعى، من أمثلتها إنتاج النباتات المعدلة وراثيًا ذات الفوائد العدة كما أخبرنا من قبل باستخدام زراعة الانسجة أو غيرها، المبيدات الحشرية غير الكيميائية، الاسمدة الحيوية..

تقانة حيوية بيضاء (بالإنجليزية: White Biotechnology)

من أكثر المجالات انتشارا وقد ادخلت العديد من التعديلات على صناعات قديمة (كالورق والبلاستيك) وهي المعروفة أيضًا بالتكنولوجيا في المجال الصناعي ،من أمثلتها استخدام الكائنات الحية لإنتاج مواد كميائية مطلوبة للاستخدام التجارى حيويًا بدلاً من إنتاجها صناعيًا وتشمل أيضًا التصنيع الدوائي وإنتاج الفيتامينات هناك أيضًا المعالجة الخاصة للأنسجة والجلود ،إنتاج البلاستيك القابل للتحلل العضوى..

تقانة حيوية زرقاء (بالإنجليزية: Blue Biotechnology)

هذا المجال هو التكنولوجيا الحيوية التي تتعامل مع عالم البحار والكائنات البحرية، وليس في هذا الفرع الوليد على الساحة العربية تطبيقات رائدة تُذكر حتى الآن..