¿Cuál es la diferencia entre Bioingeniería y Biotecnología?
Biotecnología
Objetivos de la formación empresarial
Esta especialización cultiva teorías básicas, conocimientos básicos y habilidades básicas de las ciencias de la vida y la biotecnología más sistemática. Puede participar en investigaciones científicas o. enseñar en instituciones de investigación científica o colegios y universidades, y puede participar en aplicaciones relacionadas con la biotecnología en empresas, instituciones y departamentos administrativos en la industria, medicina, alimentación, agricultura, silvicultura, ganadería, pesca, protección ambiental, jardinería y otras industrias. Profesionales senior en investigación, desarrollo tecnológico, gestión de producción y gestión administrativa.
Requisitos de formación empresarial
Los estudiantes de esta especialidad aprenden principalmente teorías básicas y conocimientos básicos en biotecnología, y están capacitados en pensamiento científico y experimentos científicos en investigación básica aplicada y desarrollo de tecnología, y tienen Habilidades relativamente buenas. Buena alfabetización científica y habilidades básicas preliminares en enseñanza, investigación, desarrollo y gestión.
La biotecnología es producto del desarrollo de la biología moderna y su integración con disciplinas afines. Su núcleo es la ingeniería genética centrada en la tecnología del ADN recombinante, e incluye también la ingeniería microbiana, la ingeniería bioquímica, la ingeniería celular y los productos biológicos. y otros campos. Formar profesionales de alto nivel en biotecnología que dominen las teorías básicas, los conocimientos básicos y las habilidades básicas de la biología y la biotecnología modernas, hayan obtenido una formación preliminar en investigación básica aplicada y en investigación de desarrollo científico y tecnológico, y tengan buena calidad científica, un fuerte sentido de innovación y capacidad práctica. .
La especialización en biotecnología forma profesionales de alto nivel con conocimientos ecológicos que pueden participar en la protección y gestión del medio ambiente ecológico en instituciones de investigación científica, colegios y universidades, empresas y departamentos administrativos.
Los titulados en Biotecnología deberán adquirir los siguientes conocimientos y habilidades:
1. Dominar las teorías básicas y los conocimientos básicos de matemáticas, física, química, etc.
2. Dominar las teorías básicas, los conocimientos básicos y las habilidades experimentales básicas en biología básica, bioquímica, biología molecular, microbiología, ingeniería genética, ingeniería de fermentación e ingeniería celular, así como los principios básicos y métodos básicos de biotecnología y desarrollo de productos.
3. Comprender los principios generales y conocimientos de carreras similares
4. Familiarizado con las políticas y regulaciones relevantes, como las políticas nacionales de la industria de biotecnología, los derechos de propiedad intelectual y las regulaciones de seguridad de la bioingeniería
5. Comprender las fronteras teóricas, las perspectivas de aplicación y los últimos avances de la biotecnología, así como el estado de desarrollo de la industria biotecnológica
6. Dominar los métodos básicos de consulta de datos, recuperación de literatura y el uso de tecnología de la información moderna para obtener información relevante; tener la capacidad de diseñar experimentos, crear condiciones experimentales, resumir, organizar y analizar resultados experimentales, escribir artículos y participar en intercambios académicos.
Materias principales
Biología, química
Cursos principales
Microbiología, biología celular, genética, zoología, ciencias vegetales, ecología, comportamiento , fisiología vegetal, fisiología animal, evolución biológica, bioquímica, biología molecular, ingeniería genética, ingeniería celular, ingeniería microbiana, ingeniería bioquímica, tecnología downstream de bioingeniería, equipos de ingeniería de fermentación, etc.
Principales vínculos de enseñanza práctica: incluidas prácticas docentes, prácticas de producción y tesis de graduación (diseño, etc., generalmente organizadas durante 10 a 20 semanas.
La duración del estudio es de cuatro años
Título otorgado
Licenciatura en Ciencias
En los últimos años, la biotecnología moderna representada por la ingeniería genética, la ingeniería celular, la ingeniería de enzimas y la ingeniería de fermentación se ha desarrollado rápida y cada vez más. Influyó y cambió la producción y el estilo de vida de las personas. La llamada biotecnología (Biotecnología) se refiere a "la tecnología que utiliza organismos vivos (o sustancias biológicas) para mejorar productos, mejorar plantas y animales, o cultivar microorganismos para fines especiales". término general para biotecnología, que se refiere al uso de la bioquímica, la biología molecular, la microbiología, la genética y otros principios combinados con la ingeniería bioquímica para transformar o recrear el material genético de células diseñadas, cultivar nuevas variedades y utilizarlas a escala industrial. El sistema biológico existente utiliza procesos bioquímicos para fabricar productos industriales. En resumen, es el proceso de industrialización de organismos vivos, sistemas vivos o procesos vitales. La bioingeniería incluye la ingeniería genética, la ingeniería celular, la ingeniería de enzimas y la ingeniería bioelectrónica. , tecnología de esterilización e ingeniería de proteínas emergente, etc. Entre ellos, la ingeniería genética es el núcleo de la bioingeniería moderna.
La ingeniería genética (o ingeniería genética, tecnología de recombinación genética) consiste en cortar y combinar genes de diferentes organismos in vitro, conectarlos al ADN de vectores (plásmidos, fagos, virus), luego transferirlos a microorganismos o células, clonarlos, y El gen transferido se expresa en células o microorganismos para producir la proteína requerida.
Actualmente, más del 60% de los logros de la biotecnología se utilizan en la industria farmacéutica para desarrollar nuevos medicamentos especializados o mejorar las medicinas tradicionales. Esto ha provocado importantes cambios en la industria farmacéutica y el rápido desarrollo de los productos biofarmacéuticos. Los productos biofarmacéuticos son el proceso de aplicación de tecnología de bioingeniería al campo de la fabricación de medicamentos, el más importante de los cuales son los métodos de ingeniería genética. Es decir, la tecnología de clonación y la tecnología de cultivo de tejidos se utilizan para cortar, insertar, conectar y recombinar ADN para obtener productos biomédicos. Los biofarmacéuticos son preparaciones biológicamente activadas hechas a partir de microorganismos, parásitos, toxinas animales y tejidos biológicos como materiales de partida, preparadas mediante procesos biológicos o técnicas de separación y purificación, y utilizando técnicas biológicas y técnicas analíticas para controlar la calidad de los productos intermedios y terminados. incluyendo vacunas, vacunas, toxinas, toxoides, suero, productos sanguíneos, preparaciones inmunes, citocinas, antígenos, anticuerpos monoclonales y productos de ingeniería genética (productos de ADN recombinante, reactivos de diagnóstico in vitro), etc. En la actualidad, los medicamentos biológicos que han sido desarrollados por humanos y han entrado en la etapa de aplicación clínica se pueden dividir en tres categorías principales según sus usos: medicamentos de ingeniería genética, vacunas biológicas y reactivos de diagnóstico biológico. Estos productos desempeñan un papel cada vez más importante en el diagnóstico, prevención, control e incluso eliminación de enfermedades infecciosas y en la protección de la salud humana.
La relación entre biotecnología y tecnologías de la información
La relación entre biotecnología y tecnologías de la información
La biotecnología (Biotecnología) se basa en las ciencias de la vida y utiliza productos biológicos (o biológicos). tejidos, células y otros componentes), el diseño y construcción de nuevas sustancias o nuevas cepas con propiedades esperadas, y la tecnología integral que se combina con principios de ingeniería para procesar y producir productos o proporcionar servicios. La tecnología de la información (ciencia de la información) es la tecnología que estudia la adquisición, transmisión y procesamiento de información. Es una combinación de tecnología informática, tecnología de la comunicación y tecnología microelectrónica. Utiliza computadoras para el procesamiento de la información y tecnología moderna de comunicación electrónica para la recopilación y el almacenamiento de la información. , procesamiento, utilización y fabricación de productos relacionados, desarrollo de tecnología y nuevas disciplinas de servicios de información. La tecnología de la información y la biotecnología son tecnologías avanzadas y nuevas en la nueva economía, las dos no están en una relación de compensación, sino que se complementan y promueven conjuntamente el rápido desarrollo económico del siglo XXI.
1. El desarrollo de la biotecnología requiere el apoyo de la tecnología de la información.
(1) La tecnología de la información proporciona poderosas herramientas informáticas para el desarrollo de la biotecnología. En el proceso de desarrollo de la biotecnología moderna, las computadoras y la tecnología informática de alto rendimiento han desempeñado un papel enorme en su promoción. En la publicación del borrador del genoma humano elaborado conjuntamente por Celera Gene Research, el Centro Sanger británico, el Instituto Whitehead de los Estados Unidos, los Institutos Nacionales de Salud y el Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China. , muchas instituciones de investigación de los Estados Unidos enfatizan particularmente que es la tecnología informática de alto rendimiento proporcionada por los fabricantes de tecnología de la información la que hace que todo esto sea posible. De manera similar, durante la creación del borrador del genoma humano conocido como "Programa de aterrizaje lunar del Apolo de ciencias biológicas", los servidores Alpha de Compaq también proporcionaron a los investigadores una excelente potencia informática. Los analistas de la industria dicen que detrás de esta feroz carrera por decodificar genes hay una competencia por el poder de las supercomputadoras. Al mismo tiempo, esta competencia ayudará al público a formarse una comprensión general de los superpoderes de las supercomputadoras. Hasta entonces, estas máquinas de ultra alta velocidad, cuya construcción costó al menos millones de dólares, eran desconocidas. Se utilizaban para controlar reactores nucleares, predecir el clima o jugar contra maestros de ajedrez de talla mundial. Hoy en día, la gente es cada vez más consciente de que las supercomputadoras son cruciales para crear nuevos tipos de medicamentos, curar enfermedades y, en última instancia, permitirnos reparar defectos genéticos humanos. La informática de alto rendimiento puede hacer mayores contribuciones a la humanidad.
El director general de Celera Corporation dijo en una entrevista con USA Today: "Esta es la primera vez en la historia de la humanidad que el código genético humano se ha combinado de forma lineal. La empresa Celera tuvo que poner 3,2". mil millones de pares de bases en el orden correcto, un desafío que fue el más severo de cualquier cálculo a gran escala jamás intentado.
Para completar la enorme cantidad de procesamiento de datos requerido para este proyecto histórico, Celera utilizó 700 procesadores Alpha de 64 bits interconectados, con una potencia informática de 1,3 billones de operaciones de punto flotante por segundo. Al mismo tiempo, Celera también adoptó el sistema Storage Works de Compaq para completar la gestión de una base de datos con un espacio de 50 TB y una tasa de crecimiento anual de IOTA. El presidente de la junta directiva de Compaq Computer Company dijo una vez en un discurso: " Actualmente, es difícil separar el progreso de la biotecnología del desarrollo de la informática de alto rendimiento. De hecho, muchos científicos destacados creen que la informática de alto rendimiento es el futuro de la biología y la medicina, con computadoras y software cada vez más potentes. se utilizará para recopilar, almacenar, analizar, simular y distribuir información.
La tecnología de la información también ayudará a mejorar la gestión de diversas bases de datos, la entrega de información, la recuperación y los recursos en el campo de la biotecnología*. Otro hardware que ha llamado la atención en el campo de la biotecnología, después de los secuenciadores de genes, son los chips genéticos, cuyo desarrollo también depende en gran medida de la tecnología de la información para disponer los fragmentos de genes en sustratos como portaobjetos de microscopio o obleas de silicio, es decir, los genes. Coloque los fragmentos de genes en el chip y los fragmentos de genes del espécimen en el lector de chips de genes (también un dispositivo de descifrado), y podrá comparar y descifrar rápidamente la información del espécimen. Es un dispositivo que descifra la información genética de un. espécimen desde cero, mientras que el chip genético y su lector son dispositivos que descifran la información comparándola con la información genética existente. En este campo, las empresas estadounidenses son relativamente famosas, pero las empresas japonesas también lo son. participar activamente en el desarrollo de este campo.
(2) El desarrollo de la biotecnología requiere el apoyo de tecnologías de software específicas. El desarrollo de la biotecnología y su industria demandará software de biotecnología. una de las fuerzas clave que apoyan el desarrollo de la biotecnología y su industria. Se necesita el software profesional correspondiente para respaldarla en todos los campos de la biotecnología: 1) La construcción de diversas bases de datos de biotecnología requiere un excelente rendimiento y una rápida actualización de la tecnología del software; el análisis de estructuras de bajo nivel, el diseño de cebadores, el mapeo de plásmidos, el análisis de secuencias, el análisis de estructuras de bajo nivel de proteínas, la simulación de reacciones bioquímicas, etc. también requieren el software y el soporte técnico correspondientes; 3) Fortalecer la gestión de la bioseguridad y la bioinformática. La gestión de la seguridad también es inseparable de la; apoyo al desarrollo de software y tecnología.
2. La biotecnología ha abierto un nuevo camino para el desarrollo de la tecnología de la información.
(1) La biotecnología promueve el desarrollo de la supercomputadora. Tras la finalización de diversas tareas del Proyecto Genoma Humano, los datos de secuencia y estructura de ácidos nucleicos y proteínas han aumentado exponencialmente. Frente a datos tan enormes y complejos, solo las computadoras pueden usarse para administrar datos, controlar errores y acelerar el proceso. Sin embargo, completar estos procesos no está dentro de las capacidades de las computadoras comunes, sino que requiere computadoras con capacidades de supercomputación. Por lo tanto, el desarrollo de la biotecnología impondrá mayores exigencias a la tecnología de la información. promover el desarrollo de la industria de la información. Un ejemplo más convincente es el del número del 22 de noviembre de 2002 de "Nature", los científicos israelíes anunciaron el desarrollo de una "computadora biológica" en miniatura compuesta de moléculas de ADN y moléculas de enzimas, un billón de ellas. La computadora tiene el tamaño de una gota de agua, opera a una velocidad de mil millones de veces por segundo y tiene una precisión del 99,8%. Por supuesto, como ocurre con todas las nuevas tecnologías, algunos científicos se muestran escépticos. Creen que este tipo de computadora en un tubo de ensayo tiene un defecto fatal. Debido a que la reacción bioquímica en sí tiene un cierto grado de aleatoriedad, los resultados de esta operación pueden no ser completamente precisos, además, las moléculas de ADN involucradas en la operación no pueden comunicarse; Al igual que las computadoras tradicionales, solo pueden "luchar de forma independiente", lo que no es suficiente para manejar algunos cálculos a gran escala.
Los países europeos y americanos y Japón han establecido sucesivamente centros de datos bioinformáticos. Estados Unidos tiene el Centro Nacional de Información Biotecnológica (ncbi), el Reino Unido tiene el Instituto Europeo de Bioinformática (ebi) y Japón tiene más. de 70 empresas farmacéuticas, biológicas y La "Alianza para la Informatización de la Industria Biológica" compuesta por empresas de alta tecnología, etc. Un informe de 2001 del Grupo Goldman-Sachs mostró que IBM, Sun, Compaq y Motorola habían alcanzado cada uno al menos 12 intenciones de cooperación con empresas de biotecnología y empresas de investigación* **Hay más de 140 acuerdos de cooperación, y el contenido de la cooperación involucra varios campos técnicos, incluidos chips genéticos, simulación por computadora de los efectos de las drogas, etc.
(2) La biotecnología romperá fundamentalmente los límites físicos de las computadoras. Las computadoras que se utilizan actualmente se basan en chips de silicio. Debido a las limitaciones del espacio físico y a problemas como el consumo de energía y la disipación de calor, inevitablemente encontrarán límites de desarrollo para lograr avances importantes, deberán depender de la innovación de nuevos materiales. En el año 2000, científicos de la Universidad de California en Los Ángeles desarrollaron interruptores moleculares basados en las características de macromoléculas biológicas que pueden producir información y no información en diferentes estados. En 2001, se lanzó la primera computadora de ADN autónoma del mundo y fue calificada como uno de los diez mayores avances científicos y tecnológicos del mundo ese año. En 2002, el profesor Adleman, un pionero en el campo de la investigación informática del ADN, utilizó una computadora de ADN simple para encontrar una respuesta a un problema matemático con 24 variables y 1 millón de resultados posibles en un experimento. El desarrollo de las computadoras de ADN dio un paso importante. paso adelante.
La industria de la información y la industria biológica son sin duda productos de alta tecnología en la investigación de las ciencias biológicas, el trabajo con computadoras siempre es indispensable. Si vas a un instituto de investigación de secuenciación del genoma, verás que hay una gran cantidad de ellos. Que utilicen secuenciadores súper informáticos puede hacerle creer que ha llegado a una empresa de tecnología de la información. La industria biológica se ha acelerado debido a la incorporación de las computadoras, y la industria de la tecnología de la información también se ha desarrollado y obtenido ganancias debido a las necesidades de las ciencias biológicas. Utilizando diversas herramientas de matemáticas, informática y biología para aclarar y comprender el significado biológico contenido en los datos obtenidos de grandes cantidades de investigación sobre el genoma, la biología y la informática se cruzan y combinan para formar una nueva disciplina. Los beneficios que aportan sus avances en bioinformática o biología de la información son inconmensurables. En Estados Unidos ha surgido un gran número de empresas basadas en la bioinformática con la esperanza de descubrir riqueza en campos como los medicamentos genéticamente modificados, los biochips y la ingeniería metabólica. La industria de la bioinformática tiene un enorme potencial. Se puede decir que la integración de la biotecnología (biotecnología) y la tecnología de la información (tecnología de la información) es el futuro del mercado económico mundial. En el Foro de Alta Tecnología de la Tercera Feria Internacional de Alta Tecnología de China celebrada en Shenzhen, el académico Hou Yunde, vicepresidente de la Academia de Ingeniería de China, señaló que la industria de la biotecnología debe posicionarse como una industria clave, solo superada por la de la información. industria. Dijo que la información y la biotecnología son tecnologías clave relacionadas con el desarrollo económico y el destino nacional de mi país en el nuevo siglo, y se convertirán en el punto de crecimiento económico de las industrias innovadoras de mi país.
Biotecnología y aplicaciones principales
Mucha gente cree que 2000 es el año de la inversión en la industria de la biotecnología. La finalización y publicación de la secuenciación de genes humanos es otro hito en la historia de la ciencia que ha fascinado a muchas personas que se han suicidado. En 2000, el mercado de valores de la industria biotecnológica de Estados Unidos añadió 30.000 millones de dólares, lo que superó con creces la inversión total en el mercado de valores de la industria en los cinco años anteriores. Las acciones de biotecnología y otras industrias tecnológicas fueron extremadamente altas. Hay muchos signos de que la industria biotecnológica, aunque tiene menos de 30 años, está entrando en una etapa de madurez.
En 2001, cuando la economía estadounidense estaba en recesión, la industria biotecnológica aún absorbía 15 mil millones de dólares en inversiones, lo que fue el segundo año de mayor inversión en la historia de la industria. Los inversores creen que las empresas de biotecnología, especialmente aquellas que se especializan en nuevos medicamentos y las compañías farmacéuticas con las que se asocian, lanzarán cientos de nuevos medicamentos de Clase I en los próximos cinco años. Los avances de la biotecnología en los campos de la ciencia genética, la proteómica, la bioinformática, el diseño de fármacos asistido por ordenador, los biochips de ADN y la farmacogenómica han permitido que la lucha contra las enfermedades alcance el nivel molecular. Muchos inversores creen que el uso de métodos biotecnológicos para desarrollar nuevos fármacos dará sus frutos.
Según las estadísticas de la Organización de la Industria Biotecnológica de Estados Unidos (BIO), aproximadamente 120 medicamentos biológicos ingresaron al mercado entre 1982 y 2000; en 2001, 300 nuevos medicamentos se encontraban en la etapa final de ensayos clínicos. Según la experiencia pasada, para 2007, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobará la entrada al mercado de aproximadamente 240 de estos nuevos medicamentos, duplicando así el número de medicamentos biotecnológicos en el mercado. La mayoría de los nuevos medicamentos biotecnológicos son una nueva clase de medicamentos utilizados para tratar enfermedades cardíacas, cáncer, diabetes y enfermedades infecciosas.
La importante aplicación de la biotecnología no se da sólo en la industria de la salud, sino que también la inversión en I+D de la biotecnología en otras industrias es muy destacada. Al depender de la biotecnología, la agricultura puede utilizar menos tierra para producir alimentos más saludables; la manufactura puede reducir la contaminación ambiental y ahorrar el consumo de energía; la industria puede utilizar recursos renovables para producir materias primas para proteger el medio ambiente.
Además del desarrollo de productos, otro indicador importante de la madurez de la industria biotecnológica son las reservas de efectivo de la industria. En 2000, cuando la industria de la biotecnología recaudó una gran cantidad de capital de la sociedad, la mayoría de las empresas de biotecnología se encontraban en buena situación financiera en 2001. Según el Informe sobre Biotecnología de 2001 de Ernst & Young, más de la mitad de las 340 empresas de biotecnología que cotizan en bolsa en Estados Unidos tienen reservas de efectivo que pueden durar más de tres años, lo que sienta una buena base para el rápido desarrollo de la industria en el futuro.
Otra señal de la madurez de la industria biotecnológica es la consolidación. Empresas biotecnológicas bien financiadas, como Genetics, se están fusionando con otras empresas de tecnología auxiliar para formar empresas biofarmacéuticas integradas que pueden desarrollar, producir y vender sus propios productos. Este tipo de actividad de fusión no sólo aumenta la variedad de productos y los ingresos de la empresa, sino que también ayuda a mejorar la competitividad de toda la industria.
La industria biotecnológica es el principal motor de la nueva economía. Aunque el valor de las acciones de la industria biotecnológica también ha disminuido significativamente últimamente, en el pasado ha ganado más de lo que está perdiendo actualmente. Durante el año pasado, el índice Nasdaq de Biotecnología disminuyó un 20%, pero en comparación con los tres años anteriores, el índice sigue subiendo casi un 100%. En su actual estado de mercado bajista, el índice ha superado al Nasdaq Composite y al Dow Jones Industrial Average. Muchos analistas creen que las acciones de productos biológicos y farmacéuticos tendrán un desempeño mediocre pero se desarrollarán saludablemente en 2002. En los próximos 12 a 24 meses, las acciones de productos biológicos despegarán nuevamente y nuevos productos biotecnológicos comenzarán a ingresar al mercado.
Muchos gobiernos estatales de Estados Unidos apoyan el desarrollo de la industria biotecnológica y han lanzado muchos planes de desarrollo económico para atraer empresas biotecnológicas. Por ejemplo, Michigan es uno de los diez principales estados biotecnológicos de los Estados Unidos. El gobierno estatal ha prometido entrar entre los cinco primeros de los Estados Unidos en la industria biotecnológica y planea invertir mil millones de dólares para construir el Corredor de Ciencias Biológicas de Michigan. Actualmente hay más de 300 empresas biológicas en el corredor.
De los genes a los fármacos
En el primer año del siglo XXI, los científicos completaron la secuenciación de genes humanos. El impacto de este logro en el desarrollo de la industria biotecnológica será inestimable. En el proceso de exploración de los misterios de los genes humanos, se han descubierto algunos fármacos nuevos, lo que se ha convertido en un foco de atención de la biotecnología.
En mayo de 2001, la FDA aprobó la comercialización de Gleevec desarrollado por Novartis, que es un buen fármaco para el tratamiento de la leucemia crónica. Este es el primer fármaco anticancerígeno nuevo diseñado y desarrollado basándose en el mecanismo de actividad de las células cancerosas. Durante el proceso de tratamiento, los medicamentos tradicionales contra el cáncer también afectarán a las células normales y causarán efectos secundarios graves a los pacientes, mientras que Gleevec sólo mata las células cancerosas genéticamente mutadas. Las últimas investigaciones muestran que Gleevec es eficaz tanto contra el cáncer de sangre como contra los tumores, y puede convertirse en un nuevo fármaco anticancerígeno de amplio espectro.
Otro tipo de fármaco biotecnológico para tratar el cáncer son los anticuerpos monoclonales. Estos anticuerpos se dirigen a moléculas específicas asociadas con las células cancerosas. Desde 1980, los efectos mágicos de los anticuerpos monoclonales han atraído la atención de muchas empresas farmacéuticas. Después de más de diez años de investigación, los anticuerpos monoclonales se desarrollaron inicialmente como nuevos fármacos contra el cáncer. Actualmente, muchas empresas farmacéuticas están desarrollando anticuerpos monoclonales y sus aplicaciones se han ampliado desde la lucha contra el cáncer hasta el tratamiento de otras enfermedades. En el año 2000, la FDA había aprobado nueve anticuerpos monoclonales y más de 60 productos más estaban siendo sometidos a ensayos clínicos.
En términos anticancerígenos, los anticuerpos monoclonales funcionan como el propio sistema inmunológico del cuerpo, pero en la mayoría de los casos, el propio sistema inmunológico del cuerpo no bloqueará las células cancerosas como células dañinas, lo que permitirá que las células cancerosas permanezcan en el Reproducción, poniendo en peligro la vida humana.
La función de los anticuerpos monoclonales es apuntar a las células cancerosas, destruirlas o activar el sistema inmunológico del cuerpo para atacar a las células cancerosas. Los anticuerpos monoclonales también pueden servir como una "bomba inteligente", que transporta agentes químicos o radiactivos que seleccionan las células cancerosas para atacarlas.
En 1997, la FDA aprobó el primer anticuerpo monoclonal, Rituxin, para el tratamiento del linfoma no Hodgkin. En 1998 se lanzó otro anticuerpo monoclonal, Herceptin, para el tratamiento del cáncer de mama.
Herceptin fue desarrollado por la American Gene Technology Company, fundada en 1976 y fue la primera empresa biofarmacéutica establecida. La estadounidense Genentech es una de las diez principales empresas de biotecnología del mundo. Tiene diez productos biofarmacéuticos a base de proteínas en el mercado y más de 20 productos en desarrollo, principalmente fármacos terapéuticos para el cáncer, enfermedades cardiovasculares y del sistema inmunológico.
La empresa tiene más de 5.000 empleados. Fundada en 1992, Human Genomics fue la primera empresa de la industria biotecnológica en desarrollar genes humanos. La empresa primero estudia y explora la relación entre los genes humanos y las enfermedades, con el objetivo de descubrir genes relacionados con enfermedades y desarrollar fármacos terapéuticos relacionados. La empresa tiene actualmente ocho productos en ensayos clínicos.
Otros productos biomédicos incluyen la terapia génica, las células madre y las vacunas. A medida que aumenta la comprensión de la biología humana por parte de la gente, el descubrimiento de fármacos se vuelve más complejo. Las industrias biotecnológica y farmacéutica tienen que depender de herramientas más avanzadas y sofisticadas para desarrollar nuevos medicamentos. Históricamente, Agilent ha sido un importante fabricante de equipos de pruebas farmacéuticas. La empresa tiene relaciones comerciales muy estrechas con las diez principales empresas farmacéuticas del mundo. Hoy en día, Agilent también puede proporcionar nuevos instrumentos científicos para el diagnóstico de enfermedades y la investigación de nuevos fármacos.
Biotecnología agrícola
La aplicación de la biotecnología en la agricultura se basa en el conocimiento de la genética y la proteómica vegetal y animal. Muchos expertos creen que sólo recurriendo a la biotecnología podrán los países en desarrollo superar el hambre y aliviar la escasez mundial de alimentos causada por el crecimiento demográfico.
Al aprovechar genes específicos en plantas y animales, es posible cultivar más cultivos en menos tierra y al mismo tiempo reducir el uso de pesticidas. Utilizando la biotecnología, se pueden producir cultivos en climas severos. El uso de la biotecnología también puede mejorar la nutrición y el sabor de los alimentos.
St. Louis en Estados Unidos es la región de más rápido crecimiento en el mundo para la biotecnología agrícola. La zona se considera un cinturón bioindustrial y en ella se encuentra la famosa empresa de biotecnología agrícola Monsanto.
La biotecnología es un método de cría rápido y eficaz. Introduciendo genes específicos para cambiar la calidad de animales y plantas. Por ejemplo, los científicos pueden prolongar la vida útil de los tomates insertando genes antimaduración en los tomates. La introducción de genes resistentes a insectos que sean inofensivos para los humanos en las plantas puede prevenir plagas y enfermedades y reducir el uso de pesticidas. La introducción de genes que produzcan vitamina A en el arroz puede mejorar el valor nutricional del arroz.
Otra posible aplicación de la biotecnología en la agricultura es la producción de vacunas comestibles, utilizando frutas y verduras para producir vacunas contra enfermedades infecciosas como la hepatitis y el cólera. La tecnología de clonación se utiliza en animales para preservar el alto rendimiento de animales de alta calidad.
Los productos de biotecnología agrícola comercializados son principalmente soja, maíz, colza, algodón, etc., genéticamente modificados. Las plantas genéticamente modificadas fueron rápidamente aceptadas por los agricultores por su excelente calidad. En 2001, la superficie plantada de plantas genéticamente modificadas en el mundo alcanzó 53 millones de hectáreas, un aumento del 19% con respecto a 2000.
Biotecnología industrial y ambiental
La biotecnología se utiliza en la fabricación industrial y la gestión ambiental para promover el desarrollo sostenible de la industria. En 1998, la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos creía que la biotecnología lo haría. desempeña un papel clave en el desarrollo sostenible de la industria y alienta a sus países miembros a apoyar la investigación en biotecnología industrial y ambiental.
Los microbios se consideran fábricas químicas naturales. Están reemplazando a los catalizadores industriales en la fabricación de productos químicos. Por ejemplo, las enzimas pueden sustituir el fósforo en los detergentes y los compuestos de azufre en los procesos de curtido del cuero. En el proceso de fabricación de papel, las preparaciones enzimáticas pueden reducir la cantidad de cloruro utilizado en el proceso de blanqueo de la pulpa. La aplicación de microorganismos en los procesos de producción industrial hace que la producción industrial sea limpia, eficiente y sostenible.
Las enzimas también pueden servir como biocatalizadores para convertir biomasa en energía, etanol, etc. Lo que es aún más tentador es que, mediante enzimas biológicas, los tallos de maíz se pueden convertir en plásticos degradables para envasar alimentos, etc.
La aplicación de la genética y la proteómica en la biotecnología industrial no solo consiste en descubrir las características de las enzimas microbianas, sino también en permitir que los microorganismos produzcan nuevas preparaciones enzimáticas para diversos fines mediante la variación de objetivos.
Los científicos predicen que dentro de 10 a 20 años, la aplicación de la biotecnología en la industria será tan importante como su aplicación en la salud humana.
Otras aplicaciones de la biotecnología
Además de sus principales aplicaciones en la salud humana, la agricultura, la industria y el medio ambiente, la biotecnología también tiene algunas aplicaciones en otros campos.
Cada vez hay más empresas biológicas que desarrollan productos médicos para la cría de animales. El mercado anual de productos de salud animal en los Estados Unidos es de aproximadamente 4 mil millones de dólares estadounidenses. Hay alrededor de 100 tipos de productos biológicos animales aprobados por. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, principalmente para prevenir vacunas y medicamentos terapéuticos para enfermedades infecciosas de los animales y enfermedades comunes.
La biotecnología también se utiliza en la protección de animales salvajes raros, utilizando la identificación del ADN para identificar especies animales y rastrear sus áreas de actividad.
La aplicación de la biotecnología marina permite la supervivencia de la vida marina que se encuentra en peligro por la sobrepesca. Al mismo tiempo, proporciona una manera para que los humanos descubran nuevos fármacos a partir de ricos recursos biológicos marinos. Por ejemplo, la toxina de la caracola es un analgésico eficaz y las esponjas se pueden utilizar como antiinfeccioso.
La aplicación de la biotecnología en el desarrollo espacial puede crear un entorno de soporte vital para los astronautas necesarios para la exploración espacial a largo plazo. Además, la biotecnología también se utiliza en la arqueología humana y la investigación criminal, y la historia evolutiva de las poblaciones humanas se puede estudiar mediante análisis de ADN. La aplicación de la tecnología del ADN a la investigación criminal puede ayudar a los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley a identificar a los delincuentes.
Bioterrorismo
El incidente terrorista del 11 de septiembre en los Estados Unidos y los posteriores casos de ántrax hicieron que la mayoría de los estadounidenses sintieran que podrían ocurrir incidentes de bioterrorismo en el futuro, y la defensa contra los incidentes de bioterrorismo Hay que tomarlo en serio.
En el pasado, varias empresas de biotecnología estadounidenses han colaborado con funcionarios para proponer estrategias de defensa de armas biológicas, pero la mayoría de los experimentos fueron meras simulaciones. Antes del incidente del 11 de septiembre, la financiación de la investigación sobre bioterrorismo del Departamento de Salud de Estados Unidos era de 50 millones de dólares. Pero después del incidente del 11 de septiembre, el presupuesto aumentó significativamente. Un proyecto de ley sobre bioterrorismo aprobado en junio de este año asignó 4.500 millones de dólares al Departamento de Seguridad Nacional de Estados Unidos para bioterrorismo. Los expertos predicen que el bioantiterrorismo se convertirá en un nuevo campo de defensa nacional y Estados Unidos utilizará la biotecnología para defenderse de varios posibles ataques bioterroristas. El bioantiterrorismo estará estrechamente relacionado con el sistema de salud pública, la industria de defensa tradicional, la biotecnología y la industria farmacéutica. Después del incidente del 11 de septiembre, Estados Unidos desarrolló rápidamente vacunas contra el ántrax y la viruela. Alrededor de 24 empresas de biotecnología estadounidenses están participando en la investigación y el desarrollo de otras vacunas y medicamentos. El gobierno de Estados Unidos planea pagar 640 millones de dólares para almacenar vacunas contra enfermedades relacionadas con el fin de prevenir varios posibles incidentes de bioterrorismo. Por ejemplo, se están desarrollando nuevos tratamientos antibióticos y antivirales para su uso contra patógenos que se han vuelto resistentes. Una empresa está estudiando el uso de anticuerpos monoclonales para eliminar toxinas de la sangre. Otros productos en desarrollo incluyen preparaciones de enzimas especializadas para la remediación de ambientes contaminados intencionalmente, monitores atmosféricos rápidos, reactivos de diagnóstico de agentes infecciosos, nuevos sistemas de administración de medicamentos y más.
Aplicación de la biotecnología
Aplicación de la biotecnología tradicional
Aplicación de la biotecnología moderna
Aplicación de la biotecnología tradicional
Incluyendo:
Tecnología de microscopio, tecnología de tinción y preparación de muestras de portaobjetos, tecnología de rastreo y etiquetado de isótopos, tecnología de cultivo sin suelo, tecnología de mejoramiento de cultivos, tecnología de microscopio, tecnología de microscopio fotoeléctrico, tecnología de microscopio electrónico
Aplicaciones: Células (nivel microscópico, nivel submicroscópico) Tecnología de tinción y preparación de muestras de portaobjetos
Aplicación: Tecnología de etiquetado de isótopos para estudiar la estructura y función celular*
Aplicación: Temas de investigación relacionados con sustancias químicas en células u organismos, como la ubicación de una determinada sustancia, su trayectoria de movimiento, la situación de mezcla de la sustancia, etc.
Utilizando el principio del cultivo en solución, varios elementos minerales necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas se preparan en una solución nutritiva en una determinada proporción, y esta solución nutritiva se utiliza para cultivar plantas.
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La biotecnología es todavía una especialización muy nueva, por lo que no es fácil encontrar trabajo y, en general, la biotecnología es una especialización universitaria. universidades Esta especialización no es de muy alto nivel, y mucho menos la universidad y la biotecnología. Si desea desarrollarse en el futuro, solo puede continuar estudiando para obtener un doctorado.