Ví dụ về công nghệ sinh học Y được

1. Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong chẩn đoán bất thường phôi thai, bệnh di truyền, bệnh ung thư

Các bất thường trên gene gây các bệnh nguy hiểm trong lúc mang thai. Bệnh di truyền và bệnh ung thư đã được chẩn đoán chính xác nhờ các kỹ thuật sinh học phân tử. Một số kỹ thuật gồm khuếch đại gene, giải trình tự gene, phân tích sự đa hình, phân tích nhiễm sắc thể, ... Các bệnh thường gặp gồm: bệnh Thalassemia, hội chứng Down, bệnh Hemophilia, đột biến ở các gene AZF gây hiếm muộn ở nam do mất khả năng sản sinh tinh trùng, đột biến ở gene egfr và kras dẫn đến sự kháng thuốc ở bệnh nhân ung thư dạ dày – tá tràng. Việc chẩn đoán này đã giúp hạn chế các trẻ sơ sinh bất thường, sàng lọc bệnh nhân ung thư kháng thuốc, tư vấn sinh con và hôn nhân, dự báo trước khả năng bị bệnh ở trẻ em trong gia đình của những người không may mang đột biến gene.

2. Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong giám định Pháp y

Các kỹ thuật sinh học phân tử đã được các nhà khoa học ứng dụng tốt vào giám định pháp y về xâm hại tình dục, dấu vết sinh học, xác định quan hệ huyết thống (bao gồm xác định hài cốt liệt sĩ).

Sự hiếm muộn do nhiều nguyên nhân ở cả nam lẫn nữ. Nhờ sự can thiệp của công nghệ sinh học trong sinh sản gồm kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm, vi tiêm tinh trùng vào trứng, ... các nhà khoa học và bác sĩ đã mang lại hạnh phúc cho nhiều gia đình. Nhiều đứa trẻ Việt Nam đã được ra đời nhờ thụ tinh nhân tạo.

4. Sản xuất thuốc đặc trị nhiễm vi rút

Interferon được biết đến như một nhân tố tự nhiên của cơ thể được các tế bào sản xuất ra để chống lại vi rút (ví dụ vi rút viêm gan C). Nhờ công nghệ protein tái tổ hợp, Interferon của người được sản xuất và đang từng bước được ứng dụng trên người. Ngoài ra, một số nhân tố kích thích tăng sinh tế bào tiền thân tạo máu (GM-CSF, M-CSF) cũng đã được thử nghiệm sản xuất nhờ công nghệ tái tổ hợp để ứng dụng giúp tăng sinh tế bào bạch cầu hạt sau điều trị ung thư máu.

Tế bào gốc là những tế bào có khả năng phân chia và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau của cơ thể. Xét về giai đoạn phát triển của cơ thể, tế bào gốc gồm tế bào gốc phôi (các tế bào ban đầu khi phôi thai được hình thành) và tế bào gốc trưởng thành (các tế bào ở giai đoạn sau sinh). Các nguồn thu nhận tế bào gốc trưởng thành gồm tủy xương, máu ngoại vi, máu cuống rốn, và mỡ. Trong đó, mỡ là nguồn cho nhiều tế bào gốc nhất nên rất được chú ý hiện nay.

Tế bào gốc đang được ứng dụng để chữa các bệnh về máu. Hàng trăm ca ghép tế bào gốc máu ngoại vị đã được thực hiện trong cả nước. Bên cạnh đó, tế bào gốc từ mỡ và các sản phẩm từ tế bào gốc đang từng bước được ứng dụng lĩnh vực thẫm mỹ chăm sóc sắc đẹp và đã mang lại hiệu quả điều trị tích cực và được khách hàng đánh giá cao.

Mặc dù khoa học thế giới đã ứng dụng ồ ạt tế bào gốc vào nhiều lĩnh vực, chúng ta cần tiếp nhận có chọn lọc để tránh những tiêu cực do sự „thần thánh hóa“ vai trò của tế bào gốc của nhiều người.

6. Sản xuất cây dược liệu và thực phẩm chức năng

Việt Nam là nước giàu về tài nguyên dược liệu. Nhiều cây thuốc quý đã được sử dụng chữa bệnh từ rất lâu đời. Nhờ sự kết hợp với công nghệ sinh học trong thực vật, di truyền chọn giống, công nghệ cao trong canh tác, nhiều cây dược liệu đã được nhân và trồng đại trà. Rất nhiều loại thực phẩm chức năng có tính điều trị và phòng bệnh ra đời mang lại hiệu quả kinh tế cao và góp phần chăm sóc sức khỏe người dân. Đây là lĩnh vực kinh tế lớn rất được xã hội quan tâm phát triển trong tương lai.

Công nghệ sinh học là ngành được xây dựng dựa trên hệ thống các sinh vật sống hoặc các tổ chức sống nhằm sản xuất và tạo ra các sản phẩm công nghệ dựa trên ngành sinh học, đặc biệt được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, khoa học thực phẩm, và dược phẩm. Hiệp hội đa dạng về sinh học của Liên Hiệp Quốc đã đưa ra một vài định nghĩa về công nghệ sinh học

Định nghĩa tổng quát về công nghệ sinh học

Khái niệm công nghệ sinh học bao trùm nhiều quy trình chủ yếu có hai công đoạn trong việc làm này là thay đổi hay phân tích các sinh vật sống theo mục đích của con người như thuần hóa động vật, trồng trọt và cải tạo những sinh vật này thông qua các hoạt động sinh sản như chọn lọc có điều kiện, lai ghép hay nhân bản vô tính. Khái niệm này trong thời hiện đại bao gồm công nghệ gen cũng như các công nghệ nuôi cấy mô và tế bào. Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ định nghĩa công nghệ sinh học là việc ứng dụng khía cạnh sinh học của sinh vật, hệ thống hoặc các quá trình sinh học vào nhiều ngành công nghiệp khác nhau để hiểu biết về khoa học sự sống và cải tiến giá trị của vật liệu sinh học trong các ngành dược học, thực vật học và động vật học;

Công nghệ sinh học là một lĩnh vực công nghệ cao dựa trên nền tảng khoa học về sự sống với sự kết hợp giữa quy trình nghiên cứu và thiết bị kỹ thuật nhằm tạo ra các quy mô công nghệ khai thác các hoạt động sống của vi sinh vật, tế bào thực vật và động vật nhằm sản xuất ở quy mô công nghiệp các sản phẩm sinh học có chất lượng cao, phục vụ cho nhu cầu và lợi ích của con người đồng thời phát triển kinh tế – xã hội và các sảm phẩm thân thiện với môi trường nhằm giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng hiện nay.

Lịch sử hình thành của ngành công nghệ sinh học

Qua từng thời kỳ phát triển, công nghệ sinh học chia thành 3 giai đoạn chính:

1. Công nghệ sinh học truyền thống: Công nghệ sinh học truyền thồng được định hình nhằm chế biến các sản phẩm dân dã đã có từ lâu đời như tương, chao, nước mắm… bằng các phương pháp truyền thống như: xử lý đất đai, phân bón,…. nhằm phục vụ cho một số lĩnh vực như: nông nghiệp, cây trồng, chăn nuôi; hay tạo ra các sản phẩm phục vụ nhu cầu đời sống sinh hoạt.
2. Công nghệ sinh học cận đại: Công nghệ sinh học cận đại có sử dụng công nghệ trong quá trình chế biến sản phẩm như việc sử dụng các nồi lên men công nghiệp để sản xuất ở quy mô lớn các sản phẩm sinh hoạt như mì chính, acid amin, acid hữu cơ, chất kháng sinh, vitamin, enzym, v.v….
3. Công nghệ sinh học hiện đại: Công nghệ sinh học hiện đại thường thấy như Công nghệ di truyền, công nghệ tế bào, công nghệ enzym và protein, công nghệ vi sinh vật, công nghệ lên men, công nghệ môi trường.

Ngày nay, công nghệ sinh học đang được ứng dụng vào trong rất nhiều các lĩnh vực của cuộc sống: công nghiệp, nông nghiệp, y học, dược… Bằng những kiến thức sinh học về thực vật, động vật, nấm, vi khuẩn,… và sử dụng “công nghệ DNA tái tổ hợp”, những nhà khoa học đang cố gắng tạo ra những cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng cao, những loại thực phẩm, dược phẩm phục vụ cho việc chữa bệnh cho con người. Công nghệ tế bào và kĩ thuật chuyển gen hiện nay rất phát triển ở Việt Nam

Công nghệ sinh học ứng dụng

Công nghệ sinh học là một lĩnh vực rất rộng và tham gia vào khá nhiều vào trong các lĩnh vực khác như:

• Tin sinh học là một lĩnh vực đa ngành trong đó giải quyết vấn đề sinh học bằng cách sử dụng các kỹ thuật tính toán, và làm cho tổ chức nhanh chóng và phân tích dữ liệu sinh học có thể. Lĩnh vực này cũng có thể được gọi là sinh học tính toán, và có thể được định nghĩa là” khái niệm sinh học về các phân tử và sau đó áp dụng các thông tin kỹ thuật để hiểu và tổ chức thông tin liên kết với các phân tử này, trên quy mô lớn.” Tin sinh học đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như chức năng gen, cấu trúc gen, proteomics, và tạo thành một thành phần quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học và dược phẩm.
• Công nghệ sinh học lam là một thuật ngữ đã được sử dụng để mô tả các ứng dụng hàng hải và thủy sản của công nghệ sinh học, nhưng ứng dụng của nó là tương đối hiếm.
• Công nghệ sinh học xanh được áp dụng công nghệ sinh học nông nghiệp. Một ví dụ là việc lựa chọn và thuần hóa thực vật thông qua vi nhân giống. Một ví dụ khác là thiết kế chuyển gene thực vật để phát triển trong môi trường cụ thể trong sự hiện diện (hoặc không) của các hóa chất. Một hy vọng là công nghệ sinh học xanh có thể sản xuất các giải pháp thân thiện với môi trường hơn so với truyền thống công nghiệp / nông nghiệp. Một ví dụ của việc này là kỹ thuật chuyển gen kháng sâu bệnh vào thực vật, do đó không cần phải sử dụng chất bảo vệ thực vất quá nhiều như hiện nay. Một ví dụ này sẽ là ngô chuyển gene.
• Công nghệ sinh học đỏ được áp dụng trong lĩnh vực y dược. Một số ví dụ thiết kế của các sinh vật để sản xuất kháng sinh, và các kỹ thuật chữa các căn bệnh di truyền qua kỹ thuật di truyền.
• Công nghệ sinh học trắng, còn được gọi là công nghệ sinh học công nghiệp, công nghệ sinh học áp dụng trong công nghiệp. Một ví dụ là nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất một hóa chất hữu ích. Dùng enzyme như một chất xúc tác trong công nghiệp để sản xuất hóa chất có gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ sinh học trắng có xu hướng tiêu thụ ít tài nguyên hơn so với các quy trình truyền thống được sử dụng để sản xuất hàng công nghiệp

Hiểu một cách đơn giản, công nghệ sinh học là ngành nghiên cứu và vận dụng sinh vật sống kết hợp với quy trình và thiết bị kỹ thuật để tạo ra sản phẩn và sản xuất ở quy mô công nghiệp với các sản phẩm sinh học phục vụ cho lợi ích của con người, đồng thời phát triển kinh tế – xã hội và bảo vệ môi trường. Cụ thể, các sản phẩm từ công nghệ sinh học được ứng dụng trong đời sống như:

• Sản xuất thuốc,
• Sản xuất thức ăn;
• Điều chế và sản xuất hóa chất công nghiệp;
• Phát triển giống cây trồng, vật nuôi;
• Ứng dụng công nghệ di truyền, xét nghiệm trong y khoa;
• Xử lý và giải quyết các vấn đề môi trường;…

Đi sau hơn vào chi tiết, công nghệ sinh học thường được phân thành các chuyên ngành tùy theo mục đích ứng dụng: Công nghệ sinh học ứng dụng trong nông nghiệp, ứng dụng trong thực phẩm, ứng dụng trong môi trường. Ngoài khối lượng kiến thức nền tảng về lĩnh vực sinh học, kỹ thuật và công nghệ, các chuyên ngành này còn được trang bị những kiến thức chuyên sâu về sinh học thực nghiệm, sinh học phân tử, công nghệ lên men vi sinh vật, kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật ứng dụng, công nghệ sản xuất sinh dược phẩm. Sinh viên có khả năng thu thập mẫu, đo đạc và tổng hợp, phân tích số liệu; sử dụng các phương pháp thí nghiệm hiện đại của công nghệ sinh học.

Ngày nay, cùng với sự phát triển của đời sống và sản xuất công nghiệp là sự gia tăng các vấn đề cấp thiết về môi trường, thực phẩm, nông nghiệp,.. đang được xã hội quan tâm. Trước tình hình nhiều trung tâm nghiên cứu được thành lập để giải quyết các vấn đề trên, cùng những lợi thế đầy tiềm năng đến từ ngành công nghệ quan trọng này, Công nghệ sinh học đã trở thành một trong những ngành nghề mũi nhọn của thời đại công nghệ cao. Từ việc vận hành, bảo trì các thiết bị ứng dụng hiện đại cho đến nghiên cứu phát triển sản phẩm công nghệ sinh học, điều hành sản xuất, quản lý và đảm bảo chất lượng sản phẩm tại các nhà máy đều đòi hỏi vai trò quan trọng của các chuyên gia am tường về công nghệ sinh học.

Ngành Công nghệ sinh học được xác định là ngành học của tương lai. Ngành học này đã và đang ngày càng có vai trò quan trọng trong đời sống con người. Vì vậy, cơ hội việc làm luôn luôn rộng mở đối với sinh viên ngành Công nghệ sinh học. 

Nguồn: Wikipedia.org