Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe is antibiotica een voorbeeld van biotechnologie?

Antibiotica zijn een goed voorbeeld van biotechnologie omdat hun ontwikkeling en productie een complex samenspel van biologische processen en technologische interventies inhouden. Hier is hoe:

1. Bron van antibiotica:

* Natuurlijke bronnen: Veel antibiotica, zoals penicilline, zijn afgeleid van natuurlijk voorkomende micro -organismen zoals schimmels en bacteriën. Deze organismen produceren deze stoffen als een afweermechanisme tegen concurrenten.

* genetische manipulatie: Moderne biotechnologie stelt ons in staat om de genen van micro -organismen te wijzigen om antibiotica te produceren met verbeterde eigenschappen (bijvoorbeeld verbeterde potentie, breder spectrum, verminderde bijwerkingen).

2. Productie en aanpassing:

* fermentatie: Antibiotica worden vaak geproduceerd in grootschalige fermentatietanks waar micro-organismen worden gekweekt onder gecontroleerde omstandigheden om de antibiotica te maximaliseren.

* Chemische aanpassing: Eenmaal geëxtraheerd, kunnen antibiotica chemisch worden gemodificeerd om hun effectiviteit of stabiliteit te verbeteren. Dit omvat het gebruik van chemische reacties om hun structuur te veranderen, wat leidt tot verbeterde eigenschappen.

3. Drugsontdekking en ontwikkeling:

* High-throughput screening: Biotechnologische technieken zoals screening met hoge doorvoer worden gebruikt om snel grote bibliotheken van verbindingen te testen op hun antibiotica-activiteit.

* Moleculaire biologie: Technieken zoals PCR- en DNA-sequencing worden gebruikt om de genetische samenstelling van micro-organismen te analyseren en nieuwe antibioticatroducerende genen te identificeren.

4. Levering en administratie:

* formuleringen: Biotechnologie speelt een rol bij het ontwikkelen van verschillende antibiotica -formuleringen, zoals capsules, tabletten en injectables, om hun levering en absorptie in het lichaam te optimaliseren.

* Gerichte levering: De vooruitgang in nanotechnologie maakt de ontwikkeling van geneesmiddelenafgiftesystemen mogelijk die zich richten op specifieke weefsels of cellen, waardoor de werkzaamheid van het geneesmiddel wordt verbeterd en bijwerkingen wordt verminderd.

Samenvattend:

Antibiotica illustreren hoe biotechnologie kruist met biologie, chemie en engineering. Het gaat om het benutten van de kracht van natuurlijke organismen, het aanpassen van deze voor verbeterde productie en het gebruik van geavanceerde technologieën om deze levensreddende medicijnen te ontdekken, te ontwikkelen en te leveren.