Биотехнологии

Что такое биологические исследования?

Биологические исследования - это попытка разработать новые технологии и продукты путем применения знаний, полученных в области биологии, изучения различных организмов (включая бактерии, вирусы и т. д.) и клеток.

Области применения биотехнологии

Биотехнологии применяются в самых разных областях.

1. Фармацевтика

Традиционно, это были химические соединения, созданные в результате химических реакций, которые лечили организм человека. Однако, поскольку эти соединения являются чужеродными веществами, они активно разлагаются и выводятся организмом, поэтому период действия ингредиентов короткий. С другой стороны, препараты антител, продукт биотехнологии, используют белки, которые также существуют в организме, поэтому их эффективность считается длительной.

2. Сельское хозяйство

В области сельского хозяйства химически синтезированные пестициды используются уже давно. Однако эти пестициды оказывают неблагоприятное воздействие не только на вредителей, но и на людей. Было обнаружено, что соединение, вырабатываемое некоторыми микроорганизмами, эффективно только против вредителей. Поскольку оно получено из микроорганизмов, оно естественным образом разлагается и поэтому мягко воздействует на организм человека, и называется биопестицидом.

3. Строительство

В области архитектуры был разработан самовосстанавливающийся бетон, в котором специальные микроорганизмы запечатаны внутри. Этот бетон имеет функцию ремонта трещин в бетоне путем формирования кристаллов карбоната кальция с заранее смешанными бактериями.

4. Энергия

По мере истощения нефтяных ресурсов человечество ищет новые источники энергии. Ведутся работы по использованию силы микроорганизмов для выработки из истонченной древесины и других материалов, подлежащих утилизации, горючего газа, который можно использовать для выработки электроэнергии.

Основные типы оборудования, используемого в биологических исследованиях:

1. Оборудование для культивирования (CO2-инкубатор)

В биологических исследованиях выращиваются и используются такие микроорганизмы, как дрожжи и E. coli, а также клетки человека и животных. Для культивирования клеток необходимо выращивать их при температуре и pH, близких к среде, в которой они изначально существовали.

Например, для человеческих клеток желательны 37 °C и pH 7,0 (примерно нейтральный), что близко к pH организма. Многие устройства для культивирования называются CO2-инкубаторами , поскольку они используют концентрацию CO2 для регулирования pH культуральной среды.

2. Сосуд для культивирования

Культуральный сосуд необходим для содержания жидкости, содержащей клетки, поскольку прямое размещение жидкости, содержащей клетки, в вышеуказанном устройстве для культивирования приводит к росту бактерий, называемому загрязнением. Существуют различные типы культуральных сосудов, такие как стеклянные чашки Петри , шейкеры , которые подают кислород путем вращения чашек Петри или колбы , содержащие культуральную среду.

3. Микроманипулятор

Культивирование клеток требует детальной работы, поэтому мы работаем с микроманипуляторами , которые могут отсасывать небольшие количества жидкости с высокой точностью. Они бывают разных размеров: от 1 мкл до 5000 мкл.

4. Наконечники для пипеток

Поскольку для культивирования клеток необходимо поддерживать чистоту микроманипуляторов, наконечники пипеток, прикрепленные к микроманипуляторам, каждый раз утилизируются. Одноразовый аспиратор называется наконечником пипетки.

5. ПЦР

В биоисследованиях необходимо анализировать гены клеток и увеличивать количество генов, которые должны быть включены в клетки. Метод ПЦР представляет собой метод амплификации таких генов путем применения функции репликации естественных генов. 6.

6. Ультразвуковой гомогенизатор

Для анализа содержимого клетки необходимо раздавить клетку один раз. Оборудование, используемое для раздавливания клеток, представляет собой ультразвуковой гомогенизатор . Поскольку содержимое клеток не может быть уничтожено, даже если клетки раздавлены, этот метод обычно используется для раздавливания клеток без нагревания воды.

7. Набор ИФА.

ИФА - это метод анализа того, какие белки секретируют клетки. Наборы ИФА содержат планшеты с антителами и антитела с флуоресцентными веществами, необходимые для этого метода.