حریم فایل
دانلود کتاب، جزوه، تحقیق | مرجع دانشجوییحریم فایل
دانلود کتاب، جزوه، تحقیق | مرجع دانشجوییمبانی علمی نانوبیوتکنولوژی
مقاله مهندسی شیمی
عنوان: مبانی علمی نانوبیوتکنولوژی
نوع فایل: pdf
زبان متن: فارسی
بیوتکنولوژی 20 ص
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 23 صفحه
قسمتی از متن .doc :
بیوتکنولوژی چیست؟
گستردگی و تنوع کاربردهای بیوتکنولوژی، تعریف و توصیف آنرا کمی مشکل و نیز متنوع ساخته است.
برخی آنرا مترادف میکروبیولوژی صنعتی و استفاده از میکروارگانیسم‌ها می‌دانند و برخی آنرا معادل مهندسی ژنتیک تعریف میکنند به‌همین دلیل در اینجا مختصراً اشاره‌ای به تعاریف متفاوت از بیوتکنولوژی می‌کنیم که البته دارای وجوه اشتراک زیادی نیز هستند: (1) و (2)
ـ بیوتکنولوژی مجموعه‌ای از متون و روشها است که برای تولید، تغییر و اصلاح فراورده‌ها، به‌نژادی گیاهان و جانوران و تولید میکروارگانیسم‌ها برای کاربردهای ویژه، از ارگانیسم‌های زنده استفاده می‌کند.
ـ کاربرد روشهای علمی و فنی در تبدیل بعضی مواد به کمک عوامل بیولوژیک (میکروارگانیسم‌ها، یاخته‌های گیاهی و جانوری و آنزیم‌ها) برای تولید کالاها و خدمات در کشاورزی، صنایع غذائی و دارویی و پزشکی
ـ مجموعه‌ای از فنون و روشها که در آن از ارگانیسم‌های زنده یا قسمتی از آنها در فرایندهای تولید، تغییر و بهینه‌سازی گیاهان و جانوران استفاده میشود.
ـ کاربرد تکنیکهای مهندسی ژنتیک در تولید محصولات کشاورزی، صنعتی، درمانی و تشخیص باکیفیت بالاتر و قیمت ارزانتر و محصول بیشتر و کم خطرتر
ـ استفاده از سلول زنده یا توانائیهای سلولهای زنده یا اجزای آنها و فرآوری و انتقال آنها به‌صورت تولید در مقیاس انبوه
ـ بهره‌برداری تجاری از ارگانیسم‌ها یا اجزای آنها
ـ کاربرد روشهای مهندسی ژنتیک در تولید یا دستکاری میکروارگانیسم‌ها و ارگانیسم‌ها
ـ علم رام‌کردن و استفاده از میکروارگانیسم‌ها در راستای منافع انسان
ـ تعاریف بالا از بیوتکنولوژی هرکدام به‌تنهائی توصیف کاملی از بیوتکنولوژی نیست ولی با قدر مشترک گرفتن از آنها می‌توان به تعریف جامعی از بیوتکنولوژی دست یافت.
براستی چرا چنین است؟ هرچند که با مرور زمان دانشمندان به مفاهیم مشترکی در مورد تعریف بیوتکنولوژی نزدیک شده‌اند اما چرا هر متخصص و دانشمندی تعریف جداگانه‌ای از بیوتکنولوژی ارائه می‌دهد که درجای خود نیز می‌تواند صحیح باشد (نه الزاماً جامع).
علت این حقیقت را باید درماهیت بیوتکنولوژی جُست.
بیوتکنولوژی همانند زیست شناسی، ژنتیک یا مهندسی بیوشیمی یک علم پایه یا کاربردی نیست که بتوان محدوده و قلمرو آنرا بسادگی تعریف کرد. بیوتکنولوژی شامل حوزه‌ای مشترک از علوم مختلف است که در اثر همپوشانی و تلاقی این علوم بایکدیگر بوجود آمده است. بیوتکنولوژی معادل زیست شناسی مولکولی، مهندسی ژنتیک، مهندسی شیمی یا هیچ یک از علوم سنتی و مدرن موجود نیست؛ بلکه پیوند میان این علوم در جهت تحقق بخشیدن به تولید بهینه یک محصول حیاتی (زیستی) یا انجام یک فرآیند زیستی بروشهای نوین و دقیق با کارآئی بسیار بالا میباشد.
بیوتکنولوژی را می‌توان به درختی شبیه کرد که ریشه‌های تناور آنرا علومی بعضاً با قدمت زیاد مانند زیست شناسی بویژه زیست شناسی مولکولی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوشیمی، ایمونولوژی، شیمی، مهندسی شیمی، مهندسی بیوشیمی، گیاه‌شناسی، جانورشناسی، داروسازی، کامپیوتر و… تشکیل می‌دهند لیکن شاخه‌های این درخت که کم و بیش به تازگی روئیدن گرفته‌اند و هرلحظه با رشد خود شاخه‌های فرعی بیشتری را به‌وجود می‌آورند بسیار متعدد و متنوع بوده که فهرست کردن کامل آنها در این نوشته را ناممکن می‌سازد.
تقسیم‌بندی بیوتکنولوژی به شاخه‌های مختلف نیز برحسب دیدگاه متخصصین و دانشمندان مختلف فرق می‌کند و در رایجترین تقسیم‌بندی از تلاقی و پیوند علوم مختلف با بیوتکنولوژی استفاده میکنند و نام شاخه‌ای از بیوتکنولوژی را بدین‌ترتیب وضع میکنند. مانند بیوتکنولوژی پزشکی که از تلاقی بیوتکنولوژی با علم پزشکی بوجود آمده است یا بیوتکنولوژی کشاورزی که کاربرد بیوتکنولوژی در کشاورزی را نشان می‌دهد. بدین ترتیب می‌توان از بیوتکنولوژی داروئی Pharmaceutical Biotechnology بیوتکنولوژی میکروبی، Microbial Biotechnology ، بیوتکنولوژی دریا Marine Biotech ، بیوتکنولوژی قضائی یا پزشکی قانونی Forensic Biotech ، بیوتکنولوژی محیطی Environmental Biotech ، بیوتکنولوژی غذائی food and food stuff Biotech بیوانفورماتیک Bioinformatic ، بیوتکنولوژی صنعتی Industrial ، بیوتکنولوژی نفت …… بیوتکنولوژی تشخیصی و … نام برد.
این شاخه‌های متعدد در عمل همپوشانی‌ها و پیوندهای متقاطع زیادی دارند و باز بدلیل ماهیت همه‌جانبه بودن بیوتکنولوژی نمی‌توان در این مورد نیز به ضرس قاطع محدوده‌هائی را برای آنها تعیین نمود.
گستردگی کاربرد بیوتکنولوژی در قرن بیست و یکم بحدی است که، اقتصاد، بهداشت، درمان، محیط‌زیست، آموزش، کشاورزی، صنعت، تغذیه و سایر جنبه‌های زندگی بشر را تحت تأثیر شگرفت خود قرار خواهد داد. بهمین دلیل اندیشمندان جهان قرن بیست و یکم را قرن بیوتکنولوژی نامگذاری کرده‌اند.
تاریخچه
بیوتکنولوژی ریشه در تاریخ دارد و تکوین آن از سالهای بسیار دور آغاز شده تابحال ادامه یافته است.
در تقسیم‌بندی زمانی می‌توان سه‌دوره برای تکامل بیوتکنولوژی قائل شد.
1) دورة تاریخی که بشر با استفاده ناخودآگاه از فرآیندهای زیستی به تولید محصولات تخمیری مانند نان، مشروبات الکلی، لبنیات ترشیجات و سرکه و غیره می‌پرداخت. در شش هزار سال قبل از میلاد مسیح، سومریان و بابلیها از مخمرها در مشروب‌سازی استفاده کردند. مصریها در چهار هزار سال قبل با کمک مخمر و خمیر مایه نان می‌پختند. در این دوران فرآیندهای ساده و اولیه بیوتکنولوژی و بویژه تخمیر توسط انسان بکار گرفته می‌شد.
2) دوره اولیه قرن حاضر که با استفاده آگاهانه از تکنیکهای تخمیر و کشت میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های مناسب و متعاقباً استفاده از
مقاله درباره.. کاربردهای بیوتکنولوژی در ژنتیک و اصلاح دام
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 15
کاربردهای بیوتکنولوژی در ژنتیک و اصلاح دام
بیوتکنولوژی یا فنآوری زیستی، که به صورت توانائی بکارگیری فرآیندهای زیستی در بعد صنعتی تعریف میشود در دو دههِ گذشته، کاربردهای گستردهای در عرصه های کشاورزی وبهداشت، محیط زیست و غیره یافته است.بیوتکنولوژی در مفهوم عام و نزد اکثریت مردم معنای درآمد بی دردسر را تداعی نموده است و در دههِ اخیر این کلمه را غالبا به مفهوم همه چیز برای همهِ مردم کار می برند.تاریخچه بیوتکنولوژی نشان می هد که سابقه استفاده از آن به 8 هزار سال قبل می رسد. درزمان سومریان و رومیها از میکروارگانیزمها استفاده میکردند. حتی در جنگ جهانی نیز آلمانها که ازواردات گلیسرول برای تهیه مادهِ منفجره ناامید شده بودند از راه تولید میکروبی از مخمر به گلیسرول رسیدند از دهه1980، بیوتکنولوژی زمینهِ جدیدی را برای رشد پیدا نمود که‌این تغییر مرهون پیشرفتی است که حاصل فنآوری برش و اتصال مولکولDNA به صورت دلخواه میباشد. اکنون این تفکر که بیوتکنولوژی با تکیه بر دستاوردهای مهندسی ژنتیک قادر است منافع عظیمی را نصیب بشریت نمایند، به شدت تقویت یافته است.مهندسی ژنتیک در واقع انقلاب عظیمی را در علوم زیستی به وجود آورده‌و با سابقهِ کوتاه قریب بیست سال، سرشار از نتایج مثبت است. تحلیلگران آگاه قرن آینده را قرن امپراطوری مهندسی ژنتیک، کامپیوتر و لیزر نامیده‌اند. امروزه در اثر مطالعات عمیق و بررسیهای ژرف مرزهای ژنتیک مولکولی و یافته های مربوطه شناخت ژنها به گونه‌ای دور از تصور گسترش یافته و حجم اط‌اعات حاصله و رشد روزافزون آن قابل مقایسه با هیچ دورانی نمی باشد. نمودار زیر به بعضی ازتوانمندیهای بیوتکنولوژی در علوم مختلف اشاره می کند:تلقیح مصنوعی‌‌‌‌اکنون تلقیح مصنوعی به یک فنآوری کاربردی با قدمت پنجاه ساله مبدل شده است وسطح وسیع در جمعیتهای گاوهای شیری برای کاهش هزینه نگهداری گاو نر و همچنین سرعت بخشیدن به پیشرفت ژنتیکی انجام می گیرد. تلقیح مصنوعی برنامه های تست نتاج را در مقیاس گسترده امکانپذیر می کند برای استفاده از این تکنیک روشهای دیگری برای انجماد اسپرم با نیتروژن مایع و رقیق کردن اسپرم ابداع گردیده است. در بعضی از کشورها همانند دانمارک و هلند استفاده عملی از تلقیح مصنوعی در صددرصد گاوداریها انجام می گیرد.انجماد جنینLeibo از اولین گاو آبستن از جنین منجمد شده در بیست سال پیش گزارش می هد و نتیجه گرفت که جنین منجمد شده نسبت به جنین تازه 01% باروریش را از دست داده است در هر بار تخمکریزی ماده گاوها در شرایط طبیعی فقط یک اووسیت آزاد میکنند که صورت باروری دورهِ آبستنی طولانی را نیز به دنبال دارد بنابراین از این طریق پیشرفت ژنتیکی از یک نسل به نسل دیگر کند است. از سویی دیگر ماده گاو در طول عمر باروری خود، فقط چند گوساله تولید خواهد کرد که معمولا از ده گوساله کمتر است. از اینرو روشهائی که بتوانند تعداد گوساله ناشی از ماده گاوهای با ارزش ژنتیکی بالا را افزایش دهند، مزایای شایان توجهی خواهند داشت. یکی ازاین روشها سوپر اوولاسیون است که باعث افزایش امکان دوقلوزائی در گله می شود.انتقال جنین انتقال جنین از دیگر ابزار و تکنیکهای اصلاحگران برای سرعت بخشیدن به پیشرفت ژنتیکی گله میباشد. عیب روشهای انتقال جنین اینست که گوساله‌های بدست آمده ممکن است متعلق به‌یک جنس نباشند و بنابراین احتمال ایجاد گوسالهِ فریمارتین افزایش می‌یابد. با انتقال جنین می‌توان‌میانگین تعداد زایش در طول عمر اقتصادی گاو را از چهار شکم به بیست و پنج یا بیشتر افزایش داد ودر نتیجه نتاج دامهای مادهِ انتخاب شده در برنامه‌های اصلاحی افزایش می‌یابدلقاح آزمایشگاهی‌‌‌‌لقاح آزمایشگاهی(IVF)یکی از روشهایی است که جنین‌های مورد نیاز برای انتقال را فراهم می‌کند این فرایند شامل مراحل زیر است:- تحریک تخمک گذاری در گاوهای ماده و جمع آوری اسپرم در گاوهای نر- کنترل رشد فولیکول بوسیله اولتراسوند- جمع آوری تخمک بوسیلهِ لاپارسکوپی- لقاح در آزمایشگاه و کشت جنین‌این جنینها پس از آمادگی گاو گیرنده آماده انتقال می‌شوندتعیین جنسیت‌‌‌‌یک تفاوت بارز ژنتیکی بین افراد جنسیت است. توانائی تعیین جنسیت در جنین می‌تواند مدیریت برنامه‌های اصلاح نژادی مهم باشد یکی از بهترین مثالها در صنعت گاوشیرده جایگزین‌کردن ماده‌هاست که همیشه موردنیاز است. از آنجائی که معمولاإ 05% آبستنی‌ها، تولید گوساله ماده‌می‌کند اهمیت توسعه روشهای تعیین جنسیت جنین در پرورش گاوهای شیرده و نیز گاوهای گوشتی‌محرز است (27، 281). چندین روش برای تشخیص جنسیت به طور موفقیت آمیز استفاده می‌شودکه به ترتیب عبارتند از روش سیتوژنتیکی، تفکیک اسپرمهای حاوی کروموزمهای متفاوت، تعیین‌ایمینولوژیکی آنتی‌ژنH-Y ، استفاده از کاوشگرهایDNA میباشد.حیوانات همانندسازی شده‌‌‌‌‌در این روشها هستهِ سلولهای بالغ و تمایز یافته را در مرحلهِ خاصی به داخل سلول تخم غیرباروری که هسته آن خارج شده است منتقل می‌نمایند. بدین ترتیب تولد بره‌های زنده از سلولهای‌سوماتیک مثل غدد پستانی امری شدنی است و از مزایای این عمل کاهش فاصلهِ نسل و استفاده ازتعداد محدودی از حیوانات بسیار شایسته و در نتیجه پیشرفت ژنتیکی سریع در گله است (371).روشهای ایجاد حیوانات تراریخت‌‌‌‌‌امروزه از روش انتقال مستقیم ژنهای کنترل کنندهِ هورمونها به ژنوم حیوانات استفاده میشود هر چند مطالعات نشان داده است که انتقال ژن به تنهائی کافی نیست و تنظیم دقیق و بیان یا تظاهر ژن‌نیز لازم است. با انتقال ژن مورد نظر به سیستم ژنتیکی حیوان می‌توان میزان تولید هورمون را به مقدارزیادی افزایش داد. از حیوانات ترانس ژنیک نظیر موش جهت تشخیص بیماریهای مهلک و خطرناک‌نظیر سرطان و کم‌خونی استفاده میشود تولید پروتئینهای داروئی نیز توسط حیوانات ترانسژنیک‌امکانپذیر است. برای تولید پروتئین داروئی ابتدا ژن مورد نظر با تکنیکهای ریز تزریقی و غیره به‌داخل جنین تک سلولی تزریق می‌گردد. سپس جنینها را داخل رحم مادران گیرنده جایگزین می‌کنندبه این ترتیب تعدادی از فرزندان متولد شده ترانسژنیک، خواهند بود که قادر هستند ژن را به نسلهای‌بعد انتقال دهند. عیب این روشها اینست که