تاریخچه زیست فن آوری

تاریخچه زیست فن آوری

500 سال پیش از میلاد مسیح، نخستین استفاده از آنتی بیوتیک ها صورت گرفت.

سال 100 میلادي، تولید نخستین آفت کش طبیعی ساخته شد.
سال 900 میلادي، کشف الکل توسط محمدبن زکریاي رازي انجام گردید.
سال 1668میلادی، نخستین ورود زیست فناوري به صنعت با احداث نخستین کارخانة آبجوسازي در کانادا با استفاده از فرایند تخمیر صورت پذیرفت.
سال 1797میلادی، نخستین استفاده از واکسن انجام شد.
سال1859 میلادی،ارایة نظریه انتخاب طبیعی توسط داروین زیست شناس مشهور صورت گرفت.

سال 1865 میلادی، پایه ریزي مبانی علم ژنتیک توسط مندل صورت گرفت.

سال1870 میلادی، استفاده کشاورزان از باکتري‏هاي تثبیت کننده نیتروژن (کود زیستی) برای رشد بهتر و طبیعی تر محصولات.

سال1914 میلادی،استفاده از باکتري براي تصفیة فاضلاب های شهری و کارخانجات.
سال1919میلادی،  براي نخستین بار در مقالات علمی از واژه زیست فناوري استفاده شد.

سال 1921 میلادی،کشف انسولین به عنوان درمان براي دیابت کاشف داروی انسولین و نخستین آزمایش کننده این دارو بر روی انسان شخصی است بنام فردریک بنتینگ .

سال1928میلادی، کشف پنی سیلین به عنوان آنتی بیوتیک توسط الکساندر فلمینگ انجام شد.

سال1942میلادی، تولید انبوه پنی سیلین با استفاده از میکروب‏ها  صورت گرفت.

سال1944میلادی، کشف انتقال اطلاعات وراثتی از طریق DNA و اثبات آن توسط  ایوري و دیگر پژوهشگران انجام گردید.
سال1953میلادی توضیح ساختار دورشته اي DNA

1963 ، تولید و پرورش ارقام تازه اي از گندم توسط نورمن بورلاگ که موجب افزایش 70 درصدي محصول گردید.
1966، هم جوشی موفقیت آمیز سلول موش و انسان توسط هریس و واتکینز انجام شد.
1968، کشف رمزهاي سه حرفی ژنتیکی در این سال صورت پذیرفت.     
سال 1973، کلون شدن DNA نوترکیب در باکتري براي نخستین بار صورت گرفت.
سال 1977، کشف روش‏هایی براي توالی یابی سریع قطعات بلند DNA با استفاده از الکتروفورز و ایجاد جهش‏های  معین در بخش هاي مشخصی از مولکول  DNA  انجام گردید.
سال 1979، سنتز هورمون رشد انسانی (HGH) براي نخستین بارصورت گرفت.

اولین ابزارهای مولکولی و سلولی فناوری زیستی مدرن، در بین سال‌های ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۰ پدید آمدند. نشانه‌های ابتدایی صنایع بیوتک (Biotech Industry) در اواسط و اواخر دهه ۱۹۷۰ شکل گرفتند. در این زمان بیوتکنولوژی جدید در مقابل فناوری زیستی کلاسیک و سنتی که در حدود صدها سال پیش به وجودآمده بود، قرار گرفت. زيست فناوري يا همان بيوتكنولوژي يکي از مدرن ترين گرايش­هاي پركاربرد در علم زيست شناسي است. طي صد سال گذشته به دليل افزايش اطلاعات درباره فرايندهاي بيولوژيکي و با به کارگيري اين اطلاعات در زمينه­ برنامه­هاي به­نژادي، توليد اغلب گياهان به خصوص گياهان زراعي و زينتي به نحو چشمگيري افزايش پيدا کرده است. اصلاح ژنتيکي گياهان به روش­هاي معمول مانند تلاقي هاي والد پدري و مادري و انتخاب گياهان برتر در مواردي با موانعي همراه مي­باشد که به کار­گيري روش­هاي جديد تر مانند کشت بافت مي تواند بعضي از اين مشکلات را برطرف کند. گستردگی‌ کاربرد زیست فناوری (بیوتکنولوژی)‌ در قرن‌ 21 به حدی رسیده‌ است‌ که‌ اقتصاد، بهداشت‌، درمان‌، محیط‌ زیست‌‌، کشاورزی‌، صنعت‌، تغذیه‌ و سایر جنبه‌های‌ زندگی‌ بشر را تحت‌ تاثیر شگرفت‌ خود قرار خواهد داد. اهمیت این موضوع باعث شده که دانشمندان جهان، قرن 21 را به نام بیوتکنولوژی بشناسند.

زیست فناوری یک دانش بین رشته ای است که با توجه به نوع فعالیت، ممکن است با حوزه هایی مانند مهندسی شیمی، پزشکی، کشاورزی، میکروبیولوژی، نانوتکنولوژی و … همپوشانی داشته باشد. از دانش زیست فناوری در حوزه های کشاورزی، تغذیه و زیست محیطی، به منظور اصلاح ژنتیکی گونه های گیاهی با هدف تولید محصولات با کیفیت بالاتر، تولید محصولات پروبیوتیک و مکانیزم های تصفیه بیولوژیک استفاده می شود. در زمینه های پزشکی و درمانی نیز مهندسی بافت، ژن درمانی، بیوسنسوره ،بیورسپتور و داروسازی را می توان از پرکاربردترین مباحث دانست که با گسترش فناوری نانو و ورود آن به این بخش ها پیشرفت های چشمگیری در حوزه نانوبیوتکنولوژی در بخش پزشکی رخ داده است. به گونه ای که امروزه با استفاده از حامل های نانوساختار، دارو رسانی برای درمان بیماری هایی نظیر سرطان هدفمند سازی شده است. در حال حاضر دسته بندی های مختلفی برای این رشته وجود دارد. از جمله می توان به زیست فناوری میکروبی، پزشکی، کشاورزی، مهندسی زیست، کاتالیست های زیستی، مواد زیستی جدید، زیست توده و انرژ‍ی زیستی، فرآیندهای زیستی سبز و نانو زیست فناوری اشاره نمود. اما با توجه به پیشرفت علم در این حوزه ها و نزدیک شدن فعالیت این شاخه ها به هم، مرزهای واضحی بین بخش های گوناگون وجود ندارد و شاخه های مختلف همپوشانی دارند.

به منظور دست یابی به محصولات زیستی، از میکروارگانیسم ها استفاده می شود. در این فرآیندها گاهی میکروارگانیسم (عمدتا باکتری ها) به عنوان محصول نهایی (مانند پروبیوتیک ها) است و گاهی سبب تولید محصول (تولید الکل توسط باکتری) می شود. زیست فناوری موضوع های بسیار گسترده‌ای را در زمینه علوم پزشکی و دارویی، از جمله؛ ابداع روش‌های کاملا جدید برای  تشخیص مولکولی مکانیسم‌های بیماری‌زایی و گشایش سرفصل جدیدی به نام پزشکی مولکولی، امکان تشخیص پیش از تولد بیماری‌ها و پس از آن ،ژن ‌‌درمانی و تولید داروها و واکسن‌های نو ترکیب و جدید، ساخت کیت‌های تشخیصی، ایجاد میکرو ارگانیسم‌های دستکاری شده برای کاربردهای خاص، تولید پادتن‌های تک ‌دودمانی (منوکلونال) و غیره را در برمی‌گیرد. به عنوان مثال دانش آموختگان رشته زیست فناوری پزشکی ( بیوتکنولوژی پزشکی) قادر خواهند بود به طراحی و تولید واکسن های نوین زیستی، کیت های تشخیصی، آنتی بادی های نوترکیب به منظور درمان و مطالعه های سرطان اقدام کنند. هدف اصلی گرایش زیست فناوری کشاورزی نیز اصلاح نژاد گیاهان با روش های زیست فناوری به منظور بهبود و افزایش کارایی آنها (همچون افزایش محصول دهی، مقاوم شدن در برابر بی آبی و …) است. در شاخه مهندسی زیست نیز مباحث مهندسی زیست فناوری مورد بحث قرار می گیرد. به طور مثال بهینه سازی شرایط تولید صنعتی و تخلیص در این شاخه بررسی می شوند. همچنین مواردی همچون میکروفلوئیدیک که در آنها از چیپ های مهندسی شده برای منظورهای زیستی استفاده می شود، در این حوزه جای می گیرند. شاخه نانوزیست فناوری نیز در حقیقت ترکیب دو حوزه نوظهور نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی است. از جمله فعالیت های متداول در این حوزه می توان به ساخت داربست های نانوساختار با مشخصات قابل تنظیم به منظور افزایش تشابه به بافت های بدن، استفاده از حامل های دارویی نانوساختار، استفاده از نانوساختار ها برای تصویربرداری زیستی (bio imaging)، و همچنین مطالعه و بررسی رفتار میکروارگانیسم ها اشاره نمود.

 

گرد آورنده : دکتر قنبری ( سرپرست مرکز هدایت زیست فناوری سپاه عاشورا )