التكنولوجيا الحيوية<br /><br />مقالة للطالبة مروة حسام بأشراف م.م هاجر حداد <br />المقدمة:<br />التكنولوجيا الحيوية هي تطبيق تقنيات علمية وهندسية على الكائنات الحية (مثل البكتيريا، الفطريات، النباتات، والحيوانات( أو مكوناتها )مثل الجينات، البروتينات، الخلايا. من أجل تحقيق أهداف معينة في مجالات متعددة مثل الطب، الزراعة، والطاقة، والبيئة. تهدف هذه التقنيات إلى تحسين حياة الإنسان وحل المشكلات البيئية والصحية.<br /><br />تقسم التكنولوجيا الحيوية الى -:<br />1. التكنولوجيا الحيوية في الطب: يشمل هذا المجال تطبيقات في الطب تهدف إلى تحسين التشخيص والعلاج والرعاية الصحية بشكل عام. بعض أبرز استخدامات التكنولوجيا الحيوية في الطب هي: إنتاج الأدوية البيولوجية: الأدوية مثل الأجسام المضادة الأحادية antibodies monoclonal التي تُستخدم لعلاج السرطان <br />العلاج الجيني: هو علاج يعتمد على تعديل الجينات داخل الخلايا البشرية لعلاج الأمراض الوراثية أو المكتسبة<br />2. التكنولوجيا الحيوية في الزراعة: ساهمت التكنولوجيا الحيوية في تطوير محاصيل مقاومة لآلفات والأمراض وكذلك مقاومة للظروف المناخية القاسية مثل الجفاف. أبرز التطبيقات في هذا المجال تتضمن:<br />i) المحاصيل المعدلة وراثيا<br />ii) تحسين الحيوانات الزراعية<br />iii) الزراعة المستدامة<br />3. التكنولوجيا الحيوية في الصناعة : التكنولوجيا الحيوية تقدم حلولا مبتكرة للعديد من الصناعات المختلفة من خلال الاستفادة من الكائنات الحية والعمليات البيولوجية. من أبرز تطبيقاتها<br />إنتاج الوقود الحيوي: هو نوع من الوقود يتم إنتاجه من مواد بيولوجية مثل الطحالب أو النباتات ويمكن استخدامه كبديل للوقود الأحفوري. هذا سيساهم في تقليل انبعاثات الكربون والتخفيف من تأثير تغير المناخ<br />إنتاج الإنزيمات: تستخدم الكائنات الحية لإنتاج إنزيمات تُستخدم في الصناعات الغذائية، مثل صناعة الخبز والجبن، وكذلك في صناعة المنظفات<br />إنتاج المواد الكيميائية: يمكن استخدام الكائنات الدقيقة لإنتاج مواد كيميائية صناعية مثل البلاستيك الحيوي أو الأسمدة الكيميائية المستدامة، مما يقلل من الاعتماد على المصادر البترولية<br />4. التكنولوجيا الحيوية في البيئة: تلعب التكنولوجيا الحيوية دورا حيويا في حل في حماية البيئة، حيث تساعد في معالجة التلوث البيئي عن طريق استخدام الكائنات الحية لتنظيف المياه والتربة من الملوثات مثل النفط والمواد الكيميائية<br /> أبرز تطبيقاتها تشمل:<br />التنقية البيولوجية: تستخدم الكائنات الحية مثل البكتيريا والفطريات في تنقية المياه والهواء من الملوثات. على سبيل المثال، تُستخدم بعض الأنواع لإزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي أو النفط. <br />إعادة التدوير البيولوجي: تلعب دورا كبيرا في تحويل النفايات الصناعية والزراعية إلى مواد مفيدة مثل الأسمدة أو الوقود. <br />المعالجة الحيوية للنفط: في حالة تسرب النفط إلى البيئة، يمكن استخدام بعض أنواع البكتيريا لتكسير النفط وإعادة تأهيل البيئة الملوثة.<br />مساهمة التكنولوجيا الحيوية في التنمية المستدامة<br /> تعد التكنولوجيا الحيوية من أهم مجالات البحث والتطور في عصرنا الحالي، حيث تتيح للبشرية إمكانية تعديل الكائنات الحية أو استخدام مكوناتها لأغراض متعددة تسهم في تحسين حياة الإنسان. مع تقدم العلم والتكنولوجيا<br /> 1. تحسين الرعاية الصحية: من المتوقع أن تؤدي التكنولوجيا الحيوية في المستقبل إلى تغييرات هائلة في مجال الرعاية الصحية. فقد تمكن العلماء من تطوير تقنيات حديثة مثل الطب الجيني، الذي يساعد في علاج الأمراض الوراثية والسرطانات من خلال تعديل الجينات البشرية<br />2. الزراعة الذكية والمستدامة تستمر التكنولوجيا الحيوية في تحسين القطاع الزراعي، حيث يتم تطوير أنواع جديدة من المحاصيل المعدلة وراثيا لمقاومة الأمراض والتكيف مع التغيرات المناخية. في المستقبل، يمكن للتكنولوجيا الحيوية أن تساعد في زيادة الإنتاج الزراعي بشكل أكثر استدامة، باستخدام تقنيات مثل الزراعة الدقيقة التي تعتمد على استخدام التكنولوجيا لجمع وتحليل البيانات الزراعية، مما يؤدي إلى تحسين الإنتاجية وتقليل الفاقد من الموارد. <br />3. الحلول البيئية تساهم التكنولوجيا الحيوية أيضا في حل بعض القضايا البيئية العالمية، مثل تلوث المياه والهواء. في المستقبل، يمكن استخدام الكائنات الحية المعدلة وراثيا لتنظيف البيئة، مثل البكتيريا التي تعالج التلوث النفطي أو النباتات المعدلة التي تمتص الملوثات من الهواء. كما يمكن أن تساهم التكنولوجيا الحيوية في إنتاج الوقود الحيوي بشكل أكثر كفاءة واستدامة، مما يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري ويسهم في تقليل الانبعاثات الكربونية. <br /> كما أن التكنولوجيا الحيوية تحتاج إلى تنظيمات قانونية وعلمية قوية لضمان استخدامها بشكل آمن ومستدام.<br />النشويات: يتم استخراج النشا بشكل رئيسي من القمح والدرنات وهو أهم المواد الخام المتجددة. في وجود الملدنات، يسمى تحويل النشا الخام إلى مادة تشبه البلاستيك النشا بالحرارة (TPS). بعد التعديل بواسطة التكنولوجيا الحيوية، وصل النشا البلاستيكي الحراري إلى خصائص مثل حاجز مقاومة الماء المقبول ووقت التوازن العالي.<br />النفط: يعد النفط المادة الخام المتجددة الأكثر شيوعًا في التكنولوجيا الحيوية نظرًا لتطبيقه الأساسي في الطلاء والتشحيم. يتم استخراج الزيت من البذور مثل عباد الشمس والفول السوداني وجوز الهند والزيتون وفول الصويا. تقوم عملية الأسترة التحويلية بمعالجة الزيت لإنتاج مواد متجددة. يمكن لهذه المونومرات المتجددة أن تخضع للبلمرة التقليدية وتنتج منتجات مشتقة بيولوجيًا.<br />الوقود الحيوي: مستخلص من النباتات . يساعد الوقود الحيوي على تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، ويساعد الاقتصاد المتعثر، ويسبب انبعاثات أقل للكربون.<br />3.منع النفايات<br />توفر التكنولوجيا الحيوية العديد من الأدوات والحلول العملية للتطبيق في مجال منع النفايات وإدارتها. ليست كل الأدوات التكنولوجية جديدة، حيث تعد محطة معالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة الحمأة، ومدافن النفايات، والمرشحات الحيوية أمثلة واضحة على التكنولوجيا الحيوية التي تعمل في مجال منع النفايات وإدارتها.<br />إحدى التقنيات هي المعالجة النباتية، وتستخدم هذه التقنية النباتات لإزالة وتحلل النفايات في التربة أو المياه السطحية.<br />المعالجة النباتية هي استخدام النباتات الخضراء والكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بها، وتعديلات التربة، والممارسات الزراعية لإزالة واحتواء الملوثات البيئية غير الضارة.<br /><br />في الهند، يستخدم معهد تاتا لأبحاث الطاقة المعالجة النباتية لمعالجة المشاكل البيئية الناجمة عن الرماد المتطاير (محطة طاقة حرارية). يمكن استخدام هذه المعالجة النباتية كبديل لتقنيات إدارة النفايات التقليدية لأنها صديقة للبيئة وتستخدم المنهجيات الأكثر طبيعية.<br />4. الوساطة الحيوية<br />المعالجة الحيوية هي التقنية المستخدمة في معالجة النفايات بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة التي تعمل على تحلل الملوثات المستهدفة في التربة والمياه الجوفية.<br />والآن السؤال التالي الذي يتبادر إلى أذهاننا هو لماذا المعالجة البيولوجية؟ إذن هذه هي المزايا القليلة للمعالجة الحيوية.<br />• ويستخدم المنتجات الطبيعية.<br />• يتطلب القليل من المعدات أو العمالة أو الطاقة.<br />• فعاله من حيث التكلفة<br />• يستخدم الكائنات الحية الدقيقة والمواد الكيميائية غير الضارة.