مجالات أخرى للتقانة الحيوية

1998 تقرير1996 عن العلم في العالم

KFAS

التقانة الحيوية البيولوجيا وعلوم الحياة

إن توليد الطاقة من منتجات الفضلات البيولوجية، مع أن ذلك أمر يحظى حالياً باهتمام قليل نسبياً في الدول الصناعية، سيثبت أهميته في المستقبل للدول النامية بالدرجة الأولى، وكذلك للدول التي لا يمكنها مواصلة الاعتماد على المنتجات البترولية (Ratledg, 1992).

ويمكن توليد الميثان من هاضمات الغاز البيولوجية على مستوى محلي أو صناعي. وإنتاج الإيثانول بالاختمار قد يتطلب مجموعة من سكريات الهكسوز، لكن المصدر الرئيسي له هو قصب السكر والذرة والخشب والمنيهوت cassava والسركوم sorghum وأرضي شوكي القدس والحبوب.

ويمكن استعمال مصل اللبن أيضاً. وتتمخض عمليات التحويل البيولوجية عن منتجات جانبية كالبروتين الوحيد الخلية والإنزيمات للتحفيز الحيوي.

وثمة بحوث في التقانة الحيوية ما تزال في بداية عهدها وتتعلق بالمحسات الحيوية biosensors والإلكترونيات الحيوية bioelectronics والمواد الحيوية biomaterials والحوسبة الحيوية biocomputing (استخدام الجزيئات الحيوية في التجهيزات الإلكترونية).

وتطوير الآلات الجزيئية أو الجزيئات دون المجهرية submicroscopic التي بعضها ذو أصل بيولوجي، وذلك لتنفيذ عمليات ميكانيكية أو طاقوية معينة داخل الجسم. وللمحسات الحيوية تطبيقات في الطب، وبخاصة في تلك الحالات التي يمكن أن تستعمل فيها هذه المحسات لتحديد التغيرات في الرقم الهيدروجيني PH والموصلية والتركيز الجزيئي وبعض الظواهر القابلة للقياس.

وفي المعالجة الحيوية التي يمكن أن تقوم فيها الكائنات الحية المتألقة حيوياً bioluminescent بدور مُخْبِرات reporters، وفي الحالات التي تستعمل فيها هذه المحسات كمحسات بيئية. وفيما يتعلق بالاستعمالات العسكرية، فإن المحسات الحيوية يمكن ربطها بأدوات قرن حيوية biocouplers لتنقل حادثة تم الإحساس بها، عن طريق شيبة حيوية biochip، إلى نظام حاسوبي.

ويمكن استعمالها أيضاً للمراقبة البيئية أو مراقبة التضاريس أو مراقبة الأشخاص، كما يُمكن استعمالها لكشف المواد الكيماوية والسميات ومواد الحرب البيولوجية.

وقد تكون المواد الحيوية مهمة بوجه خاص للعسكريين؛ لأن هذه المواد يمكن استعمالها كملابس واقية ضد أدوات الحرب البيولوجية أو كمواد طبية، كأن تكون عظاماً أو نسجاً صناعية أخرى، كما يمكن استخدامها أدوات حربية تسبب توقف محركات مركبات العدوّ.

ويتوقع للآلات البالغة الصغر التي يمكن صنعها من الجزيئات البيولوجية أن تُستعمل كمحسات حيوية، وفي العمليات الصناعية التي تنفذ بمقاييس بالغة الصغر، أو حتى كوسائط لتحسين أداء العقاقير.

وستستفيد الحوسبة الحيوية من التفاعلات والمادة الحيوية في شيبات الحاسوب. هذا وإن المعلوماتية الحيوية bioinformatics، وهي تطوير نظم معلوماتية تتعلق بعلم البيولوجيا، هي الشغل الشاغل للعديد من العلماء في جميع أنحاء العالم، إذ يمكن لجميع الدول، بصرف النظر عن مستوى تقدمها، أن تشارك فيها.