Seperti namanya, bioteknologi yang merupakan cabang ilmu multidisiplin biologi dan teknologi, tidak pernah berhenti berinovasi. Perkembangan dan implementasi teknologi biologi telah ada sejak ribuan tahun lalu, bahkan sebelum istilah bioteknologi ditemukan.
Salah satu puncaknya, yang membuat mata dunia lebih terbuka pada teknologi bioteknologi adalah pada momen pandemi COVID-19, yang menghantam kehidupan manusia di seluruh dunia.
Jenis-Jenis Bioteknologi
Ilmu bioteknologi dapat diaplikasikan dalam banyak bidang dan ruang lingkupnya sangat luas sehingga ilmuwan mengklasifikasikan bioteknologi menjadi bioteknologi merah, biru, hijau, dan putih. Dalam perkembangannya, teknologi biologi juga dibedakan berdasarkan aktivitas pemanfaatan mikroorganismenya, yakni bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.
Bioteknologi Merah
Teknologi biologi ini berfokus pada penerapan dan perkembangan dalam bidang medis dan kesehatan yang mencakup tindakan preventif, diagnosis, dan pengobatan penyakit.
Bioteknologi Biru
Teknologi biologi ini berfokus pada bidang akuatik, baik lingkup perairan maupun kelautan.
Bioteknologi Hijau
Teknologi biologi ini berfokus pada implementasi dalam bidang pertanian dan peternakan.
Bioteknologi Putih
Teknologi biologi ini berfokus pada pemanfaatan mikroorganisme maupun enzim dalam kebutuhan industri, seperti industri pangan, industri kecantikan, industri manufaktur, dan masih banyak lainnya.
Bioteknologi Konvensional dan Modern
Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi ini memanfaatkan mikroorganisme untuk menghasilkan produk melalui perubahan bentuk atau kandungan gizi sebuah bahan, misal kandungan enzimnya. Umumnya penerapan bioteknologi konvensional adalah pada makanan.
Menurut artikel di Journal of Pharmacy and BioAllied Sciences, bioteknologi konvensional terbagi lagi menjadi bioteknologi kuno (pembuatan keju dan beberapa proses pengawetan) dan bioteknologi klasik (vaksin cacar dan antibiotik penicillin).
Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern memiliki ciri berupa penggunaan bagian dari mikroorganisme seperti DNA atau enzim dan alat serta teknik yang lebih modern. Hal ini tentu lebih maju dibandingkan teknologi biologi konvensional berupa fermentasi dan perkembangbiakan.
Perkembangan bioteknologi modern dimulai pada akhir perang dunia saat Watson dan Crick mempopulerkan model struktur DNA yang dikenal sebagai double helix model of DNA. Model ini mampu menjelaskan beragam fenomena mengenai replikasi DNA.
Inovasi Teknologi Biologi
Para ilmuwan dan ahli terus melakukan perkembangan bioteknologi untuk menghasilkan temuan-temuan yang dapat membantu meningkatkan kesejahteraan dan kualitas hidup manusia. Berikut adalah beberapa contoh inovasi bioteknologi yang telah dilakukan dan berdampak esensial bagi kehidupan masyarakat.
Agen Biokontrol
Selain pemenuhan nutrisi, pengendalian hama dan penyakit menjadi bagian krusial dalam pertanian. Sayangnya, penggunaan fungisida dan pestisida yang telah berlangsung selama sekian lama dan secara besar-besaran merusak lingkungan serta berdampak buruk pada kesehatan manusia jika mengonsumsi hasil panennya.
Bioteknologi memanfaatkan mikroba sebagai agen biokontrol alami terhadap patogen tanaman. Beberapa mikroba yang digunakan untuk keperluan ini antara lain Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Bacillus thuringiensis, Trichoderma sp, dan Paecilomyces fumosoroseus.
Biogas
Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil menjadi masalah global. Berbagai upaya pun dilakukan untuk menghasilkan sumber energi alternatif—biogas adalah salah satu hasil produknya.
Biogas merupakan gas metana yang diperoleh dari proses penguraian sampah organik secara anaerob oleh mikroorganisme. Lewat sumber energi ini, dampak pencemaran udara dapat dikurangi.
Pembuatan Antibiotik
Infeksi merupakan penyakit akibat bakteri yang memerlukan antibiotik sebagai pengobatannya. Diprakarsai oleh Alexander Fleming yang menemukan penicillin, perkembangan antibiotik pun terus berlanjut hingga saat ini.
Antibiotik sendiri memanfaatkan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme lainnya. Hingga saat ini, ada sekitar ratusan antibiotik yang sudah diidentifikasi seperti penicillin, amphotericin, streptomycin, dan lain-lain. Adapun beberapa mikroba yang menghasilkan antibiotik adalah Aspergillus fumigatus dan Streptomyces aureofaciens.
Selain tiga hal di atas, masih banyak lagi inovasi teknologi biologi—sebut saja vaksin, bayi tabung, kloning DNA, kompos bioaktif, dan sederet lainnya.
Bioteknologi di Era Pandemi COVID-19
Pandemi COVID-19 yang melanda dunia beberapa tahun terakhir memberikan tantangan besar bagi semua sektor kehidupan, terutama dalam bidang kesehatan. Di sini, bioteknologi mengambil peran penting dalam berbagai aspek, mulai dari pengembangan vaksin hingga diagnosis dan pengobatan.
Pengembangan Vaksin
Salah satu pencapaian terbesar bioteknologi selama pandemi adalah pengembangan vaksin COVID-19. Berkat teknologi mRNA, vaksin seperti Pfizer-BioNTech dan Moderna berhasil dikembangkan dalam waktu yang relatif singkat. Teknologi ini memungkinkan sintesis protein spike virus yang dapat memicu respons imun tanpa harus menggunakan virus yang dilemahkan atau dimatikan.
Diagnostik dan Pengujian
Selain vaksin, bioteknologi juga berperan dalam pengembangan alat diagnostik yang cepat dan akurat. Tes PCR, yang merupakan standar emas dalam mendeteksi infeksi COVID-19, adalah hasil dari kemajuan dalam bioteknologi molekuler. Tes ini mampu mendeteksi keberadaan materi genetik virus dalam sampel pasien dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi.
Pengobatan dan Terapi
Pengembangan terapi berbasis bioteknologi juga mengalami kemajuan pesat. Monoklonal antibody, misalnya, telah digunakan untuk mengobati pasien COVID-19 dengan hasil yang cukup memuaskan. Terapi ini bekerja dengan cara meniru sistem kekebalan tubuh untuk melawan virus secara spesifik.
Masa Depan Bioteknologi
Dengan berbagai pencapaian dan inovasi yang telah dicapai, masa depan bioteknologi tampak sangat menjanjikan. Teknologi ini tidak hanya akan terus berkembang dalam bidang kesehatan, tetapi juga akan memperluas jangkauan ke bidang lain seperti lingkungan, pertanian, dan industri.
Bioteknologi Lingkungan
Dalam bidang lingkungan, bioteknologi berperan dalam pengelolaan limbah dan pencemaran. Mikroorganisme dapat digunakan untuk mendekomposisi bahan beracun dan mengubahnya menjadi bahan yang lebih aman. Teknologi ini dikenal dengan istilah bioremediasi dan telah digunakan dalam berbagai proyek pembersihan lingkungan.
Bioteknologi Pertanian
Di bidang pertanian, bioteknologi membantu meningkatkan produktivitas dan ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit. Penerapan teknologi CRISPR, misalnya, memungkinkan ilmuwan untuk mengedit gen tanaman sehingga menjadi lebih tahan terhadap kondisi lingkungan yang ekstrem dan serangan patogen.
Bioteknologi Industri
Dalam sektor industri, bioteknologi dapat digunakan untuk memproduksi bahan kimia, bahan bakar, dan bahan lainnya melalui proses yang lebih ramah lingkungan dan efisien. Misalnya, produksi bioetanol dari biomassa sebagai alternatif bahan bakar fosil yang lebih bersih dan terbarukan.
Kesimpulan
Bioteknologi merupakan salah satu bidang ilmu yang terus berkembang dan memberikan dampak besar bagi kehidupan manusia. Dari perkembangan vaksin COVID-19, pengembangan biogas, hingga inovasi dalam bidang pertanian dan industri, bioteknologi terus memberikan solusi terhadap berbagai tantangan global. Dengan potensi yang tak terbatas, masa depan bioteknologi tampak sangat cerah dan menjanjikan, menjadikan ilmu ini sebagai salah satu pilar utama dalam upaya meningkatkan kesejahteraan dan kualitas hidup manusia.