สรุปเรื่องเทคโนโลยีชีวภาพ

เทคโนโลยีชีวภาพ....
เป็นความรู้หรือวิชาการที่สามารถนำสิ่งมีชีวิต หรือผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้ หรือมาปรับเปลี่ยนและประยุกต์เพื่อใช้ประโยชน์

การนำเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์

           1.ด้านอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีชีวภาพที่มีความสำคัญมากที่สุดคือเทคโนโลยีการหมัก ซึ่งใช้จุลินทรีย์ในการผลิตแอลกอฮอล์ เช่นการทำเบียร์ ไวน์ เหล้า โยเกิร์ต ฯลฯ 

กระบวนการหมัก เป็นกระบวนการหายใจโดยไม่ใช้ออกซิเจนของสิ่งมีชีวิต เช่น ยีสต์ จะมีการสลายน้ำตาลให้กลายเป็นเอทานอลและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องดื่ม

            2.ด้านการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์

เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่เกี่ยวกับระบบสืบพันธุ์เพื่อช่วยในการเพิ่มผลผลิตและพัฒนาให้ได้พันธุ์ที่ดีตามความต้องการ

         เทคโนโลยีที่ใช้.......

    สัตว์

1.การผสมเทียม : มีจุดประสงค์เพื่อแพร่พันธุกรรมในสายพ่อพันธุ์โดยการนำน้ำเชื้อมาแช่แข็ง

2.การถ่ายฝากตัวอ่อน : เป็นวิธีการปรับปรุงพันธุ์โดยการเพิ่มจำนวนลูกที่เกิดจากแม่พันธุ์ที่มีพันธุกรรมดีเลิศโดยแม่พันธุ์จะถูกกระตุ้นด้วยฮอร์โมนทำให้ตกไข่มากขึ้น 

           ขั้นตอนการถ่ายฝากตัวอ่อน

     1.ฉีดฮอร์โมน

     2.เก็บตัวอ่อนหลังทำการผสม6-8วัน

     3.ตรวจหาตัวอ่อนและประเมินคุณภาพ

     4.ถ่ายฝากตัวอ่อน

3.การเลี้ยงตัวอ่อน : เป็นการใช้ตัวอ่อนที่เก็บออกจากท่อนำไข่หรือมดลูกแล้วนำมาเลี้ยงไว้ในหลอดทดลอง3วัน โดยมีวิธีการเลี้ยงคือ จะต้องมีการปรับสภาพให้ใกล้เคียงกับสภาพร่างกาย เช่น อุณหภูมิ กรด-เบส หลังจากนั้นก็นำไปฝากในครรภ์ของสัตว์ตัวรับ

4.การแช่แข็งตัวอ่อน  : เป็นการเก็บสารพันธุกรรมของสัตว์ที่มีคุณค่าสูง ช่วยในการขนส่ง

5.การตัดแบ่งตัวอ่อน : เป็นการทำให้สัตว์มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันหรือฝาแฝดเหมือน

แต่มีข้อเสียคือไม่สามารถผลิตสัตว์ได้จำนวนมาก และ ตัวอ่อนไม่แข็งแรง

6.การคัดเพศตัวอ่อน :

        -ตรวจโครโมโซมเพศโดยการนำเซลส์ของตัวอ่อนมาทำคาริโอไทป์

        -ใช้เทคนิคปฏิกริยาลูกโซ่ พี ซี อาร์ เพื่อเพิ่มปริมาณDNA

7.การปฏิสนธินอกร่างกาย : ทำให้ผลิตตัวอ่อน หรือ โอโอไซต์ได้จำนวนมาก

8.การโคลนนิ่ง

    พืช

1.การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นเทคนิคที่ใช้เลี้ยงส่วนต่างๆของพืชในอาหารสังเคระห์ที่เหมาะสม

2.การเพาะเลี้ยงโพรโทพลาสต์ มีวิธีการแยกโพโทรพาลสต์ แล้วเลี้ยงต่อให้เจริญพัฒนากลายเป็นต้นสมบูรณ์

3.เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม เกี่ยวกับการตัดต่อยีนหรือสารพันธุกรรม

           ด้านการแพทย์

1.การถ่ายฝากตัวอ่อนในกรณีที่แม่ไม่สามารถตั้งครรภ์ได้เอง

2.การตรวจหาความสัมพันธ์ของสายโลหิตโดยการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอ

3.การสืบคดีจากการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอของผู้ต้องสงสัย

4.การรักษาโรคพันธุกรรมโดยวิธีการที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี เช่น การรักษาด้วยยีน

5.การใช้เทคนิคพีซีอาร์ในการศึกษาพันธุกรรมของมนุษย์ สัตว์ พืช และ จุลินทรีย์ โดยทางการแพทย์ใช้เทคนิคตรวจหาเชื้อที่เป็นสาเหตุสิ่งส่งตรวจเพียงเล็กน้อยหรือตรวจคัดกรอง

6.นักวิทยาศาสตร์ใช้ความรู้ด้านพันธุศาสตร์เชิงโมเลกุลศึกษาลำดับของเบสที่อยู่ในจีโนมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเป็นสาขายุคใหม่เรียกว่า จีโนมิคส์

           ด้านสิ่งแวดล้อม

ในปัจจุบันความรู้ด้านเทคโลยีชีวภาพสามารถนำไปใช้แก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้ เช่น การกำจัดคราบน้ำมัน การบำบัดน้ำเสีย การเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยใช้ปุ๋ยชีวภาพ และยังมีการใช้ในด้านการสร้างพลังงานทดแทน เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากซิ่งกิ่งไม้ใบไม้ วัชพืชที่ตายไปแล้ว  การผลิตกระแสไฟฟ้าจากขยะ การผลิตแอลกอฮอลล์จากกากน้ำตาล

การบำบัดด้วยยีน (gene therapy medicinal products (GTMP))

    ยีนบำบัดคืออะไร ?ยีนบำบัดหมายถึงการรักษาโรค หรือ ความผิดปกติทางพันธุกรรมโดยการผ่าตัดเปลี่ยนยีน ถ่ายยีนที่ปกติเข้าไปแทนที่ หรือใส่ยีนที่ปกติเข้าไปโดยไม่ต้องตัดเอายีนที่ผิดปกติออก 

    หลักการการบำบัดด้วยยีน

      เริ่มต้นด้วยการตัดต่อเรียงลำดับหน่วยย่อยภายในสายของดีเอ็นเอให้เป็นลำดับยีนที่ต้องการ    สายดีเอ็นเอ ที่ได้เรียกว่า “recombinant DNA” ที่นำมาใช้เป็นยารักษาผู้ป่วย    เซลล์ เป้าหมาย (target cells) ของผู้ป่วยที่ได้รับการถ่ายสายดีเอ็นเอนี้ จะสามารถผลิต RNA หรือโปรตีนได้ปกติตามที่ได้กำหนดโดยยีนที่ถูกตัดต่อให้ถูกต้องแล้ว การทำยีนบำบัดเป็นการทำงานในระดับเซลล์ร่างกาย (somatic cell) ไม่เกี่ยวข้องกับเซลล์สืบพันธุ์ (germline) ซึ่งได้แก่ ไข่และสเปิร์มจึงไม่มีผลต่อระบบพันธุกรรมของมนุษยชาติ
      การถ่ายยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายนั้น จำเป็นต้องอาศัยตัวนำหรือเวคเตอร์ (vector) นิยมใช้ไวรัสเป็นตัวนำเนื่องจากไวรัสมีความสามารถพิเศษในการนำส่งยีนเข้าสู่เซลล์เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และ  ไวรัสอาศัยกลไกในเซลล์คนในการแบ่งตัวของไวรัส     ไวรัสที่นำมาใช้เป็นตัวนำ เป็นไวรัสที่ถูกทำให้อ่อนแอลง (attenuated virus) หรือมีการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบบางส่วนไป (modified virus)
       สิ่งสำคัญที่ต้องระวังคือ การกำจัดส่วนประกอบที่ทำให้เกิดโรคของไวรัสออกให้หมด และการแทรกยีนที่ใช้ในการรักษา (therapeutic gene) เข้าสู่ไวรัสตัวนำ นอกจากนี้ยังมีการใช้ตัวนำสังเคราะห์ (synthetic vector)2 ซึ่งอาจประกอบด้วย โปรตีน โพลิเมอร์ หรือไขมัน ในรูปอนุภาค (particle) เพื่อนำส่งดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์

     วิธีการฝากถ่ายยีน     

     

    ปัญหาของการใช้ยีนบำบัด
1. ยีนที่ให้แก่ผู้ป่วยถูกทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย เนื่องจากมันจดจำส่วนประกอบของไวรัสที่ใช้เป็นตัวนำได้ ทำให้ต้องให้ยีนแก่ผู้ป่วยบ่อยครั้ง
2. ประสิทธิภาพในการฝากถ่ายยีนเข้าสู่เซลล์ยังต่ำ
3. การผลิต RNA หรือโปรตีนของยีนยังควบคุมได้ยากหลังจากให้เข้าสู่ร่างกาย

(http://rt475cmustudent.tripod.com/Gene_tp.html)