Нарешті, практика патентування генів та іншого генетичного матеріалу неминуче ставить питання про авторство винаходу. Для того щоб співробітники Myriad Genetics могли виділити і очистити гени BRCA1 і BRCA2, тисячі вчених в інститутах та університетах різних країн довгі роки за державні гроші вивчали закономірності появи і росту пухлин, роль цих генів в розвитку раку грудей, а також загальні принципи виділення та роботи з генами. Втім, будь-який винахід робиться не у вакуумі, а використовує попередні напрацювання у відповідній області, і набагато цікавіше розібратися, як компанії розпоряджаються тими науковими даними, які були отримані за роки ексклюзивного "користування" запатентованими генами.
Прихильники патентів вважають, що ці документи неправильно розглядати як щось обмежує розвиток того чи іншого продукту. "Така точка зору характерна для Росії, але, загалом-то, ситуація скоріше зворотна: патенти регулюють права інтелектуальної власності (і самі при цьому є товаром) і стимулюють отримання фінансування та проведення прикладних досліджень компаніями, що володіють патентами або купують права на їх використання ", - говорить Северінов. "Напевно, патентування в цілому - важливий механізм регулювання правових майнових відносин, - погоджується Радчук. - І технології можна патентувати: у всякому разі, зараз це навряд чи буде служити гальмом. Навпаки, в біотехнології напрацьовано і відкрито набагато більше цінного і цікавого, ніж допущено на ринок. Але особисто я проти патентування генетичного матеріалу. Його ще вивчати і вивчати. Чим раніше припинити патентування генів, тим краще для нас усіх, як би не вправлялися юристи у формулюваннях ".
Очевидно, що в міру розвитку молекулярно-біологічних технологій і вивчення ролі спадковості у розвитку захворювань кількість запатентованих генів, мутацій і методів їх аналізу буде тільки рости. Паралельно буде збільшуватися і кількість незадоволених, які вважають, що масове патентування біооб'єктів призведе до серйозного уповільнення досліджень. І, думається, найгучніші баталії ще попереду.
Розглянемо кілька нових технологічних напрямків в області біо-медичних інноваційних продуктів:
Computer assisted bio-technology
Robotics for rehabilitation
General bioengineering
Computer - based medical systems
Bio-medical robotics and Bio-mechatronics
Всі ці напрямки включають в себе і величезна кількість винаходів, в сукупності формують, кожна група, цільне інтегративне технічне рішення
У цьому рішенні як правило, індивідуально для кожного з напрямків, є все, що визначає і, так званий, винахідник - природа і всі технічні деталі, що дозволяють приписати їх винахідникам формуючим еволюцію розвитку біо-медичних технологій
В якості прикладу наводимо один із таких комплексних процесів по перетворенню відомого біологічного об'єкта, - курячого яйця в такі ж відомі біологічні продукти, до речі одержувані і по інших технологіях і з інших вихідних матеріалів:
... З ємності для зберігання (стадія г) яєчний меланж / яєчний білок / яєчний жовток за допомогою насоса переводяться в турбулентний нагрівач для пастеризації. Пастеризація проводиться при 64-66 С протягом 2-4 хв. Цим забезпечується дезактивація від більшості мікробів, таких як E. coli і Salmonella.
Можна проводити пастеризацію рідкої яєчної суміші / яєчного білка за допомогою перекису водню при зниженій температурі 7-13 С, щоб уникнути можливої зміни складу яєчної суміші / яєчного білка під дією температури. Приблизно 1.3л 35% перекису водню на 1 тонну рідкої яєчної суміші повільно додається при безперервному перемішуванні. Після 20хв витримки в реактор вводять 100-150мл ферменту Catalase (C641L), щоб видалити залишки перекису водню. Для пастеризації яєчного білка перекис водню вводиться зі швидкістю 3мл/мін протягом 10-16 годин.
ж) Розпилювальна сушка.
Теплий рідкий продукт зі стадії пастеризації за допомогою насоса надходить у ємність, з якої за допомогою насоса, що створює високий тиск, рідина у вигляді туману потрапляє в распилітельную сушилку. Температура повітря на вході змінюється в межах +150- +200 С, а на виході +55- +65 С. Одержуваний порошок осідає на коніческх стінках сушарки та збирається в нижній частині осушувача. Після охолодження до кімнатної температури порошок розфасовується. Висушений продукт має вміст вологи 2-4% і щільність 0.3-0.35 г/см3.
Зниження вмісту цукру в яєчному порошку / білку.
Яєчний порошок і білок при пастеризації і сушінні змінюють свій колір на коричневий. Це пояснюється реакцією між глюкозою і білком при підвищених температурах - Maillard реакція.
Для зниження вмісту цукру в яєчному порошку / білку рекомендується використовувати фермент Glucose oxidase (G168L) 100-150мл на 1 тонну рідкого продукту. Система ензим / коензим - Glucose oxidase / Catalase ефективно перетворює глюкозу яйця (яєчний мелаж або яєчний білок) в кислоту (gluconic acid).
Обессахаріваніе яєчного білка за допомогою Propionibacterium shermanii (+37 С, 24 години) призводить до повного видалення глюкози, що становить основну частину вуглеводів білка, збагаченню яєчного білка вітаміном В12 і консевірующім агентом-пропіонатом.
Для значного зниження вмісту цукру в яєчному порошку / яєчному білку можна використовувати попередню ферментацію рідкого ячного сировини за допомогою пекарських дріжджів. Вміст глюкози в яєчному білку різко зменшується у присутності 0.1% Saccharomyces cerevisiae - екстракті пекарських дріжджів.
Ферментація цілих яєць у присутності 0.2-0.4% вологих пекарських дріжджів при 22-23 С відбувається протягом 2-4 годин. Центрифугування вільної від цукру рідини видаляє дріжджові клітини та покращує запах продукту. Підкислення яєчного меланжу до рН нижче 6.0 збільшує швидкість ферментації. Оптимальна температура ферментації +30 С, 0.07-0.15% дріжджів і час ферментації 2-3 години. Процес ферментації є основним інноваційним переходом в цьому процесі і є тим базовим винаходом, яке об'єднує і, так звані винаходи природи і оригінальні винаходи, створені винахідниками
Що залишається після отримання яєчного порошку? - Вода і яєчна шкаралупа.
Яєчний порошок є альтернативою свіжим яйцям як з точки зору зручності застосування, так і зберігання. Порошок змішується з водою з отриманням рідких яєць, які потім можуть бути використані, як свіжі яйця. З 1 кг яєчного порошку можна приготувати 4 кг рідких яєць.
Яєчний порошок може застосовуватися в більшості страв з яєць або в рецептах, де потрібне використання яєць.
Яєчний порошок може бути використаний в суміші з іншими порошками органічного та неорганічного походження.
Рафінування яєчного порошку припускає, для початку, переведення його в розчин, а після процесу очищення - знову осушку. Це недоцільно, як з економічної точки зору, так і з точки зору додаткової можливості втрати частини якості і кількості продукту. Набагато ефективніше проводити очищення (від цукру - глюкози) ще до розпилювальної сушки.

2. Виробництво яєчного масла.
Процес пов'язаний з використанням летких органічних розчинників і, тому, все устаткування і комунікації повинні бути виготовлені з хімічно стійких матеріалів (нерж. сталь, емаль, скло), а обладнання - бути у вибухозахищеному і пожежобезпечному виконанні.
Обладнання
У даному процесі використовуються:
1. Два реактори з мішалками R1 і R2
2. Три ємності для трьох розчинників Е1, Е2 і Е3 і чотири ємності для збору і зберігання готових продуктів
3. Три конденсатора
4. Проточна центрифуга
5. Чотири випарника I1, I2, I3 і I4
6. Вакуумний ротаційний випарник
7. Три проміжні екості для трьох вторинних розчинників S1, S2 і S3
8. Система для осушки розчинників
9. Насоси для подачі розчинників, перекачування екстрактів і продуктів
10. Система для розфасовки і упаовкі продуктів
11. Холодильники для зберігання яєчного масла і лецитину
Приміщення для виробництва та складські приміщення повинні бути оснащені вентиляцією і відповідати нормам для виробництва продуктів харчування.
ОПИС ПРОЦЕСУ
Процес поділу вмісту яєць на окремі компоненти представляє із себе серію періодичних, послідовних процесів екстракції речовин, фільтрування / центрифугування розчинів і випаровування розчинників, проводяться у закритих ємностях. Екстракція здійснюється при постійному перемішуванні. Випаровувані розчинники конденсуються в окремі ємності і повторно використовуються в процесі. З часом в розчинниках накопичується вода і вони, в цьому випадку, піддаються осушенню за допомогою придатних адсорбентів, наприклад, гранульованої окисом алюмінію або СaCl2.
Процес 1. Виділення яєчного масла з яєчного порошку.
У реактор R1 (V = 1m3), що містить розчинник S1 - CH2Cl2 - діхлорометан (500 л) при температурі 20 ° С, при постійному перемішуванні через верх люк завантажується яєчний порошок 250кг. Вміст реактора перемішується 1год, після чого за допомогою заглибного насоса з фільтром-наконечником розчин яєчного масла в розчиннику S1 з R1 подається спочатку на проточну центрифугу (для видалення залишків яєчного порошку, який потрапив в розчин), а потім - у вакуумний випарник I1. Тут відбувається виділення яєчного масла. Яєчне масло збирається в нижній частині випарника і стікає в окрему ємність Е4.
Розчинник з вакуумного випарника I1 конденсується спочатку в проміжну ємність ES1 і, потім, перекачується в свою вихідну ємність Е1 для подальшого повторити використання в процесі.
До залишилася в реакторі R1 вологою масі порошку додається свіжа порція розчинника S1 і процес повторюється ще двічі. Залишки порошку в реакторі R1 об'єднуються з осадом, зібраному на центрифузі, промиваютя ще раз розчинником S1 і ця суспензія при перемішуванні подається в центрифугу. Виходить розчин надходить у вакуумний випарник I1 для виділення додаткової порції яєчного масла. Яєчне масло надходить у ємність Е4, а розчинник - в проміжну ємність ES1 і, потім, перекачується в свою вихідну ємність Е1.
Залежно від вмісту жиру у вихідному яєчному порошку (39-40%) з 250 кг можна практично кількісно (більш ніж на 95%) виділити до 100кг яєчного масла.
Яєчне масло представляє з себе прозору, желую / жовто-червону, маслянисту рідину з характерним яєчним запахом.
Основна особливість даної технології - використання розчинника не змішується з водою, в якому не можуть розвиватися хвороботворні організми і в якому абсолютно не розчинний альбумін. Цей процес - предмет оригінального винаходу
Що залишається після отримання яєчного масла? Альбумін. А розчинник після осушення повертається в процес.
Яєчне масло використовується у виробництві шампунів, як живильна добавка для зміцнення волосся.
Яєчне масло, подібно рослинній олії, обмежено змішується з консистентними рідинами. Про сумісність яєчного масла з порошками в літературі / інтернеті відомостей не знайшлося.
У рафінуванні яєчного масла немає необхідності.
3.Проізводство альбуміну.
Процес 2.
Після виділення (екстракції) яєчного масла з яєчного порошку (Процес 1) залишається чистий яєчний білок. Він висушується під вакуумом від залишків розчинника СН2Сl2 і, після додаткової пастеризації, розфасовується в герметичну тару.
Сухий альбумін - стабільний продукт. Він змішується при інтенсивному перемішуванні з консистентними, водомісткими рідинами.
Альбумін змішується з порошками органічного та неорганічного походження.
Альбумін можна рафінувати після його виготовлення перевівши його у воду.
4. Виробництво L-?-лецитину.
Вихідна сировина для цієї стадії - яєчне масло, отримане в Процесі 1.
У реактор R2 (V = 0.6 м3) насосом з Е1 подається яєчне масло (100кг). Сюди ж при постійному інтенсивному перемішуванні з ємності Е2 надходить розчинник S2 - ацетон (400л). Випадає пофарбований воскоподобние осад. Через 1 годину верхній прозорий світло-жовтий розчин насосом подається в вакуумний випарник I2, де відбувається відділення обезлецітіненного яєчного масла від розчинника S2. Це яєчне масло (~ 85кг) з нижньої частини вакуумного випарника I2 зливається в окрему ємність Е5, а відігнаний розчинник S2 конденсується і збирається в проміжну ємність ЕS2. Потім розчинник S2 перекачується в свою вихідну ємність Е2 і використовується повторно в даному процесі.
До осадку (воскообразая червоно-коричнева маса), що залишився в реакторі R2, (промиту двічі по 50л розчинником S2-ацетоном), з ємності Е3 при постійному перемішуванні подається розчинник S3 - етанол (50л). Отриманий жовтий прозорий розчин L-?-лецитину насосом подається в вакуумний випарник I3, де відбувається виділення L-?-лецитину. Відігнаний розчинник S3 конденсується і збирається в проміжну ємність ЕS3. Потім розчинник S3 перекачується в свою вихідну ємність Е3 і використовується повторно в даному процессе.L-?-лецитин з випарника I3 після видалення залишків розчинника S3 збирається в ємності Е6 і швидко розливається при +40 С в струмі інертного газу (азот, аргон) в герметично закривається посуд.
Зберігати тільки в холодильнику!
L-?-лецитин може бути перетворений в порошок багаторазової екстракцією залишків яєчного масла ацетоном (сумарна витрата ацетону до 15л на 1кг чистого продукту).
Більш ефективним методом є використання суміші двох розчинників - гексан / ацетон з розрахунку: на 100г лецитину - 50мл гексану і 75мл ацетона.Прі цьому утворюються дві фази - верхня, більш легка, містить лецитин, а нижня, важка-фосфатиди-залишки яєчного масла.
Можна провести обезмасліваніе L-?-лецитину за допомогою екстракції надкритичним СО2.
У літературі описана очищення L-?-лецитину за допомогою ультрафільтрації гексанової розчину через ультрафільтр з шириною пір, відповідної молекулам з мовляв. масою приблизно 10 000. Минулий через фільтр розчин майже повністю вільний від фосфатидів.
L-?-лецитин є хорошим емульгатором, володіє стабілізуючими і диспергуючими властивостями і може змішуватися з консистентними рідинами.
5. Виробництво лізоциму.
Вихідною сировиною для виділення лізоциму є вихідний нативний яєчний білок. 1 літр рідкого яєчного білка містить близько 3 г лізоциму.
Один з методів, описаних в літературі, являє пряму кристалізацію лізоциму з вихідного рідкого яєчного білка у присутності 5% NaCl.
Встановлено, що в профільтрувати і гомогенізірованнм яєчному білку при 4 С, рН = 9.5 (доведено за допомогою 1N KOH) і додаванні 5% NaCl при стоянні протягом 3-4 днів утворюються кристали лізоциму з виходом 60-80%. Додавання невеликої кількості кристалів лізоциму сприяє ініціюванню процесу. Отриманий кристалічний продукт розчиняється в слабкій оцтовій кислоті (рН = 4-6) і все нерозчинні продукти видаляються центрифугуванням. Розчинна продукт перекрісталлізовивают після додавання 5% NaCl і підгонки рН до 9.5 - 11.0. Можна також швидко завершити прекрісталлізацію додаванням до кислого розчину 5% бікарбонату натрію (рН = 8.0-8.5).
Лиофильная сушка завершує процес.
Розчинність лізоциму у воді 10г/мл.
Продукт зберігається при -20 С без втрати активності не менше 4 років.
6. Виробництво полівітамінів з яєць.
У реакторі R2 після видалення спиртового розчину лецитину залишається в'язка червоно-коричнева маса - суміш полівітамінів. Вона суспензіруется в 10л гексану (петролейного ефіру з Т.кип 40-60 С) і перекачується або зливається через нижній люк реактора в вакуумний випарник. Звільнена від розчинників суміш полівітамінів фасується в герметично закриту тару.