생명공학의 응용
생명공학은 여러 가지 응용이 가능한 제품을 개발하기 위해 살아있는 세포를 사용하는 과학의 한 분야이다. 생명공학 연구는 유전공학의 발전과 함께 빠르게 발전해 왔다. 최근 현대 생명공학은 응용 유형에 따라 환경, 인간, 산업, 식물, 동물 등 5개 분야로 세분화되고 있다. 과학자들은 생명 공학이 기아와 질병과 싸우고, 환경오염 물질을 줄이고, 생태 발자국을 최소화하기 위한 수단이라고 설명했다. 과학자들은 맥주 양조나 치즈 제조와 같은 생명공학의 응용을 수백 년 전으로 거슬러 올라갈 수 있었다. 재조합 DNA 기술과 유전자 공학의 급속한 발전은 생명공학 연구의 진화에 큰 도움이 되었다. 이 기사는 생명공학의 다양한 응용에 초점을 맞추고 있다.
생명공학의 농업 응용은 가장 논란이 많은 것으로 입증되었다. 일부 운동가들과 소비자 단체들은 유전자 변형 유기체에 대한 금지나 식품 공급에서 증가하는 유전자 변형 유기체의 존재를 소비자에게 알리기 위한 라벨링 법을 요구했다. 미국에서는 1993년 FDA가 젖소의 우유 생산을 증가시키는 성장호르몬인 소소마토트로핀(BST)을 승인하면서 GMO가 농업에 도입되기 시작했다. 그다음 해, FDA는 더 긴 유통기한을 위해 고안된 토마토인, 최초의 유전자 변형 통조림 식품을 승인했다. 그 이후, 미국, 유럽 및 기타 지역의 규제 승인이 자체 농약을 생산하는 작물과 잡초를 죽이는 데 사용되는 특정 제초제의 적용에서 살아남은 작물을 포함하여 수십 개의 농업 유전자 변형 농산물에 의해 얻어졌다.
유엔, 미국 국립 과학 아카데미, 유럽 연합, 미국 의학 협회, 미국 규제 기관, 그리고 다른 단체들의 연구는 GMO 식품이 안전하다는 것을 발견했지만, 회의론자들은 그러한 작물의 장기적인 건강과 생태적 영향을 판단하기에는 아직 너무 이르다고 주장한다. 20세기 후반과 21세기 초에 유전자 변형 작물에 심어진 토지 면적은 1996년 170만 헥타르(420만 에이커)에서 2014년까지 1억 8천만 헥타르(4억 4500만 에이커)로 급격히 증가했다. 2014-15년까지 미국에서 재배된 옥수수, 면화, 콩의 약 90%가 유전자 변형되었다. 유전자 변형 작물의 대부분은 아메리카에서 재배되었다.
전반적으로, 미국과 유럽 생명공학 산업의 수입은 1996년부터 2000년까지 5년 동안 약 두 배로 증가했다. 21세기까지 급속한 성장은 특히 의료 분야에서 신제품의 도입에 힘입어 계속되었다. 2020년까지 바이오 기술 시장 규모는 전 세계적으로 7,528억 8천만 달러로 추정되었으며, 특히 의약품 개발과 제품 승인 프로세스를 가속화하기 위한 정부 및 산업 주도의 노력에서 새로운 성장 기회가 나타났다.
의약 생명공학
의학에서 생명 공학은 많은 약물, 유전자 요법, 유전자 검사, 면역학 및 기타 많은 새로운 치료법의 개발에 광범위하게 적용되었습니다. 유전자 검사는 개인 식별, 성별 결정, 신생아 선별 등을 위한 법의학에서 사용됩니다. 유전 검사는 겸상 적혈구 빈혈, 낭포성 섬유증 및 헌팅턴병과 같은 희귀 유전 질환과 관련된 돌연변이를 결정하는 데도 도움이 됩니다. 유전자 치료는 결함이 있는 유전자를 교정하는 데 사용됩니다. 생명공학은 인슐린, B형 간염과 같은 다양한 백신의 개발에 사용됩니다. 이 기술은 키토산으로 코팅된 고급 상처 드레싱 개발에 사용됩니다. 생명공학이란? 키토산은 일반적으로 새우와 게 껍질에서 얻어지는 항균성을 지닌 천연 고분자입니다. 생명 공학은 유전자 변형 미생물, 균류, 식물 및 동물을 사용하여 생물 의약품 및 생물학적 제품의 생산을 증가시켰습니다.
농업생명공학
과학자들은 유전자 변형 유기체(GMO)로 알려진 작물을 개발하기 위해 유전 공학을 활용했습니다. 이 기술에서 과학자들은 가뭄, 홍수, 해충 및 병원체, 제초제에 대한 저항성과 같은 생물적 및 비생물적 스트레스에 대한 내성과 같은 중요한 특성을 코딩하는 유전자를 통합하여 새로운 작물을 개발합니다. 농업 생명 공학에서 과학자들은 한 식물에서 우수한 유전자를 접합하여 그러한 특성이 없지만 경제적으로 중요한 다른 식물에 통합합니다. GMO 작물은 작물 생산에 불리한 기후로 인해 아프리카와 중동에서 매우 성공적이었습니다. 이 기술은 또한 농부들이 화학 비료를 최소한으로 사용하여 밭에서 최대 수확량을 얻을 수 있도록 했습니다.
환경 생명공학
생물 정화는 생명 공학의 가장 중요한 응용 프로그램 중 하나입니다. 이 기술은 미생물과 식물의 이화 작용을 이용하여 오염된 토양과 물을 분해, 해독 및 복원합니다. 또한 산업 단위에서 배출되는 온실 가스 또는 기타 독성 가스를 처리하는 데 도움이 됩니다. 미생물은 또한 바다를 오염시키는 기름 유출을 제거하는 데 사용됩니다. 환경 생명 공학은 폐수 정화, 고형 폐기물 관리 및 퇴적물 청소와 관련이 있습니다. mycoremediation에서 곰팡이는 해로운 오염 물질을 분해하는 데 도움이 되는 효소와 산을 합성합니다. 따라서 생명공학은 환경 정화 및 폐기물 관리에서 지배적인 역할을 할 뿐만 아니라 매립지 및 기타 폐기물에서 메탄 회수를 개선합니다. 또한 농업을 유지하기 위한 유기 비료 생산에도 사용됩니다.
산업 생명공학
생명 공학의 가장 중요한 응용 중 하나는 바이오 연료의 생산입니다. 이것은 환경에 유익한 대체 에너지 형태로 간주됩니다. 생명 공학은 폐기물에서 바이오 연료를 생성할 수 있습니다. 박테리아는 또한 제지 산업의 부산물인 유황액을 분해하고 메탄을 생성할 수 있습니다. 메탄은 많은 산업 공정의 연료로 사용됩니다. 그러나 에너지 산업에 생명 공학을 적용하는 것은 바이오 연료 생산에만 국한되지 않습니다. 또한 석유 산업에 의해 남겨진 지질 매장지에서 60~80%의 석유를 회수하는 데 도움이 됩니다. 이전에는 기술적인 한계로 인해 사이트 복구가 불가능하다고 여겨졌습니다. 과학자들은 또한 식물과 식물성 폐기물을 생분해성 플라스틱으로 전환할 수 있는 효소를 생산하도록 미생물을 자극했습니다. 생명 공학은 또한 스마트 재료의 개발과 관련이 있습니다. 스마트 재료의 예로는 자가 치유 콘크리트, 자가 청소 유리, 폭발물이 있으면 색상이 변하는 식물이 있습니다. 생명 공학은 섬유 산업에서도 사용됩니다. 그것은 더 따뜻하고, 더 강하고, 주름지고, 수축 방지 직물의 생산에 사용되었습니다. 또한 의복 및 직물의 미세 마무리에 사용됩니다. 또한 직물의 염료 흡수 및 흡수를 개선하고 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
우주 생명공학
생명 공학은 우주여행에 엄청난 기여를 했습니다. 그것은 개선된 공기와 수질을 가능하게 했습니다. 또한, 메탄 생성 박테리아는 배설물과 같은 유기물을 분해하여 메탄을 생성할 수 있습니다. 이러한 유기 폐기물 재활용은 우주여행에서 사용 가능한 모든 자원이 필수적이기 때문에 매우 중요합니다.
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