مقاله: مهندسی زیستی
مهندسی زیستی یا زیست مهندسی با کاربری روش های فیزیکی و ریاضی در حل مسائل علوم زیستی می کوشد. تجزیه و تحلیل های مهندسی پایه های این مورد شمرده می شوند. در سنت مهندسی تحلیل، طراحی و ساخت اشیاء مد نظر است که از آن در علوم زیستی استفاده می گردد.
اهم برنامه هاي مهندسي زيستي توجه به سرفصل هاي زير می باشد:
زیست مواد (از جداسازی سویه تا ایجاد فرایند صنعتی) به ويژه محصولات زيست تخریب پذیر؛
امکان سنجی و تولید محصولات و تجهیزات بیوتکنولوژی در کشور؛
ايجاد بستر لازم برای فعاليت هاي كاربردي در زمينه مهندسي علوم زيستي در مقياس کوچک(ميلي، ميكرو، نانو) و توسعه کاربردهای تکنولوژی نانو در بخش علوم زیستی به منظور توليد دانش فني و ورود محصولات به بازار مصرف؛
گسترش كاربردهاي بیوراکتورهاي در مقیاس کوچک به منظور استفاده در صنایع مرتبط با تکنولوژی های آنزیم، مهندسي متابوليسم و مهندسي غربالگري در کشور؛
تدوین استانداردهای ملی محصولات و تجهیزات زیست فناوری؛
ايجاد شبكه صنايع زيست فناوري كشور و تقویت ارتباط بين مراكز عضو؛
امکان سنجی و تولید محصولات و تجهیزات پزشكي در کشور به منظور پيشگيري، تشخيص و درمان بيماري ها؛
گسترش مهندسي کشت بافت (براي سلول هاي جانوري، بافت انساني و کشت هاي پيچيده) به منظور استفاده در روش هاي درماني.
پزشکی
شيوه زندگي بشر امروزي از يک سو و پيشرفت دانستنيهاي او از سوي ديگر ، دو عامل اساسي در تغيير شيوه درمان بيماري هايي مي باشد که انسان در چند دهه اخير با آنها دست به گريبان بوده است. بروز و شيوع انواع بيماري ها با وجود اثرات منفي بر کميت و کيفيت زندگي بيمار و خانواده و اجتماع ، بار اقتصادي فراواني نيز بر دولت تحميل ميکند. دستيابي به روشهاي جديد درماني که بههمراه شيوههاي جاري امروزي، بتواند وضعيت سلامتي فرد را بهبود بخشيده و تا زماني نسبتاً طولاني، بيمار را از مصرف روزانه داروهاي متفاوت رهايي بخشد ، در دستوركار قرار گرفته است . با هدف توانمندسازي و ارتقاء سطح بهرهوري سيستم بهداشتي و درماني كشور با استفاده از فناوريهاي نوين پزشكي به ويژه بيوتكنولوژي در چهار حوزه تشخيص ـ درمان ـ پيشگيري و تجهيزات پزشكي فعاليت مينماييم واين فعاليت ها در دو مجموعه رويكرد ها و عملكرد ها قرار گرفته كه در ذيل به آنها اشاره مي گردد :
الف ) رويكردها:
انجام پروژهها با هدف ايجاد زيرساخت؛
انجام پروژهها با هدف كمك به شكلگيري دفاتر طراحي مهندسي؛
انجام پروژهها با هدف كمك به توليد يك محصول با فناوري برتر؛
انجام پروژهها با هدف كمك به شكلگيري خدمات مبتني بر فناوريهاي نوين؛
انجام پروژهها با هدف بوميسازي توليد تجهيزات پزشكي.
ب) عملكرد ها:
كمك به ايجاد بسترهاي لازم براي توليد داروهاي نوتركيب و واكسنها؛
حمايت از مراكز علمي و محققين كشور به منظور دستيابي به روشهاي نوين درماني؛
مساعدت و همكاري با محققين و مراكز تحقيقاتي بهمنظور دستيابي به روشهاي فراگير و كمهزينه براي درمان بيماريها؛
انجام همكاريهاي لازم اجرايي و مديريتي بهمنظور دستيابي به روشهاي تشخيص سريعتر و دقيقتر بيماريهاي ژنتيكي، سرطانيها، نقص در سيستم ايمني و ...
رصد مستمر فناوريهاي نوين پزشكي و بيوتكنولوژي در دنيا
كمك به تجاريسازي دانش فني داخلي و تسهيل صادرات فناوري
فراهمآوري زمينههاي مناسب براي رشد و توسعه فناوري در حوزة پزشكي.
دارو و غذا
مقدمه: حفظ سلامت جامعه همواره به عنوان يكي اصلي ترين اهداف در بين كشورها مطرح مي باشد. پيشرفت در زمينه غذا و دارو مي تواند نقطه عطفي در تحقق چنين هدفي باشد به طوري كه مي توان اذعان داشت نظام سلامت جامعه در گرو اين دو صنعت حياتي مي باشد.
ارتقای توانمندي ملي در زمينه دارو منجر به افزايش توليد داروهاي داخلي، ايجاد رقابت، ثبات بازار و ممانعت ازافزايش غير منطقي قيمت داروها ميشود. در اين راستا توليد برخي داروهاي نوتركيب با تكنولوژي بالا نيز علاوه بركاهش قيمت، كاهش ارزبري و كاهش يارانه اعمال شده، باعث تضمين تأمين مداوم و به موقع اين اقلام شده است. توجه به داروهاي گياهي و استفاده از طب سنتي در طي سالهاي اخير باعث افزايش كارايي آن ها در درمان بيماريها گشته، به نحوي كه اين حوزه از محدوده درماي چند بيماري معمول فراتر رفته است.
حمايت از توليد محصولات غذائي،آشاميدني،مکمل ها و تسهيل ورود مواد اوليه مورد نياز صنايع داخلي که نظام ايمني و کيفيت آنها مورد تائيد قرار گرفته، موجب تشويق توليدکنندگان و افزايش سرمايه گذاري در صنعت غذايي مي شود. از طرف ديگر ارتقای ايمني موادغذائي موجب افزايش سطح سلامت و رضايت مندي درطي سال هاي اخير شده است.
در نهايت با توجه به اهميت غذا و دارو در جامعه، استفاده ازفناوري هاي نوين و توليد محصولات نوآورانه و ايمن تر هم راستا با نياز جامعه روز به روز در حال افزايش مي باشد و لزوم مديريت در اين حوزه ها همواره بايد به عنوان رويكرد اساسي در كشور مطرح باشد.
اهداف و ماموريتها در این حوزه:
رصد و توسعه فناوريهاي برتر دارويي؛
سياست گذاري در حوزه فناوريهايي غذا و دارو؛
توسعه بازار صادرات مبتني بر محصولات ملي و دانش بنيان؛
جذب، شناسايي و تجزيه و تحليل فرصتهاي ويژه.
زمينه هاي فعاليت:
حمايت، نظارت و ارزيابي پروژه هاي مبتني بر فناوري هاي نوين؛
ارائه خدمات تخصصي و مشاوره اي (علمي، تحقيقاتي و فني) در زمينه غذا و دارو؛
ارزيابي و تسهيل تجاري سازي يافته هاي پژوهشي در حوزه دارويي؛
ارزيابي اقتصادي در علوم زيستي؛
جذب سرمايه گذار غير دولتي؛
برقراري تعامل سازنده با ارگانهاي مرتبط جهت ثبت فناوري؛
ايجاد زمينه لازم جهت برقراري ارتباط بين دهنده و گيرنده فناوري؛
کمک به روان سازی و شفاف سازی توسعه دانش در بین شرکت های دارویی، شرکتهای دانش بنیان و ذینفعان از طریق محیط بازار الکترونیک دارویی با هدف توسعه فناوری هاي داخلی؛
شناسایی کانونهای فناوری و تشکیل حلقه های بهبود در بین ایرانیان متخصص خارج از کشور به منظور دستیابی به فناوری های برتر و نوظهور؛
توسعه به کارگیری تجهیزات دقیق تولید شده در شرکتهای دانش بنیان داخلی در صنایع غذا و دارویی کشور با هدف توسعه بازار اقتصادی تولید تجهیزات دستگاهی پیشرفته.
پيامد هاي مورد انتظار:
توسعه هوشمند نظام سلامت
توسعه اقتصادي در ارتقاء توانمنديهاي غذايي و دارويي
ارتقاء جايگاه ملي در بين كشورهاي منطقه
فناوری های کشاورزی
مقدمه:با توجه به افزایش جمعیت و محدودیت منابع طبیعی، منابع غذایی روز به روز محدودتر خواهد شد؛ بنابراین بکارگیری فناوری بمنظور استفاده بهینه از منابع طبیعی ضروری است. جمعيت جهان از يک و نيم ميليارد نفر در اوایل قرن بيستم به 7 ميليارد نفر رسيده است و با اين نرخ رشد به 9 ميليارد نفر در سال 2050 خواهد رسيد. بر اساس اين افزايش جمعيت، FAO پيش بيني کرده است که از زمينهاي قابل کشت، بايد دو برابر ميزان فعلي برداشت کرد تا بتوان نياز غذايي آن را تامين کرد.
با توجه به اینکه امروزه توسعه صنایع مبتنی بر دانایی است، لذا نیازمند ابتکارات متعددی در ساخت و مهیا کردن محرک هایی برای این صنعت نوظهور (زیست فناوری) است. امروزه زیست فناوری به عنوان یکی از مهمترین فناوری های قرن بیست و یکم به شمار می رود و یکی از هفت فناوری کلیدی قرن حاضر در توسعه و تأمین نیازهای بشر و امنیت بهداشتی، اقتصادی و غذایی کشورها قلمداد میشود که در سرنوشت اقتصادی -اجتماعی جوامع در چند دهه آینده تغییرات جدی را ایجاد خواهد كرد.در همين راستا توليد گيـاهان زراعي تراريخته پرمحصول و مقـاوم گوناگوني ماننـد ذرت، برنـج، سويـا، گوجه فرنگي و گندم و تكنيكهاي نوين زيست فناوري در افزايش توليد شير و گوشت دام موثر واقع شدهاند.
با توجه به مطالب ذكر شده، زيست فناوري يكي از قابليتهاي اكتسابي براي ايران اسلامي ميباشد كه قادر به افزايش توليد ناخالص ملي بوده و جايگزين قدرتمند و بسيار مناسبي براي كاهش سهم درآمدهاي نفتي در اقتصاد ملي خواهد بود. گروه هاي داخلي فناوري هاي كشاورزي مشتمل بر سه حوزه زيست فناوري گياهي، زيست فناوري علوم دامي و زيست فناوري شيلات و آبزيان مي باشد كه با هدف توانمندسازی و ارتقاء سطح بهروه وری در این سیستم با استفاده از فناوری زیستی فعاليت دارد.
اهداف و ماموريت ها:
برنامهريزي و حمايت بمنظور توسعه فناوري در بخش خصوصي؛
ايجاد ارتباط وگسترش دامنه همکاریهای بينالمللي بمنظور كمك به شكل گيري فناوري در كشور؛
شناسايي فرصتهاي مناسب براي توسعه فناوري و ایجاد زمینه های لازم برای بوميسازي آن؛
شناسايي موضوعات فناورانه مورد نياز در بخش كشاورزي؛
حمايت و كمك به تجاري سازي طرح هاي دانش بنيان در بخش كشاورزي؛
بررسي و شناسايی پروژه های دارای اولويت ملی و ارتقاء سطح كشاورزي؛
رفع موانع موجود در مسير اخذ دانش فني.
1- زيست فناوري گياهي
گیاهان، اصلیترین و مهمترین منابع تجدید شونده جهان هستند که علاوه بر تأمین غذای انسان و حیوانات، نیازهای غیرتغذیهای، شیمیایی و صنعتی هم توسط آنها مرتفع میگردد. به همین دلیل، کاربرد روشهای مهندسی ژنتیک و زیست فناوری برای افزایش کمی و کیفی محصولات از یک سو و کاهش هزینهها و زمان تولید از سوی دیگر، استفاده از این روشها در شاخههای گوناگون کشاورزی را بسیار ارزشمند کرده است .از كاربردهاي زيست فناوري گياهي مي توان به موارد زير اشاره كرد:
افزايش توليد محصولات كشاورزي؛
توليد گياهان مقاوم به شرايط نامساعد محيطي، بيماري ها، آفات و علف هاي هرز؛
افزايش كيفيت و بهبود ارزش غذايي محصولات؛
توليد محصولات و فرآوردههاي جديد (غذاهاي جديد)؛
توليد كود و سموم زيستي (بيولوژيك)؛
حفاظت از ذخاير ژنتيك و گياهان در حال انقراض؛
استفاده از گياهان در توليد محصولات صنعتي و غير خوراكي؛
توليد متابوليتهاي ثانويه؛
كاربرد مواد زايد كشاورزي در توليد فرآوردهها؛
تهيه گياهان دورگ؛
استفاده از زمينهاي باير جهت كشت محصولات مقاوم به شرايط نامساعد محيط؛
تشخيص عوامل بيماري زاي گياهي؛
و ...
2- زيست فناوري علوم دام و طيور
تأمین پروتئین مورد نیاز کشور همواره از عمده مشکلات اقتصادی و در عین حال پرهزینه بوده است. در شرایط فعلی عمده نیازهای غذایی انسان یا از طریق تولیدات گیاهی و یا دام و شيلات تأمین می گردد. تولیدات دامی بهترین منبع تأمین پروتئین مورد نیاز جوامع بشری است. اهمیت این امر باعث گردیده است که امروزه در کشورهای پیشرو جهان شاهد پیشرفتهای شگرف تکنیکی در تأمین منابع پروتئین باشیم. با توجه به موارد ذكر شده، نیاز و جایگاه رشته علوم دامی در جامعه بيش از پيش مشخص می گردد. در واقع رشد فزآینده جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی در دهههای اخیر موجب شده تا در زمینة علوم کشاورزی و مواد غذایی شاهد یک گذر جدی و اجتنابناپذیر از کشاورزی سنتی به کشاورزی پیشرفته و بکارگیری روشهای نوین زیست فناوری در تولید محصولات زراعی و دامی باشیم. استفاده از علم بیوتکنولوژی درافزایش میزان باروری دام، ابعاد گسترده ای به خود گرفته است . با کمک فناوری زیستی ضمن جلوگیری از آلودگی محیط زیست، با افزایش ضریب تبدیل غذا، می توان سود کلانی را نصیب تولید کنندگان نمود.
از کاربردهاي بیوتکنولوژی در بخش علوم دامی مي توان به موارد زير اشاره كرد:
اصلاح نژاد دام و طیور ، انتقال ژن و صفات برتر؛ تشخیص، پیشگیری و درمان؛ انجام همسانه سازي (Cloning)؛ تولید هورمونها؛ افزودنیهای خوراک دام؛ تولید انسولین انسانی در شیر گاو؛ هورمون افزایش دهنده شیر و...
3- زيست فناوری شيلات و آبزيان
دریا بستر بسیار مناسبی جهت تحقیق و توسعه است؛ با توجه به مرزهاي آبي گسترده كشور در شمال و جنوب، تاكنون همة پتانسیل آن شناخته نشده است. در حقیقت، بخش اعظمی از موجودات دریایی (بهخصوص میكروارگانیزمهای اولیه) هنوز ناشناخته باقی ماندهاند. زیست فناوری دریایی یكی از حوزههای در حال رشد است كه با كمك آن، از موجوداتی مانند ماهی، جلبك و یا باكتریها بهطور مستقیم و غیرمستقیم استفاده میشود. بنابراين توجه به موجودات زنده دریایی به دو دلیل مهم است:
1-موجودات زنده دریایی، بخش اعظمی از ذخایر زیستی كره زمین را تشكیل میدهند.
2-اغلب موجودات دریایی، ساختارها، مسیرهای متابولیكی، سیستمهای تكثیر (تولید مثل) و مكانیزمهای احساسی و دفاعی منحصر بهفردی دارند كه بشر میتواند از آنها استفاده نماید.
از مهمترین فواید زیست فناوری دریایی به موارد زير مي توان اشاره كرد:
1- تولید فرآوردههای جدید و اصلاحشده؛
مواد دارویی و آرایشی
مواد مركب، پلیمرهای زیستی و آنزیمهای صنعتی
مواد مولكولی بیولوژیك
ردیابهای زیستی
و...
2-فراهم آوردن تكنیكهای جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اكوسیستمهای دریایی؛
3-شیلات و پرورش آبزیان (Aquaculture) به صورت پایدار و مطمئن.