Биотехнология

Оборудование

УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Награды

НАГРАДЫ, ПРЕМИИ, ОТЛИЧИЯ, БЛАГОДАРНОСТИ (за научную и научно-организационную деятельность)

Оборудование

УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Методики

МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЦКП «ПРОМЫШЛЕНЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ»

• Анализ веществ ренген-флуоресцентным методом
• Анализ сложных смесей методом ВЭЖХ
• Анализ сложных смесей методом КЭ
• Газохроматографический анализ сложных смесей
• Испытания активированных углей
• Конструирование штаммов
• Культивирование микроорганизмов в стерильных условиях.
• Определение вторичной структуры белков, Измерение спектральных характеристик биологических объектов
• Определение массы олигонуклеотидов. Получение спектров фрагментации (ms/ms) отдельных пептидов. Идентификация аминокислотных замен и/или модификаций в белке. Получение масс-спектров MALDI с проведением протеолиза в геле или растворе с последующей идентификацией продукта посредством ПО Mascot

Биотехнологии в современном мире и жизни человека

Потенциал, который открывает биотехнология для человека, велик не только в фундаментальной науке, но и в других сферах деятельности и областях знаний. При использовании биотехнологических методов стало возможно массовое производство всех необходимых белков.

Значительно проще стали процессы получения продуктов ферментации. В будущем биотехнологии позволят улучшать животных и растений. Учеными рассматриваются варианты борьбы с наследственными болезнями при помощи генной инженерии.

Генная инженерия, как основное направление в биотехнологии, значительно ускоряет решение проблемы продовольственного, аграрного, энергетического и экологического кризисов.

Самое большее влияние биотехнология оказывает на медицину и фармацевтику. Прогнозируется, что в будущем станет возможным диагностика и лечение тех заболеваний, которые имеют статус «неизлечимых».

Добро и зло

Единого мнения о том, что же такое биотехнология — добро или зло, на сегодняшний день нет. Кто-то утверждает, что это попытка вмешаться в естественный процесс и повлиять на природу, тогда как другие уверяют, что будущее человечества именно за такими знаниями. В последние десятки лет население Земли неизменно увеличивается, поэтому без применения биотехнологии в промышленном сельском хозяйстве появилась бы проблема тотального голода.

Также с помощью биотехнологии удаётся найти лекарство от различных тяжелых заболеваний, которые в прошлом считались неизлечимыми. Неоспоримым доказательством пользы этой науки является изобретение антибиотиков, с помощью которых удается излечивать сотни различных болезней. Общеизвестно, что проще предупредить различные тяжёлые недуги, чем в последующем пытаться лечить их с помощью операций и лекарств. Биомедицина создаёт эффективные способы диагностики, которые позволяют определить склонность к тем или иным заболеваниям еще до их возникновения в организме человека.

И всё же необходимо понимать, что потребуется качественный контроль за подобными исследованиями в области биотехнологии и их внедрением в повседневную жизнь. В первую очередь это касается моральных аспектов клонирования, возможности выращивать донорские органы или же изменять геномы и клетки ДНК, нарушая естественный ход природы и создавая тем самым суперчеловека.

В последние годы биотехнология развивается стремительно, при этом многие государства сталкиваются с проблемой отсутствия или недостаточного контроля за такими исследованиями на правовом уровне. В итоге было приостановлено множество проектов, поэтому говорить о победе над смертью или успехах в клонировании человека в настоящее время преждевременно.

Сферы применения биотехнологии

На текущий момент наиболее активно биотехнологии работают в следующих направлениях:

– производство пищевых продуктов на качественно новой основе;

– разработка и изготовление препаратов, повышающих эффективность сельского хозяйства;

– разработка и изготовление лекарств, вакцин, биодобавок;

– биотехнологии для добывающей промышленности и бытовой сферы;

– изготовление диагностических препаратов и реактивов;

– биотехнология очистки окружающей среды от антропогенных загрязнений.

Существует ещё немало направлений, в которых использование биотехнологии возможно в ближайшей либо отдалённой перспективе.

Международные проекты

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Сотрудники группы совместно с ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» участвуют в реализации проекта по теме «Разработка научно-технических основ гибридной биотехнологии для конверсии отходов в биоудобрения с использованием микроводорослей» в рамках мероприятия 2.2 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по лоту № 2017-14-588-0003 «Проведение исследований в области промышленной биотехнологии/биоэкономики с участием научно-исследовательских организаций и университетов Федеративной Республики Германии».

Биотехнология: кратко

Очень часто понятие «биотехнология» путают с генной инженерией, возникшей в XX—XXI веках, а ведь биотехнология относится к более широкой специфике работы. Биотехнология специализируется на модификации растений и животных путем гибридизации и искусственного отбора для потребностей человека.

Эта дисциплина дала человечеству возможность улучшить качество пищевых продуктов, увеличить продолжительность жизни и продуктивность живых организмов — вот что такое биотехнология.

До 70-х годов прошлого века этот термин использовали исключительно в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. И только в 1970 году ученые начали использовать термин «биотехнология» в лабораторных исследованиях, таких как выращивание живых организмов в пробирках или при создании рекомбинантных ДНК. Эта дисциплина базируется на таких науках, как генетика, биология, биохимия, эмбриология, а также на робототехнике, химических и информационных технологиях.

На основе новых научно-технологических подходов были разработаны методы биотехнологии, которые заключаются в двух основных позициях:

• Крупномасштабном и глубинном культивировании биологических объектов в периодическом постоянном режиме.
• Выращивании клеток и тканей в особых условиях.

Новые методы биотехнологии позволяют манипулировать генами, создавать новые организмы или менять свойства уже существующих живых клеток. Это дает возможность более обширно использовать потенциал организмов и облегчает хозяйственную деятельность человека.

Сотрудники

СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ

Немного истории

Селекционное предприятие было создано в конце 1990 года. Изначально это была база биотехнической лаборатории. Специалисты выращивали уникальные сорта растений на клеточном уровне. За годы существования компания получила лучших специалистов по выращиванию культур.

В штате предприятия агрономы, селекционеры, инженеры, а также кандидаты сельскохозяйственных и биологических наук. В арсенале «Биотехники» семена цветов, зелени и овощей. На продажу отбираются экземпляры, выращенные на собственных сортоиспытательных участках. Производит посадочный материал культур для регионов России и стран за рубежом.

Приложения

Центр молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Берлине

См. Соответствующие абзацы в статьях: , , Зеленая биотехнология , Серая биотехнология и

Из-за разнообразия биотехнологий, многочисленные области применения и продукты связаны с ней или зависят от нее:

• Технологии антител : производство, например. Б. моноклональных антител для различных методов диагностики в медицинских и биологических приложениях и исследованиях.
• Биоэлектроника : объединение биологии и электроники, например Б. для разработки биосенсоров
• Биоинформатика : обработка данных, полученных с использованием биотехнологических методов, таких как B. Получено секвенирование генома; но также основа для разработки новых биотехнологических методов и приложений
• Биопроцессная инженерия : реализация биотехнологических приложений, таких как Б. Развитие процессов ферментации
• Биовосстановление : Удаление загрязненных участков , таких как B. токсичные органические соединения в почвах, используя биохимические возможности, например Б. бактерий
• ДНК — чип технология : использование так называемая ДНК — чипы для широкого скрининга , например , Б. в генетике (например, диагностика наследственных заболеваний), генной инженерии и т. Д.
• Последующая переработка : подготовка (очистка) биотехнологических соединений, например Б. от процессов или подходов ферментации
• Топливный этанол : производство биотоплива биоэтанола , например Б. из кукурузного крахмала с помощью микроорганизмов, участвующих в спиртовой ферментации, и ферментов, улучшающих технологический процесс.
• Разработка генетических тестов : например, Б. Обнаружение мутаций , вызывающих наследственные заболевания, такие как болезнь Хантингтона.
• Генная терапия : например, Б. Введение интактного варианта гена для временного или постоянного устранения генетического дефекта
• Клонирование : например, Б. Терапевтическое клонирование с целью создания замещающих органов in vitro для пациента, у которого исходные клетки происходят из полученных клеток.
• Технологии клонирования (клонирование): перенос определенной последовательности ДНК в организм, например Б. ген человеческого инсулина в бактерии для рекомбинантного производства инсулина
• Криминалистические приложения (см. Также генетический отпечаток пальца ): идентификация преступника на основе исследования следов с использованием биотехнологических методов.
• Нанобиотехнологии (см. Также Нанотехнологии )
• Нутригеномика : например, Б. Разработка функционального питания для медицинской профилактики
• Фармакогеномика : разработка индивидуальных (оптимизированных) лекарственных препаратов, например Б. для определенных групп или групп населения
• Фармацевтическая биотехнология (отрасль красной биотехнологии)
• Белковая инженерия : целенаправленный дизайн модифицированных или новых белков для конкретных приложений
• Терапия стволовыми клетками : использование всемогущих или плюрипотентных стволовых клеток для лечения различных заболеваний.
• Тканевая инженерия или тканевая инженерия : производство тканей in vitro для использования в регенеративной медицине.
• Трансгенные технологии
• Ксенотрансплантация : перенос клеток или тканей между разными видами
• Целлюлоза-этанол : получение биоэтанола из целлюлозы, которая ранее была неэффективно доступна ферментативно, с использованием рекомбинантных ферментов.
• и многое другое м.

История биотехнологии

Биотехнология в ее базовой форме существует уже тысячи лет, начиная с эпохи, когда люди впервые научились производить хлеб, пиво и вино, используя естественный процесс ферментации. На протяжении веков принципы биотехнологии ограничивались сельским хозяйством, например, сбор лучших культур и повышение урожайности за счет использования лучших семян и разведения домашнего скота.

Область биотехнология начала быстро развиваться с 19 – го  века, с открытием микроорганизмов, изучением Грегора Менделем генетика и новаторской работой по ферментации и микробиологическим процессам гигантов в таких областях, как Пастер и Листер. В начале 20 – го  биотехнологии века привел к открытию крупного Александра Флемингом пенициллина, который вступил в крупносерийное производство в 1940 – х годах.

Развитие биотехнологии началось с 1950-х годов, чему способствовало более глубокое понимание в послевоенный период функций клеток и молекулярной биологии. С тех пор каждое десятилетие происходили крупные прорывы в биотехнологии. К ним относятся открытие трехмерной структуры ДНК в 50-х годах; синтез инсулина и разработка вакцин от кори, эпидемического паротита и краснухи в 60-е годы; огромные успехи в исследованиях ДНК в 70-е годы; разработка первых биотехнологических препаратов и вакцин для лечения таких заболеваний, как рак и гепатит B, в 80-е годы; идентификация многочисленных генов и внедрение новых методов лечения рассеянного склероза и муковисцидоза в 90-е годы; и завершение последовательности генома человека в 90-х годах, что позволило ученым всего мира исследовать новые методы лечения заболеваний с генетическим происхождением, таких как рак, болезни сердца и болезнь Альцгеймера.

Развитие биотехнологий в России

Когда говорят о развитии биотехнологий в России, приходится учитывать длительный период упадка и деградации научных учреждений. Сейчас, после нескольких лет интенсивного роста, российские биотехнологии представлены на мировом рынке в количестве 0,1%, а в 1885 году СССР имел долю 5% на рынке продукции, относимой к биотехнологиям. Это медицинские препараты, ферменты, гормональные препараты, чистые линии микроорганизмов, используемых в научных исследованиях, сельскохозяйственном производстве и очистке окружающей среды от вредных отходов.

Интересна судьба самого громкого и скандального проекта, ставшего достоянием гласности в конце восьмидесятых. Это БВК, белково-витаминные концентраты, получаемые из парафинов нефти при использовании специально выведенных бактериальных культур.

В прессе был поднят шум, тему обсуждали эмоционально, общественность требовала закрытия «вредного проекта». Однако работа была уже сделана – бактерии, питающиеся нефтепродуктами, существовали.

Для них нашлась полезная функция: очистка воды и земли от разлившейся нефти. Сейчас вода в морских и речных портах содержит значительно меньше нефтепродуктов, чем в 70-80 годы, благодаря их биологическому разложению.

При помощи прожорливых бактерий очищают территорию на предприятиях от мазута и других нефтепродуктов. Трудно переоценить пользу от этих микроорганизмов – ведь нефтяная пленка в двадцатом веке грозила погубить моря и океаны!

Производство белковой продукции из нефти не было поставлено на поток, но польза от данной биотехнологии несомненна!

В 2012 году российское правительство значительно увеличило государственное финансирование научных исследований в этой отрасли.

Интересно, что ряд проектов осуществляется на общественные пожертвования. К таким проектам относится исследование микрофлоры кишечника и на основе результатов — научно разработанные рекомендации по питанию, физическим нагрузкам, образу жизни. Эта тема популярна в России и в мире.

Развитие биотехнологии и генной инженерии в современной науке

Биотехнологии и генная инженерия, более чем все остальные, связана с фундаментальными научными исследованиями. Создание организмов с «заданными параметрами», лечение генетически обусловленных болезней, производство белковой массы вне организма, внедрение в организм «биологических чипов», влияющих на жизнедеятельность – все эти направления нуждаются в дорогостоящих исследованиях, сложном оборудовании и высококвалифицированных специалистов.

На стыке двадцатого и двадцать первого века был задуман и осуществлен грандиозный проект – прочитан геном человека. Это был большой труд, в котором участвовало много лабораторий в разных странах мира. Одним из продуктов этих исследований стало появление технологии идентификации личности по ДНК, получение информации о родстве (установление отцовства). Но от прочтения генома ученые ожидали большего. Информация, зашифрованная в ДНК, огромна и ее изучение, расшифровка еще сложнее, чем процедура исследований.

Регламент доступа

РЕГЛАМЕНТ ДОСТУПА И ПОДАЧА ЗАЯВОК

ЦКП «Промышленные биотехнологии» оказывает заинтересованным пользователям с использованием оборудования ЦКП типовые услуги, утвержденных перечнем (http://ckp.inbi.ras.ru/ru/uslugi/).

Оплата производится в соответствии с договором на проведение научных исследований и зависит от перечня используемого оборудования ЦКП.

Структура цены включает следующие разделы:

1. расходные материалы и реактивы;
2. амортизацию оборудования;
3. рабочее время операторов непосредственно выполняющих данную работу
4. налоги и сборы в соответствии с законодательством РФ.

Права на возможные результаты интеллектуальной деятельности, получаемые в ходе проведения научных исследований и оказания услуги, регулируются договором между ЦКП (базовой организацией) и пользователем.

ЦКП осуществляет прием от заинтересованных пользователей заявок на проведение научных исследований и оказание услуг (подать заявку можно на официальном сайте ЦКП — http://ckp.inbi.ras.ru/ru/oprosnyj-list/).

Заявка должна содержать в том числе: информацию о заявителе (Ф.И.О., организация, адрес, телефон и др.); описание работ (наименование, цель работы, объект исследований), ориентировочные сроки выполнения работ и при необходимости техническое задание.

Заявки рассматриваются руководителем ЦКП по мере их поступления в течение семи рабочих дней. ЦКП вправе устанавливать порядок рассмотрения заявок, включая содержательную часть работы, степень соответствия заявки возможностям оборудования ЦКП, времени работы оборудования.

По результатам рассмотрения заявок руководитель ЦКП принимает решение, о возможности заключения с пользователем договора на проведение научных работ и оказание услуги и включает заявку в план работ ЦКП. Решение о невозможности заключения договора должно быть мотивированным и доведено до сведения пользователя. Возможность допуска физических лиц — представителей заинтересованного пользователя непосредственно к работе на оборудовании ЦКП устанавливается в договоре на оказание услуги.

По завершению оказания услуги внешнему пользователю выдается соответствующий документ, содержащий результаты выполненных работ (отчет, протокол испытаний, измерений и др.).

РИД

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (патенты, полезные модели, базы данных, ноу-хау и пр.)

История биотехнологии

Ранняя биотехнология позволила фермерам выбрать и развести культуры, которые сегодня дают самые большие урожаи: в достаточном для поддержания растущего населения количестве.

Так как посевы и поля становились все более объемными, возникли проблемы с их поддержанием. Тогда обнаружили, что отдельные организмы и продукты их переработки вполне эффективно оплодотворяют, восстанавливают азот и борются с вредителями. На протяжении развития сельского хозяйства, фермеры непреднамеренно изменяли генетику культур, вводя их в новые условия и разводя вместе с другими растениями. Все это было первыми формами биотехнологий.

Долгое время люди также пользовались селекцией с целью улучшить производство сельскохозяйственных культур и домашнего скота, чтобы все это потом можно было употреблять в пищу.

Селекция основывалась на том, что организмы, обладающие желательными характеристиками, сопрягались с такими же организмами.

Пример 1

Так получили самые сладкие и крупные зерновые культуры.

Начало 20 века стало временем углубления в основы микробиологии, что привело к изучению различных способов производства. Хаим Вейцман в 1917 году первым применил микробиологическую культуру в промышленном процессе — в производстве кукурузного крахмала.

Замечание 1

С развитием биотехнологий связана разработка антибиотиков.

В 1928 году Александр Флеминг открыл плесень Penicillium.

Виды биотехнологий

Существует несколько видов биотехнологий:

• биоинженерия;
• биомедицина;
• наномедицина;
• биофармакология;
• биоинформатика;
• бионика;
• генная инженерия.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание