
- •1. Визначення, напрями, міждисциплінарна природа біотехнології
- •Вона є міждисциплінарною наукою, яка базується на досягненнях багатьох інших дисциплін і тісно взаємопов’язана з ними. Міждисциплінарна природа біотехнології
- •2. Історичні періоди і перспективи розвитку біотехнології
- •Перспективи розвитку біотехнології
- •Медицина
- •Енергетика
- •Харчові продукти і напої
- •Хімічні сполуки
- •Матеріали
- •Навколишнє середовище
- •Сільське господарство
- •3. Особливості біотехнологічних процесів
- •Біотехнологічн процеси класифікують:
- •Основні показники які характеризують процес:
- •4.Основні типи біохімічних реакторів
- •Класифікація біохімічних реакторів.
Перспективи розвитку біотехнології
У майбутньому завдяки розширенню сфери свого застосування біотехнологія зробить важливий вклад в підвищення рівня життя всього населення планети, а більш перспективними будуть такі галузі застосування методів біотехнології:
Прилади для аналітичної хімії
Процеси біосинтезу і біодеградації
Вуглеводнева сировина для хімічної промисловості
Хімічна переробка (очистка продукції)
Хімічні продукти в побуті: клеї, барвники, смакові добавки, драглюючі речовини і загусники, ароматичні речовини, пігменти, пластики, змазки, воски та ін.
Джерела енергії
Контроль за станом навколишнього середовища
Їжа і напої. Переробка і зберігання продукції сільського господарства.
Охорона здоров’я (діагностика, лікування)
Боротьба з хворобами рослин і тварин
Добування мінеральної сировини
Швидше всього застосування біотехнології на думку компетентних спеціалістів дасть позитивні результати в медицині, сільському господарстві і хімічній промисловості.
Медицина
Завдяки використанню технології рекомбінантних ДНК вже досягнуті великі успіхи в медицині. Крім промислового виробництва людського інтерферону (для цього гени людини були клоновані в мікроорганізми), як антивірусного і протипухлинного засобу були клоновані гени інсуліну, гормону росту та ін. білків людини, необхідних для діагностики та лікування. Все ширше в діагностиці, терапії і при трансплантації клітин і тканин використовують ферменти, в багатьох галузях - моноклональні антитіла.
Дуже перспективне застосування біотехнології — біоелектроніка і біоелектрохімія. Дія більшості із розроблених на сьогодні датчиків базується на реєстрації продуктів реакцій з участю певних ферментів. Для цього використовують звичайні електроди з імобілізованою на них біологічною системою, де відбувається обмін електронами між електродами і окисно-відновними центрами білків. Це датчики для визначення вмісту глюкози при діабеті, окремих компонентів крові та інших систем.
Енергетика
99,4% або 1,7·1023 кал на рік доступної нам неядерної енергії ми отримуємо від Сонця і лише 1 — 2% її акумулюємо в біомасі.
Біомаса є джерелом хімічної енергії що постійно відновлюється. Її можна спалювати або дуже простими способами перетворювати за допомогою мікроорганізмів у рідке або газоподібне паливо (метан, етиловий спирт, гідроген). Але біомаса використовується і в інших цілях, як їжа і сировина. Площі для її вирощування скорочуються. Тому прогнозувати виробництво енергії із біомаси важко. Хоч у деяких країнах (США, Бразилія) виробляють етиловий спирт шляхом ферментації, як пальне для транспорту.
Але біопаливні елементи можуть з часом знайти використання для отримання дешевої електроенергії шляхом переробки стоків, відходів або оксиду вуглецю. Зараз біотехнологи шукають способи підвищення ефективності конверсії сонячної енергії в біомасу.
Збільшується роль біотехнології при добуванні нафти. Бідні родовища складні в експлуатації і тут на допомогу приходять корисні мікроорганізми:
деякі полімери (похідні ксантану), що утворюють мікроорганізми, можуть бути компонентами для закачаних в пласти розчинів для добування решток нафти;
ПАР мікробного походження, що використовують в нафтовій промисловості необхідно одержувати з відходів цієї ж промисловості;
розробляються програми, що передбачають вводити мікроорганізми безпосередньо в нафтовий пласт щоб прискорити її відтік з пористих порід.