Biotechnologie

Die Biotechnologie ist ein großer Bereich der Biologie, in dem lebende Systeme und Organismen zur Entwicklung oder Herstellung von Produkten eingesetzt werden. Abhängig von den Werkzeugen und Anwendungen überschneidet sich die Biotechnologie häufig mit verwandten wissenschaftlichen Bereichen. Im späten 20. und frühen 21. Jahrhundert hat sich die Biotechnologie um neue und vielfältige Wissenschaften wie Genomik, rekombinante Gentechniken, angewandte Immunologie sowie die Entwicklung pharmazeutischer Therapien und diagnostischer Tests erweitert. Bionik oder biologisch inspiriertes Engineering ist die Anwendung biologischer Methoden und Systeme, die in der Natur vorkommen, auf das Studium und den Entwurf von Engineering-Systemen und moderner Technologie.



„ Biotechnologie “


Das breit aufgestellte Konzept der "Biotechnologie" oder kürzer "Biotech" umfasst eine Vielzahl von Verfahren zur Modifizierung lebender Organismen für spezielle Zwecke des Menschen. Die ersten biotechnologischen Verfahren dürften die Domestizierung von Tieren sowie der Anbau von Pflanzen und deren "Verbesserungen" durch Züchtungsprogramme, wie beispielsweise Selektion und Hybridisierung sein. Die moderne Biotechnologie umfasst auch die immer wichtiger werdende Gentechnik. Die American Chemical Society definiert Biotechnologie als "die Anwendung von Organismen, biologischen Systemen oder biologischen Prozessen durch eine Vielzahl von verschiedenen Branchen, um etwas über das Leben zu lernen und den Wert von biologischen Materialien und Organismen sowie Pharmazeutika, Pflanzen und Tieren zu erhöhen". Nach Ansicht der Europäischen Föderation für Biotechnologie ist sie "die Integration von Naturwissenschaften in die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen". Die Biotechnologie basiert auf den biologischen Grundlagenwissenschaften (z. B. Molekularbiologie, Biochemie, Zellbiologie, Embryologie, Genetik, Mikrobiologie) und bietet umgekehrt Methoden zur Unterstützung und Durchführung der Grundlagenforschung in der Biologie an.

Biotechnologie ist die Erforschung von lebenden Organismen und jeglicher Biomasse mittels Bioverfahrenstechniken, um Produkte mit hoher Wertschöpfung zu planen und zum Zweck eines nachhaltigen wirtschaftlichen Betriebs zu vermarkten. Insbesondere im pharmazeutischen Bereich der Biotechnologie muß eine Zulassung zur Vermarktung der Produkte erfolgen, bei der die Ergebnisse aus Tier- und Humanexperimenten einfließen, um unerkannte Nebenwirkungen oder Sicherheitsbedenken zu minimieren bzw. auszuräumen. Die Nutzung biologischer Prozesse, Organismen oder biologischer Systeme zur Herstellung von Produkten - von denen erwartet wird, dass sie das Leben der Menschen verbessern - wird als Biotechnologie bezeichnet.

Im Gegensatz dazu wird Bioengineering im Allgemeinen als ein verwandtes Gebiet angesehen. Bioengineering ist die Anwendung der Prinzipien der Ingenieurwissenschaften auf Gewebe, Zellen und Moleküle. In diesem Zusammenhang ist die biomedizinische Technik ein sich überschneidendes Gebiet, das sich häufig auf die Biotechnologie stützt und diese nach verschiedenen Kriterien anwendet, insbesondere in Teilbereichen der biomedizinischen oder chemischen Technik, der biopharmazeutischen Technik und der Gentechnik.

Die Bionik (ein Kunstwort aus Biologie und Technik) beschäftigt sich mit dem Übertragen von Phänomenen in der Natur auf die Technik. Ein klassisches Beispiel ist die Entwicklung einer schmutz- und wasserabweisenden Farbe (Beschichtung) aus der Beobachtung, dass praktisch nichts an der Oberfläche der Blätter einer Lotusblütenpflanze haftet (Lotuseffekt) oder Leonardo da Vincis Idee, den Vogelflug auf Flugmaschinen zu übertragen. Ein weiteres Beispiel aus dem modernen Alltag ist der von Kletten inspirierte Klettverschluss.

Der Bionik liegt die Annahme zugrunde, dass Fauna und Flora im Lauf der Evolution hochoptimiert und effizient wurden, aus der Notwendigkeit heraus, sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen.

Der entsprechende englische Begriff "Bionics" wurde im August 1958 von Jack E. Steele geprägt (aus "biology" und "electronics"). Der Begriff erlangte durch US-Fernsehserien wie "The Six Million Dollar Man" oder "The Bionic Woman" aus den 1970er Jahren große Popularität. Beide Serien basieren auf dem Roman "Cyborg" von Martin Caidin und handeln von Menschen, denen durch elektromechanische Implantate verschiedene übermenschliche Kräfte verliehen werden.

Biophysik ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die traditionell in der Physik verwendete Ansätze und Methoden anwendet, um biologische Phänomene zu untersuchen. Die Biophysik deckt alle Ebenen der biologischen Organisation ab, von der molekularen Biologie bis hin zu Organismen und zur Populationsbiologie. Die biophysikalische Forschung weist erhebliche Überschneidungen mit Biochemie, Molekularbiologie, Physikalischer Chemie, Physiologie, Nanotechnologie, Bioingenieurwesen, Computerbiologie, Biomechanik, Entwicklungsbiologie und Systembiologie auf.

Der Begriff Biophysik wurde ursprünglich 1892 von Karl Pearson eingeführt. Der Begriff Biophysik wird auch in der Wissenschaft regelmäßig verwendet, um das Studium der physikalischen Größen (z. B. elektrischer Strom, Temperatur, Stress, Entropie) in biologischen Systemen zu bezeichnen. Auch andere biologische Wissenschaften erforschen die biophysikalischen Eigenschaften lebender Organismen, darunter Molekularbiologie, Zellbiologie, chemische Biologie und Biochemie.


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Datum Bild Autoren Titel der Abeit
16.09.2020 Jolles JW, Weimar N, Landgraf T, Romanczuk P, Krause J, Bierbach D Willst du eine Führungspersönlichkeit sein: Dann schnell sein!
DOI: 10.1098/rsbl.2020.0436
24.08.2020 Gleuwitz, F.R./ Sivasankarapillai, G./ Siqueira, G./Friedrich, C./ Laborie, M.-P. G. Von der Biopaste zum Bioplastik
DOI: 10.1021/acsabm.0c00661
17.08.2020 Marion Ringel, Markus Reinbold, Max Hirte, Martina Haack, Claudia Huber, Wolfgang Eisenreich, Mahmoud A. Masri, Gerhard Schenk, Luke W. Guddat, Bernhard Loll, Russell Kerr, Daniel Garbe und Thomas Brück Kolibakterien produzieren Korallen-Antibiotikum
DOI: 10.1039/D0GC01697G
30.06.2020 Nies F, Mielke M, Pochert J, Lamparter T Neuer Kandidat für Rohstoffsynthese durch Gentransfer
DOI: 10.1371/journal.pone.0234440
16.06.2020 Anja Wirsing Erfolgreiche Eizellenentnahme bei Südlichen Breitmaulnashörnern durch das BioRescue-Team im Serengeti-Park Hodenhagen
DOI:
28.05.2020 S. Ernst et al. Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang
DOI: 10.1038/s41467-020-16450-y
27.05.2020 M. Zirbes, L. Quadri, M. Breiner, A. Stenglein, A. Bomm, W. Schade, S. Waldvogel Nachhaltige Methode zur Gewinnung von Vanillin aus Holzabfall
DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c00162
26.05.2020 Marika Hofmann, Gerardo Retamal-Morales, Dirk Tischler Bakterien als Metallsammler
DOI: 10.1039/C9NP00058E
22.05.2020 Linda Behringer, Mikroroboter rollt tief ins Innere des Körpers
DOI:
22.05.2020 Eibinger, Manuel; Ganner, Thomas; Plank, Harald; Nidetzky, Bernd Abbau widerspenstiger Cellulose im Zeitraffer
DOI: 10.1021/acscentsci.0c00050
20.05.2020 Herrero, M. et al. Von künstlichem Fleisch bis zum Verfeinern der Photosynthese: künftige Innovationen im Nahrungsmittelsystem
DOI: 10.1038/s43016-020-0074-1
19.05.2020 Meyer, V., Basenko, E.Y., Benz, J.P. et al. Eine neue Wirtschaftsweise - Wie man mit Pilzen Zukunft gestaltet
DOI: 10.1186/s40694-020-00095-z
17.01.2020 Anja Wirsing Ein weiterer Schritt zur Rettung des Nördlichen Breitmaulnashorns
DOI:
04.11.2019 Gim Jiseok, Noah Schnitzer, Laura M. Otter, Yuchi Cui, Sébastien Motreuil, Frédéric Marin, Stephan E. Wolf, Dorrit E. Jacob, Amit Misra, and Robert Hovden Rätsel um harte Muschelschalen geknackt
DOI: 10.1038/s41467-019-12743-z
03.09.2019 Michalik P., Piorkowski D., Blackledge T. A., Ramírez M. J. Australische Spinnenart produziert extrem elastische Fangnetze
DOI: 10.1038/s41598-019-45552-x
18.06.2019 Kevin Darras et al. Was dem Ohr verborgen bleibt: Rekorder-Einsatz beim Tierarten-Monitoring
DOI: https://doi.org/10.1002/eap.1954
28.02.2019 Troxell SA, Holderied MW, Pĕtersons G, Voigt CC Batmobil mit Tempomat: Fledermäuse wandern mit idealer Reisegeschwindigkeit für höchste Reichweite
DOI: 10.1242/jeb.176396
22.02.2019 Ripperger S, Günther L, Wieser H, Duda N, Hierold M, Cassens B, Kapitza R, Kölpin A, Mayer F Fledermäusen auf der Spur: Miniatur-Sensoren entschlüsseln Mutter-Kind-Beziehung
DOI: 10.1098/rsbl.2018.0884
10.07.2018 Hildebrandt TB, Hermes R, Colleoni S, Diecke S, Holtze S, Renfree MB, Stejskal J, Hayashi K, Drukker M, Loi P, Göritz F, Lazzari, Galli C Durchbruch in der Rettung des Nördlichen Breitmaulnashorns
DOI: 10.1038/s41467-018-04959-2
12.06.2018 Sauberes Biogas: TU Wien präsentiert Entschwefelungstechnik
DOI: