Biotecnologia é uma palavra de origem grega, onde “bio” significa vida, “tecno” significa técnica, e “logia”, estudo. Nesse sentido, de acordo com a definição da Organização das Nações Unidas (ONU), trata-se de qualquer tecnologia que utilize sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados para fabricar ou modificar produtos e processos.  
É utilizada em diversos setores, como na agricultura, na indústria, na medicina, entre outros.
Apesar da palavra biotecnologia ter sido adotada mais recentemente, o uso de processos biológicos, com o intuito de produzir produtos de interesse, já é bastante antigo. Ao analisar o desenvolvimento e consumo de itens biotecnológicos, os mesmos já estavam no dia a dia dos seres humanos desde os primórdios, como no uso em processos de fermentação para produção de bebidas e alimentos.
Luciana Machado Dzik, especialista em aplicação de Campo Bio Analytics da Sartorius, explica que no Brasil o termo foi amplamente divulgado no início dos anos 90, com a aprovação pelo FDA do tomate longa vida (Flavr Savr) e, em sequência pelo boom na produção de soja transgênica. 
Atualmente, a engenharia genética integra grande parte dos processos biotecnológicos, sendo utilizada para a modificação e/ou alteração de genes, com o objetivo de inserção, deleção, superexpressão ou reprimir características e funções desejadas. Isso foi, e é possível, devido a descoberta da estrutura tridimensional do DNA em 1953, seguido pela descoberta das enzimas de restrição, na década de 70. 
“Ao longo do tempo, a biotecnologia foi incorporando novas ferramentas e aplicações. O avanço nos conhecimentos sobre genética, microbiologia, química, fisiologia, biologia molecular, entre outras, contribuíram para o desenvolvimento do que hoje se conhece como biotecnologia moderna” – complementa Cristiane Sanchez Farinas, pesquisadora da Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 
O fato é que, a utilização da biotecnologia para benefício da humanidade já vem sendo realizada desde a antiguidade, mas as descobertas das técnicas de manipulação dos genes possibilitaram avanços em diversas áreas. De acordo com Walmor Lohmann, gestor de negócios da UNZTOP, a extensão da biotecnologia hoje é muito vasta, no entanto, existe foco em conceitos especializados, entre eles a agricultura, setor de alimentos e biocombustíveis. 

Para facilitar a identificação, a Biotecnologia é classificada em cores, de acordo com seu segmento de atuação:
Biotecnologia verde: tecnologias para a agricultura;
Biotecnologia azul: tecnologias para o aproveitamento dos recursos marinhos;
Biotecnologia marrom: tecnologias para o tratamento do solo;
Biotecnologia vermelha: tecnologias desenvolvidas para medicina e saúde humana;
Biotecnologia branca: tecnologias para melhorar os processos industriais;
Biotecnologia amarela: tecnologias para nutrição e produção de alimentos;
Biotecnologia cinza: tecnologias para a proteção e recuperação do meio ambiente;
Biotecnologia dourada: tecnologias para bioinformática e nanobiotecnologia.
Como exemplos de produtos que se beneficiam da biotecnologia em desenvolvimento no país, é possível citar as vacinas para uso animal e humano, medicamento contra o câncer, controle da dengue e diversos microrganismos com aplicação na indústria. Para isso, o Brasil conta com uma legislação de biossegurança que estabelece normas de segurança e mecanismos de fiscalização de atividades que envolvam organismos geneticamente modificados e seus derivados. 
Segundo Katia Boatto, head da área de process solutions, na divisão de Life Science da Merck Brasil, alguns dos marcos da biotecnologia aplicada à medicina são as vacinas, antibióticos e terapias para prevenção e tratamento de doenças, terapia gênica e pesquisas com células-tronco. 
“Destacam-se no nosso dia a dia a busca de paternidade através da comparação genética de pai e filho, a fertilização in vitro para casais que tem dificuldade em engravidar e a resolução de crimes, onde a análise de arcada dentária ou fio de cabelo torna possível a descoberta da identidade de um cadáver ou criminoso” – afirma Mariana Araujo Costa, Msc – vendas técnicas da Sartorius.

Ainda segundo ela, outros benefícios, menos conhecidos, mas não menos importantes, são: Alteração da genética de insetos e plantas, fazendo com que eles passem a produzir uma proteína capaz de matar insetos daninhos em lavouras; e a modificação de células imunes, para que elas passem a reconhecer e atacar tumores.

Principais áreas de atuação
No Brasil, o termo está cada vez mais presente em nosso vocabulário, pelo fato da Biotecnologia ser utilizada em praticamente todos os processos de produção. Uma das primeiras aplicações comerciais da tecnologia do DNA recombinante se deu na área da saúde, com a produção de insulina a partir de microrganismos transgênicos. Antes disso, a insulina era extraída do pâncreas de bovinos e suínos, o que provocava reações alérgicas e rejeição em alguns pacientes.
Na área de transformação genética de plantas, a Embrapa, por exemplo, tem aplicado ferramentas da área de biotecnologia com o objetivo de contribuir para uma agricultura mais produtiva e sustentável, a partir do desenvolvimento de variedades tolerantes ou resistentes a doenças, visando reduzir as aplicações de defensivos químicos nas culturas agrícolas. 
Devido ao potencial da biodiversidade brasileira, Lohmann enfatiza que a biotecnologia está amplamente inserida no agronegócio, seja em biofábricas on-farm, onde o fazendeiro produz seus bioinsumos para consumo próprio, ou em biofábricas para fins comerciais, onde os principais produtos são os inoculantes, promotores de crescimento, biofertilizantes e defensivos produzidos a partir de microrganismos benéficos para o controle de pragas, parasitas e doenças.
Tem forte papel no desenvolvimento de cultivares mais resistentes a condições climáticas como a seca ou pH de um solo alcalino e no aumento de produtividade, destacando nesse caso, a cana-de-açucar, algodão e soja. 
“A utilização na agricultura contribui para o aprimoramento de práticas de cultivo, com impactos positivos na melhoria da qualidade, variedade dos produtos agrícolas e ganhos em produção com mais qualidade e redução de perdas. Além de contribuir com a redução de custos na produção, otimização do uso de agroquímicos, há a possibilidade de ganhos nutricionais nos alimentos, com reflexo na diminuição da fome no mundo” – destaca o gestor da UNZTOP.
É importante destacar que a contribuição da biotecnologia para a agricultura ocorre, principalmente, por meio da adoção de plantas que recebem, perdem ou tem genes modificados usando técnicas moleculares muito precisas. Além de plantas resistentes a insetos e tolerantes a herbicidas, o seu uso também pode levar ao desenvolvimento de variedades mais resistentes a doenças, alimentos de maior valor nutritivo, cultivares adaptadas a fazendas urbanas e plantas mais adaptadas às adversidades climáticas.
Cristiane explica que a produção de uma planta transgênica pode ser dividida em algumas fases que passam pela seleção e manipulação do gene de interesse, introdução e confirmação de integração do gene no genoma do organismo receptor. Tal desenvolvimento precisa considerar as avaliações da planta no campo, atendendo aos requisitos de biossegurança desde as fases iniciais de pesquisa.
A biotecnologia ainda pode contribuir no setor do agronegócio para melhorar a saúde e a reprodução de animais. Ela já vem sendo usada na produção pecuária, o que permite que animais cresçam mais rápido e produzam carne e produtos de melhor qualidade. Animais resistentes a doenças também podem ser criados usando a biotecnologia, e segundo Cristiane, pesquisas nessa área estão sendo desenvolvidas com diversas espécies agrícolas. 
O Brasil também é reconhecido pela pesquisa e investimento na área de biotecnologia industrial, particularmente para a produção de biocombustíveis. Esses podem ser produzidos usando insumos de fontes renováveis como algas, palha de milho e bagaço de cana-de-
açúcar em vez de derivados de petróleo.
Outro fato que faz o nosso país se destacar dentro da produção de Biocombustíveis é o ciclo sustentável desenvolvido, no qual o bagaço da cana alimenta o processo de queima, gerando energia para o sistema e a vinhaça, subproduto da cana, utilizada para fertilização do solo devido suas propriedades químicas. Em relação ao meio ambiente, é possível ainda reduzir emissões de CO₂ e otimizar o uso de água.
“No Brasil o mercado de bioinsumos agrícolas só está iniciando seu crescimento, diversas pesquisas já comprovam que nos próximos 10 anos essa produção só vai aumentar, isso fica evidente quando vemos que boa parte da lavoura plantada hoje no Brasil não usa ainda produtos biológicos” ” – ressalta Wladimir Grau Crancianinov – diretor comercial da Allbiom. 

Os benefícios são amplos. Tales Romano, PhD – vendas técnicas da Sartorius, destaca ainda a modernização de cultivares para o setor agrícola, onde buscam-se resistência a pragas e a condições climáticas, com o objetivo de aumentar a produtividade em diferentes culturas agrícolas, e o uso de produtos oriundos de seres vivos como alternativa para alcançar uma produção agrícola sustentável, com redução de custos e aumento de produtividade. 
Na área da saúde, há uma nova era chegando. Há aproximadamente 20 anos, o primeiro tratamento com células tronco no Brasil ocorreu em 2005, com o transplante de células tronco da medula em pacientes com problemas no fígado. Hoje, com o avanço da ciência muito se fala das células CAR-T, que são células do sistema imune geneticamente modificadas para combater o câncer. O primeiro produto de terapia avançada envolvendo CAR-T teve aprovação pela ANVISA no início de 2022.  
A indústria farmacêutica e de cosméticos também aproveitam significativamente os recursos da biotecnlogia. No segmento Farmacêutico é observado uma alta demanda/procura por produtos biológicos devido à complexidade do tratamento as doenças e a redução de custos quando comparado a importação desses medicamentos para o Brasil. 
Não podemos esquecer os mamíferos, o primeiro grande evento aconteceu na Escócia, com a clonagem da ovelha Dolly, em 1997. Anos depois (2001), no Brasil, nascia a bezerra Vitória, clonada pela Embrapa, que se destaca como pioneira de clones bovinos em território nacional e destaca a importância da técnica na conservação de raças ameaçadas de extinção, e na melhoria de rebanhos, produzidos a partir da multiplicação de animais de elevado valor genético.

Equipamentos e ferramentas 
Na Biotecnologia, segundo Lohmann, todo o processo tem início nas pesquisas científicas em laboratório. Portanto, neste estágio são utilizados microscópios, capelas de fluxo laminar, agitadores, balanças de precisão, vidrarias como tubos de ensaio e placas de petri e principalmente Biorreatores de Bancada.
BIORREATORES: são considerados o coração dos bioprocessos. Sem eles não há biotecnologia. Existem modelos muito utilizados em atividades de pesquisa e desenvolvimento (até 10 litros), para projetos piloto (até 100 litros) e modelos industriais, todos eles dimensionados conforme a necessidade e finalidade. São dotados de recipientes com parâmetros controlados, que proporcionam condições específicas e favoráveis para a multiplicação de microrganismos com cepas puras e livres de contaminantes.
Segundo Crancianinov, com o biorreator é possível controlar todo o cultivo do microrganismo de interesse, como determinar a quantidade de alimento, valor do pH, gases para sua respiração e temperatura ideal para seu crescimento, ou para que ele produza alguma substância de interesse. Além disso, biorreatores podem ser totalmente esterilizáveis, garantindo a não contaminação da produção e até mesmo a versatilidade de uma planta que pode trabalhar com vários microrganismos, multiplicando um diferente à cada lote.

RIBBON BLENDER: Equipamento utilizado para misturas de pó para o preparo dos meios de cultura, dotado com eixo vertical e 02 fitas. Enquanto uma fita empurra os produtos para as extremidades, a outra empurra os mesmos para o centro, garantindo homogeneidade com economia de tempo, espaço e energia.
UNIDADES CIP: Cleaning in Place, (em português – limpeza no local) - é o nome dado para o processo de higienização industrial, utilizando a passagem ou a circulação dos produtos de limpeza sem a desmontagem prévia dos equipamentos.
SISTEMAS DE ENVASE ASSÉPTICO: Envasadoras assépticas garantem que os bioprodutos produzidos sem contaminantes também sejam envasados no modo asséptico para preservarem a qualidade e a eficiência dos produtos.
“Com o advento da microscopia, tornou-se possível a análise de elementos não visíveis a olho nú, como as células, por exemplo. A evolução da microscopia se deu com o desenvolvimento de equipamentos onde os cientistas são capazes não só de observar as células, como também de monitorá-las à distância, além de registrar todas as alterações biológicas à pequeno, médio e longo prazo” -  explica Mariana. 
Estes microscópios são classificados como sistemas de análises celulares, como o Incucyte, que permite a visualização e registro de culturas celulares in vitro. O equipamento é capaz de realizar um time-lapse para monitoramento do comportamento celular por longos períodos, sem que as células saiam de seu ambiente ideal de cultivo. 

Os equipamentos de análise quantitativa e qualitativa utilizado para interação entre drogas e seus alvos/receptores contam com uma tecnologia chamada de BioLayer Interferometry para medir interações entre 2 moléculas. Atualmente, vem sendo muito utilizado em diferentes aplicações, importantes para a predição de comportamentos in vivo:
Análises quantitativas: Quantificação de carga viral em diferentes etapas da produção de vacinas, quantificação de anticorpos/mAbs e proteínas recombinantes produzidos através de cultivo celular, e até mesmo para a substituição da técnica de ELISA;
Análises qualitativas: Avaliação da eficácia de novas terapias através da análise de “liga/não liga” da droga com o seu alvo, avaliação de eficácia de terapias neutralizantes (como anticorpos, por exemplo), avaliação da força de interação de duas moléculas. Antígeno-anticorpo, ligante-receptor, proteína-alvo.
Com esses avanços, cada vez mais se fala na diminuição do uso de animais e aumento do uso de sistemas que possibilitem a produção, em larga escala, de bioprodutos. Neste cenário, os bioreatores vem ganhando cada vez mais destaque no mercado da biotecnologia, sendo utilizados para o cultivo de células e bactérias, que acabam servindo como “bio-fábricas” para a produção de vacinas, biofármacos, proteínas terapêuticas e outros. 
Vale ressaltar que essa utilização só é possível devido à engenharia genética, que permite a inserção de diferentes genes nestes organismos, fazendo com que eles passem a produzir aquilo que é de interesse da indústria através de meios de cultura que servem como uma espécie de nutrientes para que as células cresçam fora do organismo de origem. 
“Na agricultura, por exemplo, a biotecnologia permitiu o desenvolvimento de culturas com maior eficiência e redução de custos, maior produtividade das colheitas, capacidade de gerar novos produtos alimentares, aumento do valor nutricional e tolerância a fatores de estresse, como seca ou salinidade” – afirma Cristiane.
No caso da biotecnologia na criação de animais, destaca-se uma melhor qualidade dos produtos de origem animal, crescimento mais rápido, resistência a doenças e aumento do potencial de produção de alimentos. Esses avanços se traduzem em melhores produtos obtidos de forma mais rápida e com menores custos.

Sustentabilidade e mercado
De acordo com Luciana, a nível ambiental, a biotecnologia vem sendo utilizada em diversas frentes, envolvendo desde a produção de microrganismos capazes de remediar contaminação/poluição através da digestão dos poluentes, até a criação de materiais biodegradáveis visando a prevenção de contaminação. Sem falar na utilização de microrganismos e bioprocessos para obtenção de bioplástico.
Além disso, muito se fala a respeito da diminuição da utilização de fontes não renováveis de energia. Para esse fim, aplica-se a biotecnologia na produção de bio-combustíveis, utilizando-se como material de partida os resíduos. Em paralelo, a modificação genética de espécies alimentícias também ocorre, com o objetivo de diminuir os efeitos danosos de tais produções ao meio ambiente.
“Espera-se que a biotecnologia possa ser utilizada na reciclagem de resíduos eletrônicos, que possuem grande quantidade de metais preciosos compondo parte da tecnologia que encontramos em nossos computadores, celulares e tantos outros dispositivos. Estes materiais estão cada vez mais escassos na natureza” – enfatiza Luciana Machado Dzik da Sartorius. 

Dentro do campo de bem-estar animal, cada dia mais tem se falado a respeito do cultivo de carne em biorreatores. O que poderia ser uma alternativa no impacto que as grandes pastagens geram, além do sofrimento pré-abate. Essa é uma excelente alternativa para o crescimento populacional x área cultivada.
Na área de saúde e farmácia, a utilização de tecnologias de análises preliminares de determinados candidatos terapêuticos, diminuindo a utilização de cobaias animais. Além disso, o desenvolvimento dos chamados “mini-órgãos” possibilita que os cientistas entendam, cada vez mais, o desenvolvimento de determinadas doenças, de forma a diminuir os testes em animais. 
Destaca-se ainda as buscas intensas na prevenção ou tratamento de doenças genéticas através de terapia celular, a qual será possível programar nosso corpo para combater a doença. Ou até mesmo a produção de órgãos para transplantes através de impressoras 3D. Alguns cogitam até mesmo a programação de nossas células para permitir a juventude eterna.
Fato é que que boa parte desses elementos tem se tornado cada vez mais próximos de nossa realidade, uma vez que cada pequena ferramenta que é desenvolvida na Biotecnologia traz um ganho na velocidade para diversas área de atuação. Em paralelo é necessário ressaltar que se faz necessário o avanço de políticas públicas e criação de comitê de ética para regulamentação e aplicação de toda essa tecnologia para que chegue ao usuário final com responsabilidade.
Os processos biotecnológicos têm aplicações em quase todas as esferas. Usada de forma eficiente, a biotecnologia tem um enorme potencial para melhorar a qualidade de vida e aumentar nossa capacidade de conservar e proteger o meio ambiente.  “Podemos citar o desenvolvimento de biocombustíveis a partir de fontes de energia renováveis que pode contribuir para a sustentabilidade ajudando a reduzir as emissões de gases de efeito estufa” – afirma a pesquisadora da Embrapa. 
Além disso, Crancianinov destaca que um bioinsumo para aplicação na lavoura, por exemplo, pode substituir um fertilizante químico, ou um produto para controle biológico de praga pode substituir um inseticida que tem efeitos colaterais em humanos. Desta forma além de se aumentar o rendimento de uma área rural, o bioproduto é inofensivo a biota natural do local e à população que vai consumir o que é produzido ali.
“A biotecnologia estará cada vez mais presente no dia a dia da sociedade para redução da exploração de recursos naturais; no entendimento e controle de doenças e agentes patogênicos; e na resposta à crescente demanda por alimentos” – complementa Katia. 
O fato é que, a aplicação da biotecnologia, aliado a diferentes tecnologias, permite a redução no consumo de recursos hídricos, conservar a fertilidade do solo, proteger a biodiersidade e habitats de predadores naturais de pragas. Além de garantir a produção de alimentos no presente e no futuro, também auxilia no impulso da qualidade de vida e a saúde de produtores rurais. 
 

Contatos
Allbiom: www.allbiom.com
Embrapa: www.embrapa.br
Merck Brasil: www.merckgroup.com
Sartorius: www.sartorius.com 
UNZTOP: www.unztop.com.br