Biotechnologia to dziedzina nauki, która łączy to, co żywe, z tym, co funkcjonalne. Choć jej efekty bywają spektakularne, sama praca biotechnologów często zaczyna się od rzeczy niepozornej – mikroorganizmu, hodowli komórek, zmiany warunków środowiskowych. A jednak to właśnie w tym czasem mikroskopijnym świecie powstają związki i materiały, które mogą zmienić sposób leczenia chorób, wytwarzania opakowań albo tworzenia nowych leków od podstaw.
Biotechnologia nie zaczyna się w laboratorium kosmetycznym
Najbardziej znane procesy biotechnologiczne to te obecne w przemyśle spożywczym – fermentacja, kiszenie, produkcja wina czy sera. Jednak nowoczesna biotechnologia sięga znacznie dalej. W Łukasiewicz – Instytucie Chemii Przemysłowej koncentrujemy się na biotechnologii przemysłowej i medycznej – dwóch obszarach, które w najbliższych latach mogą przynieść największe korzyści dla społeczeństwa.
Jednym z naszych priorytetów badawczych jest wyodrębnienie biopolimerów – materiałów wytwarzanych przez mikroorganizmy, które są biodegradowalne i mogą być wykorzystywane m.in. w medycynie regeneracyjnej, farmacji czy technologii opakowań wielokrotnego użytku. Biopolimery nie tylko mogą zastąpić tworzywa sztuczne, ale mają także właściwości, których klasyczne materiały syntetyczne po prostu nie mają. Wśród nich znajduje się poli-3-hydroksymaślan (P3HB), biopolimer należący do grupy polihydroksyalkanianów. To materiał, który może zrewolucjonizować medycynę. – P3HB, czyli poli-3-hydroksymaślan, to jeden z biopolimerów, który jest produkowany przez mikroorganizmy z surowców odnawialnych i może zastąpić tradycyjne tworzywa sztuczne. Jest również biozgodny, więc może być stosowany np. w organizmie człowieka jako rusztowanie dla komórek – mówi dr inż. Katarzyna Kozak z Sekcji Inżynierii Genetycznej i Biosyntezy w Łukasiewicz – IChP.
W praktyce oznacza to możliwość tworzenia inteligentnych implantów, które po wszczepieniu do organizmu nie tylko wspierają regenerację tkanek, ale z czasem… same znikają. Nie ma potrzeby ich operacyjnego usuwania, jak w przypadku metalowych lub silikonowych implantów. Materiał ulega biodegradacji, a jego miejsce zajmują komórki pacjenta.
Biotechnologia w kolorze: zielona, biała, czerwona
Biotechnologia jest dziedziną interdyscyplinarną – łączy wiedzę z zakresu nauk przyrodniczych i inżynieryjnych. Dzięki niej organizmy, komórki, ich części oraz analogi molekularne mogą być wykorzystane do wytworzenia produktów i usług. Żeby uporządkować tę różnorodność, stosuje się często tzw. kod kolorów biotechnologii:
- Czerwona biotechnologia – skupia się na zdrowiu człowieka, czyli lekach, terapiach, materiałach do implantów, nośnikach leków.
- Biała biotechnologia – obejmuje zastosowania przemysłowe: produkcję enzymów, biopaliw, tworzyw biodegradowalnych i związków chemicznych.
- Zielona biotechnologia – dotyczy wykorzystania roślin, np. w rolnictwie, ochronie środowiska, produkcji żywności, nawozów czy biopestycydów.
W Łukasiewicz – IChP koncentrujemy się na tych barwach, które niosą pozytywną zmianę – szczególnie na biotechnologii białej i czerwonej. Projektujemy i badamy materiały, które mogą nie tylko zastępować tworzywa sztuczne w przemyśle, ale również wspierać organizm człowieka na poziomie komórkowym – bezpiecznie i skutecznie.
oprac. M.S.
