Բիոտեխնոլոգիա

Կենսատեխնոլոգիան ( Բիոտեխնիկա)  այնպիսիbarev arev առարկա է, որը ուսումնասիրում է կենդանի օրգանիզմների, դրանց համակարգերի կամ դրանց նյութափոխանակության արտադրանքի օգտագործման տեխնոլոգիական խնդիրները լուծելու հնարավորությունները, ինչպես նաև գենետիկական ինժեներիայի կողմից անհրաժեշտ հատկություններով կենդանի օրգանիզմների ստեղծման հնարավորությունը։  Կախված գործիքներից և ծրագրերից, այն հաճախ համընկնում է մոլեկուլային կենսաբանության, կենսատեխնիկայի, կենսաբժշկական ճարտարագիտության, կենսաֆինանսավորման, մոլեկուլային ճարտարագիտության և հարակից ոլորտների հետ։

Հազարամյակներ շարունակ մարդկությունը օգտագործում էր կենսատեխնոլոգիան գյուղատնտեսության, սննդի արտադրության և բժշկության ոլորտում ։ Ենթադրվում է, որ տերմինը ստեղծվել է 1917 թ.-ին հունգարացի ինժեներ Կառլ Էրեկի կողմից։ 20-րդ դարի վերջին և 21-րդ դարի սկզբին կենսատեխնոլոգիան ընդլայնվել է ՝ ներառելով նոր և բազմազան գիտություններ, ինչպիսիք են գենոմիկան, գենոմի վերականգնման մեթոդները, կիրառական իմունոլոգիան և դեղագործական թերապիաների ու ախտորոշիչ թեստերի զարգացումը։

Կենսատեխնոլոգիայի պատմություն 
Կենսատեխնոլոգիա տերմինը առաջին անգամ օգտագործվել է 1917 թվականին, հունգարացի ինժեներ Կառլ Էրեկի կողմից։

Արդյունաբերական արտադրության մեջ միկրոօրգանիզմների կամ դրանց ֆերմենտների օգտագործումը, որոնք ապահովում են տեխնոլոգիական գործընթացը, հայտնի է եղել դեռ հին ժամանակներից, սակայն համակարգված գիտական հետազոտությունները զգալիորեն ընդլայնել են կենսատեխնոլոգիայի մեթոդների և միջոցների զինանոցը։

Այսպիսով, 1814-ին, Սանկտ Պետերբուրգի ակադեմիկոս Կ.Ս. Կիրխհոֆը  հայտնաբերեց կենսաբանական կատալիզմի երևույթը և փորձեց բիոկատալիկական ճանապարհով ստանալ առկա ներքին հումքից շաքար (մինչ 19-րդ դարի կեսերը շաքարը ստացվում էր միայն շաքարեղեգնից)։ 1891-ին Միացյալ Նահանգներում ճապոնացի կենսաքիմիկոս Տակամանին ստացել է արդյունաբերական նպատակներով ֆերմենտային պատրաստուկների օգտագործման առաջին արտոնագիրը։ Գիտնականն առաջարկել է բուսական թափոնների սաքսարիֆիկացման համար դիաստազի օգտագործումը։

XX դարի սկզբին ակտիվորեն զարգանում էր ֆերմենտացումը և մանրէաբանական արդյունաբերությունը։ Նույն տարիներին առաջին փորձերը կատարվեցին `հիմնելու  հակաբիոտիկների, խմորիչներից ստացված սննդային խտանյութերի արտադրությունը, վերահսկել բուսական և կենդանական ծագման ապրանքների ֆերմենտացումը։

Առաջին հակաբիոտիկը ՝ պենիցիլինը, մեկուսացվեց և մաքրվեց ընդունելի մակարդակի վրա 1940 թվականին, ինչը նոր մարտահրավերների տեղիք տվեց ՝ միկրոօրգանիզմների կողմից արտադրվող դեղերի արդյունաբերական արտադրության ոլորտում, նոր դեղերի ավելի էժան և կենսաբազմազանության մակարդակի վրա աշխատելու աշխատանքներ։

Օրինակներ 
Կենսատեխնոլոգիան կիրառվում է չորս հիմնական արդյունաբերական ոլորտներում ՝  ներառյալ առողջապահությունը, բերքի արտադրությունը և գյուղատնտեսությունը։

Օրինակ ՝  կենսատեխնոլոգիայի մեկ կիրառումը օրգանական արտադրանքի արտադրության համար միկրոօրգանիզմների ուղղակի օգտագործումն է։ Մեկ այլ օրինակ՝ հանքարդյունաբերության կողմից առկա բակտերիաների օգտագործումը բիոլայնացման մեջ։ Կենսատեխնոլոգիան օգտագործվում է նաև վերամշակման, թափոնների բուժման, արդյունաբերական գործունեությամբ աղտոտված տարածքների մաքրման, ինչպես նաև կենսաբանական զենք արտադրելու համար։

Կենսատեխնոլոգիայի մի քանի ճյուղեր նույնականացնելու համար ստացվել են մի շարք տերմիններ, օրինակ՝

 Բիոինֆորմատիկան (նաև կոչվում է «ոսկու կենսատեխնոլոգիա») միջդիսցիպլինար ոլորտ է, որը լուծում է կենսաբանական խնդիրները հաշվողական տեխնիկայի կիրառմամբ և հնարավորություն է տալիս արագ կազմակերպել, ինչպես նաև կենսաբանական տվյալների վերլուծություն։ Բիոինֆորմատիկան հիմնական դեր է խաղում տարբեր ոլորտներում,  ինչպիսիք են ֆունկցիոնալ գենոմիկան, կառուցվածքային գենոմիկան և պրոտեոմիկան, և կազմում է կենսատեխնոլոգիայի և դեղագործության ոլորտի հիմնական բաղադրիչը։
 Կապույտ կենսատեխնոլոգիան հիմնված է ծովային ռեսուրսների շահագործման վրա ՝  ապրանքներ և արդյունաբերական ծրագրեր ստեղծելու համար ։ Կենսատեխնոլոգիայի այս ճյուղը առավելագույնս օգտագործվում է վերամշակման և այրման ոլորտներում, հիմնականում ֆոտոսինթետիկ միկրո ջրիմուռներով կենսա-յուղերի արտադրությանում։
 Կանաչ կենսատեխնոլոգիան այն կենսատեխնոլոգիան է, որը կիրառվում է գյուղատնտեսական գործընթացների վրա։ Օրինակ կարող է լինել բույսերի ընտրությունը և տնային պահպանումը միկրոպրագոգրացիայի միջոցով։ Մեկ այլ օրինակ `տրանսգեն բույսերի նախագծումն է, որը պետք է զարգանա հատուկ միջավայրում քիմիական նյութերի առկայության (կամ բացակայության ) պայմաններում։
 Կարմիր կենսատեխնոլոգիան կենսատեխնոլոգիայի օգտագործումն է բժշկական և դեղագործական արդյունաբերություններում և առողջության պահպանման մեջ ։ Այս մասնաճյուղը ներառում է պատվաստանյութերի և հակաբիոտիկների արտադրություն, վերականգնողական թերապիա, արհեստական օրգանների ստեղծում և հիվանդությունների նոր ախտորոշում ։ Ինչպես նաև հորմոնների, ցողունային բջիջների, հակամարմինների և ախտորոշիչ թեստերի զարգացում։
 Սպիտակ կենսատեխնոլոգիան, որը նաև հայտնի է որպես արդյունաբերական կենսատեխնոլոգիա, կիրառվում է արդյունաբերական գործընթացներում։ Օրինակ է օրգանիզմի նախագծումը՝ օգտակար քիմիական նյութ արտադրելու համար։ Մեկ այլ օրինակ է ֆերմենտների, որպես արդյունաբերական կատալիզատորների օգտագործումը, արժեքավոր քիմիական նյութեր արտադրելու, կամ վտանգավոր / աղտոտող քիմիական նյութերը ոչնչացնելու համար։ Սպիտակ կենսատեխնոլոգիան հակված է ավելի քիչ ռեսուրսների սպառման, քան արդյունաբերական ապրանքներ արտադրելու համար օգտագործված ավանդական գործընթացները։
 «Դեղին կենսատեխնոլոգիան» օգտագործումն էսննդի արտադրության մեջ, օրինակ գինու, պանրի, գարեջրի ֆերմենտացման միջոցով պատրաստումը։ Սա ներառում է կենսատեխնոլոգիայի վրա հիմնված մոտեցումներ վնասակար միջատների վերահսկման, ակտիվ բաղադրիչների կամ հետազոտությունների համար միջատների գեների բնութագրման և օգտագործման համար, կամ գյուղատնտեսության և բժշկության մեջ կիրառման և այլ մոտեցումների վերաբերյալ։
 Մոխրագույն կենսատեխնոլոգիան նվիրված է բնապահպանական ծրագրերին և կենտրոնացած է կենսաբազմազանության պահպանման և աղտոտիչների հեռացման վրա։
 Շագանակագույն կենսատեխնոլոգիան կապված է չոր հողերի և անապատների կառավարման հետ։ Դիմումներից մեկը ուժեղացված սերմերի ստեղծումն է, որոնք դիմադրում են չոր տարածքների ծայրահեղ շրջակա միջավայրի պայմաններին, ինչը կապված է նորարարության, գյուղատնտեսական տեխնիկայի ստեղծման և ռեսուրսների կառավարման հետ։
 Մանուշակագույն կենսատեխնոլոգիան կապված է կենսատեխնոլոգիայի շուրջ իրավաբանական, էթիկական և փիլիսոփայական հարցերի հետ ։
 Մութ կամ սև բիոտեխնոլոգիան  կապված է բիոտեռորիզմի կամ կենսաբանական զենքի  հետ, որն օգտագործում է միկրոօրգանիզմներ և տոքսինները, որոնք առաջացնում են անասունների և բերքերի հիվանդություններ,և անգամ մարդկանց մահ։

Կենսաբժշկություն 

Բժշկության մի ճյուղ, որը տեսական տեսանկյունից ուսումնասիրում է մարդու մարմինը, նրա կառուցվածքն ու գործառույթը՝ նորմալ և պաթոլոգիական պայմաններում,  դրանց ախտորոշման, շտկման և բուժման մեթոդներով ։ Կենսաբժշկությունը ներառում է կուտակված տեղեկատվություն և հետազոտություն, ավելի կամ պակաս չափով, ընդհանուր բժշկության, անասնաբուժության, ստոմատոլոգիայի և հիմնական կենսաբանական գիտություններում, ինչպիսիք են քիմիան, կենսաբանական քիմիան, կենսաբանությունը, պատմաբանությունը, գենետիկան, սաղմնաբանությունը, անատոմիան, ֆիզիոլոգիան, պաթոլոգիան, կենսաբժշկական ճարտարագիտությունը ,  կենդանաբանություն,  բուսաբանություն և մանրէաբանություն։

Կենսաֆարմակոլոգիա 
Ֆարմակոլոգիայի մի բաժին, որն ուսումնասիրում է կենսաբանական և կենսատեխնոլոգիական ծագում ունեցող նյութերի արտադրած ֆիզիոլոգիական հետևանքները։ Կենսաֆարմակոլոգիան երկու ավանդական գիտությունների ՝ բիոտեխնոլոգիայի, այսինքն ՝ նրա մասնաճյուղի, որը կոչվում է «կարմիր», բժշկական կենսատեխնոլոգիա և դեղագիտություն, որը նախկինում հետաքրքրված էր միայն ցածր մոլեկուլային քաշի քիմիական նյութերով, արդյունքում բեղմնավորման պտուղ է։

Կենսաբժշկական հետազոտության օբյեկտներ. Կենսաֆարմնամթերքի ուսումնասիրություն, դրանց արտադրության պլանավորում, արտադրության կազմակերպում։ Կենսաֆարմակոլոգիական բուժիչ միջոցները և պրոֆիլակտիկ կանխարգելման համար միջոցները ձեռք են բերվում կենդանի կենսաբանական համակարգերի, օրգանիզմների հյուսվածքների և դրանց ածանցյալ նյութերի միջոցով ՝ օգտագործելով կենսատեխնոլոգիա, այսինքն ՝ կենսաբանական և կենսատեխնոլոգիական ծագման բուժական նյութեր։

Բիոինֆորմատիկա 

Բիոինֆորմատիկան ներառում է իր մեջ մի մեթոդներ և մոտեցումներ ․

 համակարգչային վերլուծության մաթեմատիկական մեթոդներ համեմատական գենոմիկայի մեջ (գենոմային բիոինֆորմատիկա);
 սպիտակուցների տարածական կառուցվածքի կանխատեսման ալգորիթմների և ծրագրերի մշակում (կառուցվածքային կենսաինֆորմատիկա);
 ռազմավարությունների, համապատասխան հաշվարկային մեթոդաբանությունների ուսումնասիրություն, ինչպես նաև կենսաբանական համակարգերի տեղեկատվական բարդության ընդհանուր կառավարում։ Կենսաինֆորմատիկան օգտագործում է կիրառական մաթեմատիկայի, վիճակագրության և համակարգչային գիտության մեթոդներ։ Կենսաինֆորմատիկան օգտագործվում է կենսաքիմիայի, կենսաֆիզիկայի, էկոլոգիայի և այլ ոլորտներում։

Բիոնիկա 
Բիոնիկան ( հունարենից՝ Βίον «կենդանի») կիրառական գիտություն է կենդանի բնության կազմակերպման, հատկությունների, գործառույթների և կառուցվածքների, այսինքն `բնության մեջ ապրելու ձևերի և դրանց արդյունաբերական անալոգների տեխնիկական սկզբունքներում և համակարգերում կիրառման վերաբերյալ։

Տարբերում են՝

 կենսաբանական բիոնիկա ՝ ուսումնասիրում է կենսաբանական համակարգերում տեղի ունեցող գործընթացները.
 տեսական բիոնիկա, որը կառուցում է այս գործընթացների մաթեմատիկական մոդելները.
 տեխնիկական բիոնիկա ՝ կիրառում է տեսական բիոնիկայի մոդելներ ՝ ինժեներական խնդիրները լուծելու համար։ Բիոնիկները սերտորեն կապված են կենսաբանության, ֆիզիկայի, քիմիայի, կիբերնետիկայի և ինժեներական գիտությունների հետ ՝ էլեկտրոնիկա, նավարկություն, կապ, ծովային գործեր և այլն։

Կենսաբազմացում
Կենսաբազմացումը կենսաբանական օբյեկտների `բույսերի, սնկերի, միջատների, որդերի և այլ օրգանիզմների նյութափոխանակության ներուժն օգտագործելու միջոցով ջրի, հողի և մթնոլորտի մաքրման մեթոդների մի շարք է։

Հիբրիդացում
Հիբրիդացումը հիբրիդների ձևավորման կամ արտադրության գործընթաց է, որը հիմնված է մեկ բջիջում տարբեր բջիջների գենետիկական նյութի միավորման վրա։

Այն կարող է իրականացվել նույն տեսակների ներսում (ներանձնային հիբրիդացում) և տարբեր համակարգված խմբերի միջև (հեռավոր հիբրիդացում, որի մեջ զուգակցվում են տարբեր գենոմներ)։ Հիբրիդների առաջին սերունդը հաճախ բնութագրվում է հետերոզով, որն արտահայտվում է օրգանիզմների ավելի լավ հարմարվողականությամբ, ավելի մեծ պտղաբերությամբ և կենսունակությամբ։ Հեռավոր հիբրիդացումով, հիբրիդները հաճախ ստերիլ են։

Գրականություն 
  "Basic Concept of Biotechnology" Dr. K.N. Chandrashekara and Dr. Ashok Yakkaldevi 
 "ADVANCES IN APPLIED BIOTECHNOLOGY"  Edited by Marian Petre
 "Introduction to Biotechnology Laboratory Manual" Author(s): Austin Community College
 "PLANT BIOTECHNOLOGY AND GENETICS"  Edited by C. Neal Stewart, Jr.
 "Medicalbiotechnology" Bernard R. Glick, Terry L. Delovitch and Cheryl L. Patten
 "Bionics" Scientific Coordinator: Tamás Rosk. Organisational Coordinator: ERCIM

Տես նաև 
 Կենսաինֆորմատիկա
 Կենսաբժշկություն

barev