ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ 5
1.1 Основные технологии применяемые в биоинженерии 5
1.2 Методы переноса генов в клетки различных организмов 11
ГЛАВА 2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОИНЖЕНЕРИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 15
2.1 Применение технологий биоинженерии для преобразования растений 15
2.2 Клеточная биотехнология и клонирование животных. Трансгенные технологии 18
ГЛАВА 3 ПРИМНЕНЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЙ В МЕДИЦИНСКОЙ СФЕРЕ 25
3.1 Применение биоинженерии в производстве лекарственных препаратов 25
3.2 Перспективные направления применения технологий биоинженерии в медицине 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема получения трансгенных растений 40
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Важнейшие классы антибиотиков терапевтического назначения 41
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Биоинженерия представляет собой такое направление в науке и технике, которое основывается на применении инженерных принципов в биологии и медицине. Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания искусственных органов с помощью технических средств или поиска способов выращивания органов и тканей методами регенеративной медицины для компенсации пониженных либо утраченных физиологических функций (биомедицинская инженерия) и до разработки генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животных (генетическая инженерия), а также молекулярного конструирования соединений с заданными свойствами (белковая инженерия, инженерная энзимология). В немедицинских аспектах биоинженерия тесно соприкасается с биотехнологией.
Биотехнология представляет собой дисциплину, изучающую возможность применения живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX-XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и животных путём искусственного отбора и гибридизации.
Современные исследователи выделяют биоинженерию в самостоятельный раздел биотехнологии. Специализация данного раздела направлена на решение вопросов научного проектирования, конструирования, экспериментального и практического воплощения искусственно созданных биосистем, не вызывающих негативных реакций при прямом или опосредованном введении в организм, для воспроизведения или компенсации структурно-функциональной организации биологической ткани или органа.
Во многих странах мира биотехнология и биоинженерия в частности входят в список пяти самых приоритетных научных направлений. Биоинженеры создали такие необходимые медицинские аппараты как кардиостимуляторы и аппараты искусственного кровообращения, компьютерную модель нейронной сети, предсказывающую поведение тромбоцитов во время инсульта, искусственные кровеносные сосуды и искусственные суставы, вакцину против гепатита группы В, инсулин, магниторезонансную томографию, интерферон, микроорганизмы для утилизации отходов, и множество других жизненно важных изобретений.
Кроме того, ежегодно увеличиваются в 2 раза объемы мирового производства генетически модифицированных продуктов питания: картофеля, крахмала, сои, томатов, сахарной свеклы, рапса, кукурузы и хлопка. По прогнозам ведущих экономистов до 2020 года их доля на мировом рынке составит свыше 25%.
Эта отрасль науки представляет собой сложную, междисциплинарную дисциплину, в рамках которой находят применение отдельные ветви медицины, биологии, химии, физики и собственно инженерии. В рамках проводимых исследований биоинженеры исследуют состав клеток, изучают биологические процессы, протекающие в клетках живых организмов, учатся применять методы молекулярной химии, биохимии, биоинформатики. Создание новых видов растений с полезными свойствами, генная модификация живых организмов, клонирование, разработка новых видов лекарств – это основные задачи биоинженерии.
Таким образом, рассматриваемую в рамках курсовой тему можно считать актуальной.
Целью курсовой работы является исследование перспектив практического применения технологий биоинженерии в современном производстве. Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
– изучить основные практические технологии применяемые в биоинженерии;
– проанализировать перечень ключевых методов переноса генов в клетки различных организмов;
– исследовать особенности применения технологий биоинженерии для изменения различных растений;
– выявить особенности применения в биоинженерии клеточных и трансгенных технологии, а также клонирования;
– изучить особенности применения биоинженерии в производстве лекарственных препаратов;
– выявить перспективные направления применения технологий биоинженерии в медицине.
Объект исследования теоретические и практические аспекты биоинженерии.
Предмет исследования перспективы использования методов биоинженерии для повышения эффективности медицинских и сельскохозяйственных производственных технологий.
Методы и методологическая база исследования. В ходе исследования применялись такие общенаучные методы, как анализ, синтез, аналогия, индукция, дедукция. Применение данных методов позволило получить информацию о развитии биоинженерии на современном этапе, выявить перспективы ее применения, определить возможные направления использования.
Структура исследования. Курсовая работа состоит из введения, 3 глав основной части работы, заключения, список использованных источников, приложений.