Biotechnologieunternehmen nutzen lebende Organismen, um technologische Lösungen für Probleme wie Krankheiten, Umweltverschmutzung, Landwirtschaft und andere Bereiche zu entwickeln. Dies könnte von der Verwendung der Gene von Pflanzen zur Ableitung von Heilmitteln bis zur Verwendung von Proteinen aus einem Pilz reichen, um Pflanzen weniger anfällig für Schädlinge zu machen. Während es viele Anwendungen der Biotechnologie gibt, fallen die meisten in die Bereiche Medizin, Landwirtschaft oder Industrie.
Tipps
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Die drei Arten von Biotech-Unternehmen sind Medizin, Landwirtschaft und Industrie.
Was ist Biotechnologie?
Biotechnologie umfasst die Untersuchung und Anwendung biologischer Systeme, die in Organismen wie Bakterien, Pilzen, Viren, Pflanzen und Tieren vorkommen, um technologische Fortschritte zu erzielen. Einfacher ausgedrückt: Biotechnologie ist die Verwendung von Lebensformen (sei es durch den Organismus selbst oder durch etwas, was daraus abgeleitet wurde), um Probleme durch Technologie zu lösen.
Der Begriff wurde ursprünglich vom ungarischen Agraringenieur Karl Ereky im Jahr 1919 geprägt, um die Kombination von Biologie und Technologie zu beschreiben. Es ist schwer zu glauben, wie sehr das Feld in den hundert Jahren, seit er den Begriff geschaffen hat, gewachsen ist.
Die Biotechnologiebranche, oft abgekürzt als "Biotechnologie" oder "Biotechnologie", ist einer der am schnellsten wachsenden Sektoren in Forschung und Entwicklung. Es bringt jedes Jahr hunderte Milliarden Dollar mit neuen Innovationen ein, die in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt werden können. Diese Fortschritte können für eine Vielzahl von Zwecken entwickelt werden, z. B. für die Zubereitung von Impfstoffen, für die Ernährung der hungrigen Menschen, für die Schaffung neuer Biokraftstoffe, für die Entwicklung neuer Kosmetika oder für das Bierbrauen.
Arten der Biotechnologie
Während die drei Hauptformen der Biotechnologie sind medizinisch, landwirtschaftlich und industriell (manchmal auch als "rote", "grüne" und "weiße" Biotechnologie bezeichnet) gibt es viele verschiedene Arten von Biotechnologie, von denen einige außerhalb des Geltungsbereichs dieser drei Hauptbereiche liegen und einige mehrere Arten kombinieren. Beispielsweise betrifft die genetische Modifikation von Pflanzen zur Verwendung in einem Impfstoff sowohl den landwirtschaftlichen als auch den medizinischen Sektor.
Anwendungen der medizinischen Biotechnologie
Wenn Biotechnologie für Zwecke eingesetzt wird, kann dies Besser die Gesundheit oder das Leiden reduzieren Von Menschen oder anderen Lebewesen ist es Teil des medizinischen Biotech-Sektors. Dies beinhaltet sowohl die Suche nach Heilmitteln, Diagnosen, Therapien, Impfstoffen und Behandlungen für Krankheiten als auch die Suche nach Wegen, um Krankheiten zu verhindern, indem neue oder effizientere Wege zur Erhaltung unserer Gesundheit untersucht werden, indem Krankheiten verstanden werden und die Biologie der menschlichen Zelle untersucht wird.
Ein kleiner Teil des medizinischen Biotechnologie-Sektors konzentriert sich auf die Veterinärmedizin, obwohl die Großindustrie an Behandlungen für Menschen arbeitet, von denen einige möglicherweise auch für Tiere verwendet werden könnten. Derzeit gibt es mehr als 250 Gesundheitsprodukte und Impfstoffe aus der Biotechnologie auf dem Markt, von denen viele zur Bekämpfung bisher nicht behandelbarer Krankheiten beitragen.
Wissenschaftler auf diesem Gebiet untersuchen die grundlegende Funktionsweise von Bakterien, Pflanzen und Tierzellen. Manchmal wird die DNA dieser Zellen auf genetischer Ebene zerstört, um die Produktion bestimmter Eigenschaften zu erhöhen, die medizinische Anwendungen haben könnten, beispielsweise die Steigerung der Insulinproduktion durch Genmanipulation. In anderen Fällen untersuchen Wissenschaftler Enzyme in diesen Organismen, die bei der Entwicklung von Medikamenten oder synthetischen Hormonen helfen können.
Die Forscher hoffen, dass ihre Entdeckungen in der Gentechnik zu Heilungen oder zumindest Fortschritten bei der Behandlung von verheerenden Krankheiten wie Parkinson und Alzheimer führen können.
Beispiele für Medical Biotech
Wissenschaftler entwickeln derzeit einen Anti-Lymphom-Impfstoff, der durch den Anbau von gentechnisch veränderten Tabakpflanzen entsteht, die RNA aus malignen B-Zellen zeigen. Dies könnte pro Jahr fast 20.000 Leben retten.
Sie haben auch mit Chitosan beschichtete Bandagen verwendet, eine Zuckersorte, die aus Garnelen- und Krabbenschalen gewonnen wird und die Wunden heilt. Dies könnte Komplikationen und sogar Todesfälle bei chirurgischen Infektionen und anderen Infektionen verhindern.
Anwendungen der landwirtschaftlichen Biotechnologie
Die landwirtschaftliche Biotechnologie konzentriert sich auf gentechnisch veränderte Pflanzen um die Ernteerträge zu steigern oder wünschenswerte Eigenschaften einzuführen, damit sie in bestimmten Gebieten mit Witterung oder Schädlingen leichter wachsen können, die sonst das Wachstum erschweren würden.
Manchmal arbeiten die Forscher nicht daran, die Produktion zu verbessern oder den Anbau zu erleichtern, sondern einfach, dass die Ernten besser schmecken, attraktiver aussehen, gesünder sind oder länger im Handel stehen. Landwirtschaftliche Biotechnologie kann auch bei Tieren angewendet werden die Nahrungsmittelproduktion verbessern oder zu mach das Tier herzlicher, das als Tierbiotechnologie bekannt ist.
DNA-Modifikation ist eines der wichtigsten Werkzeuge für die landwirtschaftliche Biotech-Industrie. Es ist erwähnenswert, dass selektives Züchten eine Form der genetischen Modifikation ist, die von Landwirten beinahe so lange praktiziert wird, wie Menschen Kulturpflanzen anbauen und Vieh hüten, das sich bemüht, kräftigere Kulturpflanzen und größere, gesündere Nutztiere zu produzieren.
In modernen Anwendungen werden Wissenschaftler, die in der landwirtschaftlichen Biotech-Industrie tätig sind, manchmal eine wünschenswerte Eigenschaft in einer Pflanze ausfindig machen und dann versuchen, das verantwortliche Gen in einer anderen Pflanze zu finden, und dann dieses Gen in die erste Pflanze legen, um diese Eigenschaft zu verbessern. Zum Beispiel haben Wissenschaftler Gene aus dem Pilz in Mais übertragen Bacillus thuringiensis, Das ist natürlich resistent gegen Schädlinge wie den Maiszünsler. Pflanzen mit diesen Genen produzieren dann ein Protein, das von Natur aus gegen diese Schädlinge resistent ist, wodurch der Bedarf an Pestiziden reduziert wird.
Beispiele für landwirtschaftliche Biotech
Gentechnisch veränderte Organismen oder GVO sind einige der bekanntesten Anwendungen der Biotech-Industrie insgesamt. GVOs werden zwar häufig von der Öffentlichkeit befürchtet, können jedoch den Einsatz von Kunstdünger, Herbiziden und Pestiziden reduzieren, indem sie die Pflanzen von Anfang an kräftiger machen. Weltweit nutzen mehr als 13,3 Millionen Landwirte die Fortschritte in der landwirtschaftlichen Biotech.
Personen, die nur eine begrenzte Auswahl an Lebensmitteln haben, können oft gefährlichen Nährstoffmängeln ausgesetzt sein. Durch die Erzeugung von Nahrungsmitteln mit zusätzlichen Nährstoffen können die Menschen in diesen Gegenden auch dann gesünder bleiben, wenn sie nur eine Handvoll Lebensmittel erhalten. Ein Beispiel wäre goldener Reis, der mit Beta-Carotin infundiert wurde, was ihn zu einer guten Vitamin-A-Quelle macht.
Eine andere Anwendung der landwirtschaftlichen Biotechnologie besteht darin, Pflanzen anzubauen, die in kleineren Gebieten oder in weniger gastfreundlichen Umgebungen angebaut werden können. Wissenschaftler haben an der Entwicklung von Lebensmitteln gearbeitet, die die Menge der auf einem begrenzten Raum angebauten Lebensmittel maximieren können, selbst in schwierigen Klimazonen, wie Minustemperaturen oder Dürreperioden. Sie arbeiten auch daran, Kulturen zu züchten, die nicht durch stark salzhaltiges Wasser beeinträchtigt werden, damit sie mit Meerwasser bewässert werden können.
Anwendungen der industriellen Biotechnologie
Die meisten anderen Arten der Biotechnologie werden als industrielle Biotechnologie bezeichnet. Dies beinhaltet die Verwendung von Pflanzen, Meeresorganismen, Mikroorganismen, Algen und Pilzen Produziere Dinge wie Chemikalien, Materialien und Energie für industrielle Anwendungen.
Die industrielle Biotechnologie konzentriert sich weitgehend auf umweltfreundliche Anwendungen, die die Umweltbelastung reduzieren und die Energieeffizienz erhöhen. Zum Beispiel können Mikroorganismen und Pflanzen verwendet werden, um Abfallprodukte wie Schwermetalle abzubauen und aufzulösen.
Das Feld hat zu einigen der innovativsten und vielversprechendsten Ansätze für das industrielle Wachstum beigetragen, die gleichzeitig für die Erde von Nutzen sind, wie Biokraftstoffe, biologisch abbaubare Kunststoffe und neue Gewebe. Diese Innovationen sparen Unternehmen im Allgemeinen Geld und tragen zum Schutz der Umwelt bei, so dass sie bei Unternehmen und Verbrauchern gleichermaßen beliebt sind.
Neben den Entwicklungen in der Umwelt kann die industrielle Biotechnologie auch in vielen Branchen eingesetzt werden. Mikroorganismen werden beispielsweise seit Jahrtausenden bei der Herstellung von auf Fermentation basierenden Nahrungsmitteln wie Käse, Bier, Brot und Wein verwendet. In den letzten Jahren haben Fortschritte bei Fermentationstechnologien die Brauerei- und Käseindustrie revolutioniert. Wissenschaftler nutzen Biotechnologie weiterhin, um die Lebensmittelindustrie und andere Industrien zu verändern.
Beispiele für Industrial Biotech
Spinnennetze sind eines der stärksten Materialien in Bezug auf die Zugfestigkeit und können im Vergleich zu Stahl bei gleicher Querschnittsbreite noch mehr Kraft aufnehmen. Die Wissenschaftler hoffen, die Eigenschaften von Spinnweben nutzen zu können, um stärkere Stoffe wie Körperpanzer herzustellen, die stärker als Kevlar wären. Sie zielen darauf ab, indem sie Gene von den Spinnen bei Ziegen verwenden. Die Ziegen produzieren dann Spinnenseidenproteine in ihrer Milch, die leichter hergestellt und gehandhabt werden können als Seide aus Spinnen.
Industrielles Biotech-Wachstum
Obwohl dies die jüngste der drei wichtigsten biotechnologischen Typen ist und oft als "dritte Welle" der Biotechnologie bezeichnet wird, ist die industrielle Biotechnologie der am schnellsten wachsende Biotech-Sektor und könnte in absehbarer Zukunft die größte werden. Was den industriellen Biotech so erfolgreich macht, ist die Geschwindigkeit, mit der Innovationen vom Labor in den kommerziellen Sektor übergehen können. Dies ist nur zwei bis fünf Jahre, eine erheblich kürzere Zeitspanne als Fortschritte im medizinischen oder landwirtschaftlichen Bereich.
Top-Unternehmen in Biotech
Während der Industriesektor vielleicht der am schnellsten wachsende Typ eines Biotech-Unternehmens ist, befinden sich die meisten der führenden Biotech-Unternehmen ab 2018 aufgrund der massiven Profitabilität von Innovationen in diesem Bereich immer noch im medizinischen Bereich. Allerdings treten industrielle Biotech-Unternehmen immer häufiger auf diesen Listen auf.
Amgen, bekannt für sein entzündungshemmendes Medikament Enbrel und das Medikament gegen Infektionen (Neulasta und Neupogen), ist laut Forbes Magazine ab 2018 das größte Biotech-Unternehmen. Gilead Sciences steht auf dem zweiten Platz und hat sich in der Vergangenheit als Top-Biotech-Unternehmen eingestuft. Es ist bekannt für seine antiviralen Medikamente zur Behandlung von HIV / AIDS, Lebererkrankungen, Krebs, entzündlichen Erkrankungen, Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf-Problemen.
Vertex Pharmaceuticals, das auf Platz 5 der Top-Biotech-Unternehmen im Jahr 2018 steht, ist bemerkenswert, weil es eines der ersten Biotech-Unternehmen ist, das mit einer rationalen Strategie für das Wirkstoffdesign experimentiert. Das bedeutet, dass Wissenschaftler zunächst eine chemische Struktur entwerfen und optimieren, um einen Zustand zu behandeln, und dann suchen Chemikalien, die diese Struktur erfüllen könnten und somit als geeignetes Medikament dienen. Das # 6-Unternehmen, Illumina, ist nicht auf Pharmazeutika spezialisiert, sondern auf die Analyse und Sequenzierung genetischer Variationen wie Genom-Sequenzierung und Genexpressions-Profiling.
Agilent Technologies ist das einzige Unternehmen, das im Jahr 2018 auf der Liste der 10 besten Biotech-Unternehmen gelistet wurde, das nicht vollständig auf medizinische Anwendungen ausgerichtet ist. Agilent Technologies bietet eine Reihe von Produkten, die von Laborbedarf über Software bis hin zu Konsumgütern reichen. Das Unternehmen beschäftigt sich mit Lebensmittelsicherheit, Umweltentwicklungen, Chemikalien und alternativen Energien. Trotzdem gibt es immer noch medizinische Abteilungen in den Bereichen Pharmazeutika, Diagnostika, Therapeutika und Forschung.
