生物技术疫苗研究进展

生物技术疫苗研究进展
生物技术疫苗研究进展

生物技术疫苗的研究进展

摘要:随着分子生物学及重组DNA技术的发展,出现了生物技术疫苗,生物技术疫苗是利用生物技术制备的分子水平的疫苗,包括基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因缺失或突变疫苗、基因工程活载体疫苗、DNA疫苗。

关键词:基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因缺失或突变疫苗、基因工程活载体疫苗、DNA疫苗

1生物技术疫苗

上世纪,常规疫苗的局限性日益明显:原始疫苗不安全,人工灭活疫苗免疫持续时间短,生产成本高,灭活不彻底往往容易散毒;体外培养细菌或病毒容易污染其它病原,长期存在于环境中,难与自然感染动物鉴别,使疾病流行复杂化等[1]。生物技术疫苗是分子生物学发展的产物,是用基因工程方法或分子克隆技术分离出病原的保护性抗原基因,将其转人原核或真核系统使其表达出该病原的保护性抗原,制成疫苗或者将病原的毒力相关基因删除掉或进行突变,使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗或突变苗。生物技术疫苗只含有病原的部分组成,而常规疫苗往往是一个完整的病原体,因此生物技术疫苗的最大优点是安全性好,对致病力强的病原更是如此。生物技术疫苗可以降低生产成本,更廉价更大批地生产;易于区分感染动物和免疫动物,由于生物技术疫苗中只含有病原的一种蛋白成份,或者缺失某一蛋白成份,因此通过检测野毒中含有,而生物技术疫苗中没有的病毒蛋白的抗体可以方便地从免疫动物中区分出野毒感染者;利用活载体可制成多价疫苗,达到一针防多病的目的。就其应用前景而言生物技术疫苗的优势在于克服了常规疫苗的大量培养病原微生物、灭活不彻底、活疫苗的毒力返强等缺点;动物机体免疫系统更集中产生免疫应答;有利于制成多价苗和多联苗,简化免疫接种程序;易于工业化生产,可以大幅度降低成本;有利于区分疫苗抗体和野毒感染抗体,不影响疫病的监测与诊断,利于疫病的控制、净化和消灭;使用方便,便于保存等。生物技术疫苗为一种理想疫苗,它只能在细胞中剌激合成抗源,从而引发细胞的免疫应答。与传统疫苗相比,生物技术疫苗还有独特明显的优势:①具备可操作性,如BCG卡介活疫苗,是构成一次免疫产生对多种疾病持久防御的疫苗,将刺激机体对各病原体产生保护性免疫;②安全广泛性,1949 年以来全世界有35 亿人接种BCG,并发症极少,安全性高;③免疫应答范围广,植物可表达动物和人类病原体,一种植物可以同时表达几种抗原;④稳定、成本低,种子或块茎中的抗原可以长期保存而不失去活性,基因疫苗生产成本低,价廉,适宜于广大农村;⑤卫生无病原污染,可直接食用免疫,避免了使用注射器的疾病传染,易于推广,易被人们所接受;⑥经济性好,大规模种植疫苗无需提取纯化过程和冷藏,长途运输方便,种植者也无需反复购买种子和种苗;⑦母体抗体存在时新生儿免疫也是可能的;③易获得多价疫苗,将不同抗原基因的转基因植物进行杂交,很容易获得多价转基因植物疫苗;⑨免疫期持久;⑩能同时使用多种疫苗[2]。

2生物技术疫苗的分类

根据生物技术疫苗研制的技术路线和疫苗组成的不同,目前可分为四大类:①基因工程亚单位苗②基因缺失苗或突变苗③活载体苗④DNA疫苗⑤合成肽疫苗。

各种生物技术疫苗的性质见表[3]

项目基因工程亚基因缺失或活载体苗DNA苗合成肽疫苗

单位苗突变苗

免疫效果较差好好较好好

免疫次数多次一次一次二次二次

佐剂需要不需要不需要需要需要

安全性好好较好好较好

稳定性强强较强较强较强

保存期长长较长较长长

研制周期较长较长长短短

2.1基因工程亚单位疫苗:

基因工程亚单位疫苗又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗。指利用DNA重组技术,在体外高效表达系统中(原核细胞、真核细胞等)表达抗原的的主要保护性抗原蛋白,并提取出来加入佐剂即制成基因工程亚单位疫苗。自1981年将口蹄疫疫苗的抗原基因vp3克隆到大肠杆菌内进行表达制成疫苗成功免疫牛和猪后,这种方法又成功应用于猪白血病疫苗以及预防仔猪腹泻病的k88疫苗等的研制,中国台湾研制的禽流感亚单位疫苗效力远高于灭活疫苗。目前已商品化或在中试阶段的有口蹄疫病毒亚单位疫苗,猪细小病毒亚单位疫苗,牛瘟病毒亚单位疫苗等。重组亚单位疫苗安全、廉价,而且便于规模化生产[4]。用非疫苗用蛋白作为抗原建立的诊断方法,可以将免疫动物和自然感染动物鉴别开来;对于发病急,病程短的疾病效果好;在原核系统(如大肠杆菌)中的表达产物通常无法进行正确的加工和折叠,影响表达产物的构象和免疫原性,而真核系统(杆状病毒,昆虫细胞,酵母等)却能克服以上不足,表达产物较好,应用较多。重组亚单位疫苗也为寄生虫疫苗的研究开辟了新的途径。一些寄生虫的保护性抗原基因在大肠杆菌表达,将产物免疫接种动物,有一定的免疫效果。

2.2基因缺失或突变苗

将与病原菌或病毒毒力相关的基因全部或部分删除,或发生突变而使其毒力减弱构建成的活疫苗,称为基因缺失苗或突变苗。1984年成功获得HSV-1基因缺失突变株,此后获得基因缺失沙门氏疫苗和马立克病毒(MDV)的gD和meg基因缺失突变株。目前为止,此类疫苗中成功的例子还不是很多。比较有代表性是猪伪狂犬病毒(PRV)糖蛋白E基因(原称gI)及胸腺核苷酸激酶基因突变失活(TK-)株的活疫苗。该疫苗的免疫力不仅与常规弱毒苗相当,而且由于其不具有gE抗体,而自然带毒者具有gE抗体,因此可以作为标记疫苗将免疫动物从自然感染的PRV中鉴别出来。荷兰于1998年5月在全国推广使用TK-/gE 双基因缺失疫苗。美国研制并普遍使用的牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)TK基因缺失疫苗效果良好。基因缺失或突变苗的最大的优点是其毒力不会返强,在动物体内连续传代后也不会恢复毒力[1]。

2.3活载体疫苗

活载体疫苗指用基因工程方法,将一种病原免疫相关抗原整合到另一种载体基因组DNA的复制非必须片段中构成的活载体疫苗。现阶段研制的疫苗大多属于这一类。活载体疫苗主要有病毒活载体疫苗和细菌活载体疫苗两类。

病毒活载体疫苗:常作为载体的病毒有痘苗病毒,禽痘病毒,疱疹病毒,腺病毒,反转录病毒等。现在应用比较成功的此类疫苗有:能表达猪瘟病毒囊膜糖蛋白E1的重组PRV (TK-)[5],能表达鸡新城疫病毒的血凝素或融合蛋白的重组禽痘病毒[5],能表达马立克病

病毒糖蛋白B抗原的重组痘苗病毒[6],能表达狂犬病囊膜蛋白的重组痘苗病毒[7],能表达禽流感病毒的血凝素重组禽痘病毒等[8]。但痘苗病毒能在动物体内复制,可能会引发对人类有致病性的新的病毒,因此重组痘苗疫苗难以商品化。

细菌活载体疫苗:沙门氏菌活载体疫苗,沙门氏菌能通过消化道将异源抗原带到肠道的淋巴组织中,并在其中繁殖,与免疫前体细胞相互作用,从而激发机体的各种免疫。用此系统可表达链球菌的表面抗体和M抗原,将E.coli K88和LT-B抗原基因重组质粒转入弱化的猪霍乱沙门氏菌中,构建出猪霍乱沙门氏菌-大肠杆菌与K88LT-B多价基因工程苗。大肠杆菌活载体疫苗,如将合成的口蹄疫病毒VP1的10个氨基酸残基的DNA序列插入到E.coli.K12株外膜蛋白基因中。把志贺氏毒素B亚单位的3个部分基因融合到E.coli.的另一种外膜蛋白基因的密码子进行融合表达。

卡介苗活载体疫苗:把20种病原抗原包括疟原虫和HIV的几种抗原编码基因克隆在热休克蛋白基因启动子之后,导入卡介苗(BCG)基因组中制成的疫苗。活载体疫苗便于构建多价疫苗,但不能进行二次免疫。

2.4核酸疫苗

核酸疫苗又名基因疫苗,包括DNA疫苗和RNA疫苗,它是将病原内保护性抗原基因与含有真核启动子的质粒DNA连接后直接导入动物体内,在机体内表达相应抗原蛋白,诱导机体免疫系统产生相对应抗原的免疫保护作用[1]。1990年,Wolff等首次给小鼠直接肌肉注射纯化的DNA或RNA表达载体,发现这些载体上的基因能再局部肌肉组织表达,随后发现这种表达可持续数月甚至终生。1993年,Ulmer等给小鼠肌肉注射编码A型流感病毒核蛋白的质粒后,发现能有效保护小鼠免受另一亚型流感病毒的攻击。目前已发现DNA接种对许多病毒、细菌、寄生虫以及肿瘤的预防均有一定的效果。如将口蹄疫衣壳蛋白VPI 基因的一段序列和编码宿主免疫球蛋白的基因作为抗原基因,构成口蹄疫病毒的DNA疫苗,用基因枪导入小鼠腹部,能检测到口蹄疫病毒特异型T细胞增殖和抗体,此外还有A型流感病毒DNA疫苗,猪繁殖与呼吸综合症病毒DNA疫苗,伪狂犬病毒DNA疫苗,传染性喉气管炎病毒DNA疫苗,疟原虫即寄生虫DNA疫苗等。

2.5合成肽疫苗

合成肽疫苗是利用人工的方法来合成病原的保护性抗原小肽,再辅以适当的佐剂制成的疫苗。美国UBI公司研制的口蹄疫合成肽疫苗效果,其免疫效果较好,在美国梅岛外来实验室到中国台湾进行的工种实验表明该疫苗对动物具有良好的免疫效果,应用前景良好。该方法同样具有安全可靠的优点,更重要的是可以根据毒株的流行情况加以调整,方便快捷。但该方法生产成本高只适用于含线形表位的多肽,不适用于构象依赖性表位多肽。

3生物技术疫苗存在的问题

3.1疫苗的安全性问题

对于活载体疫苗来讲,有些病毒载体具有潜在的致癌性。例如腺病毒可在淋巴组织产生持续感染,疱疹病毒可在神经组织持续感染并终身带毒,反转录病毒亦具有潜在致癌性等。

3.2疫苗的免疫原性问题

由于基因工程亚单位疫苗是非复制免疫原,因此通常比完整病原体的免疫原性差,需要多次免疫才能达到效果。如何提高此类疫苗的免疫原性是目前需要解决的问题之一。

3.3母源抗体干扰问题

活载体疫苗免疫动物之后会产生对载体病毒或载体细菌的免疫反应。从而影响同一种载体表达的不同基因的活载体疫苗的应用。

3.4重组表达量问题

目前,重组疫苗的抗原表达量不是很高,在构建重组病毒时,应尽可能的考虑影响表达量的因素,获得较多的免疫抗原量[1]。

4 参考文献

[1]高研,李卫芬,马国霞.浅谈动物基因工程疫苗的研究进展及现状.甘肃农业,2006,241:144-145.

[2]高玉杰.基因疫苗的应用与研究进展.沈阳大学学报,2003,15(2):90-93.

[3]钱建飞。动物基因工程疫苗研究进展.中国预防兽医学报,2000,22:189-192.

[4]Noad.Virus-like particles as immunogens.Tends in Microbiology,2003,11:438-444.

[5]Wolff J A,Malone R,Williams P,et al.Di2 rect gene transfer into mouse muscle in vivo.Science,1990,247;146521468.

[6]Nazerian K Witter R L.Lee L F and Yenagida N.Protection and synergism by recombinant fowl pox vaccines expressing gene from Mark's disease virus,Avian Diseases,1996,40:368-376.

[7]钱建飞.动物基因工程疫苗研究进展.中国预防兽医学报,2000,22:189-192.

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生命科学与生物技术研究进展2009

中国医药生物技术2010年2月第5卷第1期ChinMedBio蛐ol,February2010,V01.5。No.1 DoI:10.3969/embaj.is姐.1673-713X.2010.01.017 生命科学与生物技术研究进展2009赵贵英,张树庸 2009年生命科学与生物技术研究在世界范围内的新进 展、新技术、新成果层出不穷,本文就国内外相关研究进展 简况以信息传递形式加以总结。 1国外研究进展简况 1.1最古老的原始人化石研究结果列2009年十大科学进 展之首 迄今最古老的人是“阿尔迪”人,他们生活在距今440万 年以前,居住地为如今的埃塞俄比亚。这是来自9个国家 不同专长的47名科学家为期15年的艰苦卓绝以及高度 协作的研究成果。其列在美国Science杂志2009年度十大 科学进展之首。 实际上,最早的“阿尔迪”化石发掘于1994年,但获 得该发现的研究团队非常谨慎,他们没有匆忙地公布结果, 而是对15万个动物和植物化石进行了长达10多年的详 尽分析和材料处理,并且还将化石送到世界各地不同的实验 室进行评议。最后他们才公布了自己具有划时代意义的发现 和分析。 1.2雷帕霉素延长实验鼠寿命 研究人员发现,利用免疫抑制药物雷帕霉素对小鼠体内 一种关键性的信号通道进行调制,能帮助它们延长寿命。这 是人们首次在哺乳动物身上取得结果。该发现中值得注意的 是,科学家是在这些小鼠进入中年时才开始进行治疗的。 1.3甲型H1N1流感 2009年3月,在墨西哥爆发“人感染猪流感”疫情, 迅速波及全球蔓延。世界卫生组织(WHO)初始将此流感 定为“人感染猪流感”,2009年4月30日世界卫生组 织、联合国粮农组织和世界动物组织宣布,一致同意使用 A(H1N1)型流感。我国卫生部公布中将这一词定为“甲 型H1N1流感”。截至2009年12月18日,世界卫生组 织公布最新疫情,甲型H1N1流感已在全球造成1万人 死亡。 甲流的流行,让更多的人了解了人畜共患病这个概念, 狗流感、猪流感、猫流感、羊流感开始引起大家的关注,甚 至有人提出流感病毒在人、畜、禽三者身上整合变异的“超 流感”。同时,新型传染病频发,也为人和自然的和谐发展 提出新的考验。 1.4基因疗法治愈色盲 眼科专家小组将特殊的基因注入两只患有色盲症的猴 子眼中,让猴子第一次看到红色和绿色。华盛顿大学的杰 伊?内特兹认为,通过基因治愈色盲是一项被认为“绝对不 可能”的事,但现在的成就说明基因疗法的效果。 ?要闻回顾? 1.5破解人类表观基因组 2009年10月14日,美国索尔克生物研究所利用强大的计算机和新技术绘制了两种人类细胞的表观基因图谱,分别为胚胎干细胞和肺部纤维原细胞,这是首张人类表观基因组图谱。通过将其与患病细胞表观基因组对比,科学家就可发现表观基因组中的缺陷是如何导致癌症以及其他疾病的。在了解先天和后天因素如何影响人类的健康方面实现重大突破。 1.6艾滋病疫苗曙光出现 2009年9月,美国和泰国的研究人员对两种原有疫苗混合而成的新疫苗进行了测试,整个实验有1.6万名志愿者参加,结果表明,这种疫苗可使接种者的感染风险降低31%。这是研究人员首次证明疫苗能预防艾滋病病毒感染。1.7孤独症或是基因变异惹的祸 美国联邦政府2009年10月公布最新数据显示,1%的美国儿童患有孤独症系列综合征(ASD)。研究人员找到孤独症“疑凶”——5号染色体的变异。5号染色体变异是15%孤独症患者的主要病因。研究人员对涉及大脑内产生连接的蛋白进行编码的基因变异进行研究后发现,这些基因变异极为常见。 1.8骨质疏松症新药另辟蹊径 当前治疗骨质疏松症的药物主要是通过减少破坏骨质细胞来起作用,破坏骨细胞随着年龄增大而增多。目前,一种正接受美国FDA审查的新药denosumab却另辟蹊径——它通过抑制破坏骨骼细胞来起作用。2009年8月公布两项研究显示,d曲osumab可减少妇女以及正接受前列腺癌治疗的男性骨折的几率。 1.9发现导致老年痴呆的新基因 2009年9月科学家再次发现了3个可能引起老年痴呆症的新基因,研究发现,其中的两个基因同老年痴呆患者大脑的淀粉样蛋白斑块有关,这些蛋白斑块在大脑的堆积导致神经细胞死亡并使患者出现认知障碍,第3个基因则影响神经的连接。这3个基因如何增大老年人罹患老年痴呆症的风险目前尚不清楚。 1.10无需插入基因也可以实现人体细胞重组 美国伍斯特理工学院与CelltIIera公司的研究人员通过降低细胞暴露的大气氧含量,及将称为成纤维组织细胞生 作者单位:100500北京,中国医学科学院医药生物技术所(赵贵荚);100012北京实验动物研究中心(张树庸) 通讯作者:张树庸,Emaihzhangsy@mail.1as.∞.∞ 收稿日期:20lm01.21 万方数据

人教版高中生物选修二3.3《生物技术药物与疫苗》word学案

第3节生物技术药物与疫苗 【学习目标】 1.简述生物技术药物的概念。 2.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。 3.举例说明生物技术疫苗的生产原理和意义。 4.进一步体验科学技术是一个不断发展的过程及理解科学、技术、社会三者间的关系。 【学习过程】 1.搜集SARS的相关材料 2.利用以前所学的知识,分析SARS的结构。参考以下图像。 3总结生物技术药物的种类. 5.绘制植物、动物细胞培养过程流程图 6.疫苗的种类(说出你见到的、听说过的疫苗)

【知识梳理】 【典题解悟】 1. 采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述,正确的是 A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍 B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA 分子导入羊的受精卵 C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中 D.人凝血因子基因开始转录后,DNA 连接酶以DNA 分子的一条链为模板合成mRNA 解析:认识高等真核生物真核生物的基因编码区主要有外显子和内含子两个区域,能够转录且能控制蛋白质合成的只有外显子区域,因此凝血因子氨基酸的数目要小于3倍。在转基因过程中,我们选择的受体是受精卵或者是卵细胞,转基因羊的所有体细胞,都是有一个受精卵经有丝分裂产生的,所以所含的细胞核内的遗传物质相同。人凝血因子基因开始转录后,DNA 连接酶以DNA 分子两条链为模板合成mRNA ,但实际控制合成凝血因子的只是其中一区段的凝血因子的一条链为模板。所以选B 。 2. 科学家通过基因工程把人的生长激素基因转移给了鲤鱼的卵细胞,成功培育出转基因鲤鱼,下列说法正确的是( ) A .转基因鲤鱼只生长,不会产卵 生物技术 药物和疫苗 生物技术药物 生物技术疫苗 基因工程药物 细胞工程药物 基因工程过程 常见基因工程药物:胰岛素、干扰素 细胞工程过程 细胞工程常见的药物 基因工程疫苗 核酸疫苗 DNA 疫苗

生物技术的发展历程

生物技术的发展历程及重要意义 姓名:××※ 学院:××※ 专业:××※ 学号:××※

生物技术的发展历程及重要意义 生物技术被是一项高新技术,世界各国都很重视,它被广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域,促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成,对人类社会生活将产生深远的革命性的影响。生物技术对于提高综合国力,迎接人类所面临的诸如食品短缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战是至关重要的;生物技术是现实生产力,也是具有巨大经济效益的潜在生产力,它将是21 世纪高技术革命的核心内容。生物技术产业是21 世纪的支柱产业,许多国家都将生物技术确定为增长国力和经济实力的关键性技术之一。我国政府同样把生物技术列为高新技术之一并组织力量攻关。 生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是从传统生物技术发展而来的。传统的生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺;现代生物技术则是指20 世纪70 年代末80 年代初发展起来的,以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。 一、生物技术的发展历程 1、传统生物技术的产生 传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用,以造福人类。在石器时代后期,我国人民就会利用谷物造酒,这是最早的发酵技术。在公兀前221 年,周代后期,我国人民就能制作豆腐、酱和醋,并一直沿用至今。公元10 世纪,我国就有了预防天花

的活疫苗;到了明代,就已经广泛地种植痘苗以预防天花。16 世纪,我国的医生已经知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000 年就已开始啤酒发酵。埃及人则在公元前4000 年就开始制作面包。1676 年荷兰人Leeuwen Hoek(1632—1723)制成了能放大170~300 倍的显微镜并首先观察到了微生物。19 世纪60 年代法国科学家Pasteur(1822—1895)首先证实发酵是由微生物引起的,并首先建立了微生物的纯种培养技术,从而为发酵技术的发展提供了理论基础,使发酵技术纳入了科学的轨道。到了20 世纪20 年代,工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术发酵化工原料丙酮、丁醇。20 世纪50 年代,在青霉素大规模发酵生产的带动下发酵工业和酶制剂工业大量涌现。发酵技术和酶技术被广泛应用于医药、食品、化工、制革和农产品加工等部门。20 世纪初,遗传学的建立及其应用,产生了遗传育种学,并于20 世纪60年代取得了辉煌的成就,被誉为“第一次绿色革命”。细胞学的理论被应用于生产而产生了细胞工程。在今天看来,上述诸方面的发展,还只能被视为传统的生物技术,因为它们还不具备高技术的诸要素。 2、现代生物技术的发展 现代生物技术是以20 世纪70 年代DNA 重组技术的建立为标志的。1944 年Avery 等阐明了DNA 是遗传信息的携带者。1953 年Watson 和Crick 提出了DNA 的双螺旋结构模型,阐明了DNA 的半保留复制模式,从而开辟了分子生物学研究的新纪元。由于一切生命活动都是由包括酶和非酶蛋白质行使其功能的结果,所以遗传信

现代生物技术研究进展

现代生物技术研究进展 luojuan 摘要:生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科,世界各国都将生物技术视为一项高新技术,生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程,是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。 关键词:现代生物技术细胞工程酶工程发酵工程基因工程蛋白质工程研究进展 一、现代生物技术概述[1] 生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括:细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。 二、细胞工程研究进展[2] 细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。 近年来,在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交,并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。可实现种间育种。 1975年英国科学家研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术,由此技术获得的单克隆抗体很快应用于临床实践,被称为20世纪80年代的“生物导弹”。目前单克隆抗体技术已用于治疗诊断癌症、艾滋病等多种疑难疾病,及快熟诊断人类、动物和农作物病害等方面,成为细胞工程在医学上最重要的成就之一。 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工程的原生质体突变,将“秋田小町”稻育成“新秋田小町”新品种。该稻试种过程中,产量大大提高,取得了明显的经济效益。我国科学家利用细胞工程的原生质体育种在世界上首创了食用菌属间原生质体杂交。这种属间杂交新品种,既有香菇的独特香味和优良品质,又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特性。 随着细胞工程技术的不断发展,植物细胞和组织培养这一细胞工程技术也无例外地得到发展,目前已在许多植物上,特别是在农林生产实践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进展较快。 细胞工程已成为当代社会经济重要支柱性技术之一。 三、酶工程的研究进展[3] 酶工程就是在一定的生物反应装置中,利用酶的催化功能,将相应的原料转化成有用物质的一门技术。 化学酶工程又称初级酶工程,主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成。在开发自然酶制剂方面,大规模生产和应用的商品酶只有数十种,如水解酶、凝乳酶、果胶酶等。在食品工业中的应用主要是淀粉加工,其次是乳品加工、果汁加工、食品烘烤及啤酒发酵;在轻化工业中的应用主要包括洗涤剂制造、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造、牙膏和化妆品的生产、造纸、废水废物处理和饲料加工等;在能源开发上的应用主要是利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料,也可利用微生物作为石油勘探、二

我国生物技术现状的发展及展望

我国生物技术的现状发展及展望 课程:食品生物技术 专业: 班级: 学号: 姓名: 完成时间:2011 年5月23日

我国生物技术的现状发展及展望 摘要:生物技术是20 世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术,它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视,并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来,国家相继出台了重大科技计划,把生物技术作为优先发展的领域,从而进一步加快了生物技术的发展步伐。我国还积极参与国际生物计划,如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列,初步建立起较为完整的生物技术研发体系,生物产业也初具规模,生物经济初见端倪。 关键词:生物技术现状发展前景 0前言 生物技术是应用自然科学及工程学的原理,依靠微生物、动物、植物作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。[1]主要包括基因、细胞、酶、发酵等工程学科,近年来在医药、农业、食品、化工、能源、冶金、环保等领域有了越来越广泛的应用,形成了一个新兴的生物技术产业群。 目前,我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域,为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变;从实验室探索到产业化的转变;从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说,我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时,还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才,建立产品标准化体系,组建相关行业协会,规范市场秩序。 1我国生物技术的发展 1.1生物技术在我国的兴起 我国第一个生物制品研究所始建于1919年,在北平天坛成立了中央防疫处--即今天的北京生物制品研究所,迄今已有80多年的历史。我国自七十年代末开始了现代生物技术的研究。国家高度重视生物技术的发展,不仅被列为863计划之首,而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这一系列的举措,大大促进了我国医药生物技术的发展,并形成了一定的产业规模。据统计,我国现有456个单位从事生物技术的研究、开发和生产,其中医药领域的有165个,占36%,专业人员约6800人,

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现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展,自然资源的消耗量也急剧增长,在这个过程中,也产生了很大污染,使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术环境保护应用前景 一.我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二.现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。 1.生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2.利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,

生物工程的最新进展和研究热点

当今世界,我们所处的这个时代,是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代,世界各国都在相互竞争,竞争的焦点集中在科学技术上,谁的科技发达,谁的综合国力就强大。 现在世界七大高新技术分别是:现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。 其中生物技术列在首位,生物技术之所以令世界各国如此重视,是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性,还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关系。 高新技术的重要特征之一是学科横向渗透,纵向加深,综合交错,发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展,确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。 基因工程 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学,又被称为后基因组研究,成为系统生物学的重要方法。 我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代,我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素;70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构,成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家,这些研究工作处于当时的世界先进水平。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术,可概括为∶分、切、连、转、选。 "分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达,而分子水平上的操作即是体外重组的过程,实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术,如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下:(一)插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因(抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因)的多克隆位点后,

(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势

类别:综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业,就是用现代物资条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场发展理念引领农业,用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 (一)、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展,现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速,成为经济发展新的制高点,对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合,促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性,科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术,该技术具有高效、安全的突出优点,已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一

批重大突破,成为农业高技术研究领域角逐的重点领域,目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破,为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时,生物技术的迅猛发展,越来越直接地影响着人类的精神生活,冲击着传统的伦理观念,衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异,对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国,现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势;以3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流;农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时,农业信息技术与数字化技术的不断发展,对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变,成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展,为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径,农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率,依据作物生理需水确定作物用水;在新型肥料技术方面,目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥

生物技术药物研究进展及发展趋势

生物技术药物研究进展及发展趋势 生物技术作为高端前沿技术,在21世纪的人类发展历程中一直受到高度的重视与关注,生物技术药物研究的突破直接关系到人类挑战病魔的胜利与否,对于保障人们的身体健康和提高人们的生活水平有着非常重要的作用。本文从我国生物技术药物研究的现状入手进行分析,探究未来生物技术药物研究的趋势与相关问题的解决措施。 标签:生物技术;药物;发展趋势 引言 生物技术是指在现代生命科学的基础上,人们按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,满足人类发展需要的一门技术,其改善人类健康和生存条件的作用日益突显。生物技术制药就是把生物技术应用到药物制造领域,通过对DNA 进行切割、插入、连接和重组,从而获得目标药品的过程。 生物技术制药因为集生物学、医学和药学等先进技术为一体,对技术水平要求高,同时药品关系到人身健康,管理程序复杂,因此生物技术制药的发展之路任重道远,本文试图通过走访成都知名的恩威集团、地奥集团、太极集团等制药企业,以及研究相关政策规定,对我国生物技术制药的优势、存在的问题进行探讨,并进一步梳理生物技术制药可能发展的方向和趋势。 一、我国开展生物技术制药研究的优势及进展现状 我国是拥有世界上最多的生物基因资源的3个国家之一,生物资源的多样性,为我国进行转基因动植物的研究、人造器官的研究以及中草药有效成份的研究、改良和化学合成提供了良好的条件。同时我国既是人口大国,也是农业和畜牧业大国,具有全球最大的生物技术产品消费的目标市场,为生物技术制药提供了广阔的市场空间。 我国生物技术制药的研究和开发起步于上世纪的70年代,通过国家从产业政策上不断加大对生物技术及其产业发展的支持力度,我国生物技术制药领域与国外差距越来越小,在基础设备、上游及中试方面已经有大批技术实力较强的单位涌现,培养和锻炼了生物技术制药的专业人才。目前我国已有重组人干扰素、促红细胞生成素、白细胞介素-2、生长素、葡激酶、重组改构人肿瘤坏死因子、神经生长因子、人胰岛素等较多基因工程药品投入市场。据统计,《自然》等著名刊物上生物技术方面的论文25%是华人完成或参与完成的,华人科学家在国际生物技术领域发挥着重要的作用。 二、我国的生物技术药物研究进展存在的问题 虽然我国在生物技术制药领域具有较好的优势条件,并且也取得了不错的成

国内市场主要疫苗和生物制药上市公司情况

医药生物技术产业 一、概述 医药生物技术产业是指应用重组DNA技术、单克隆抗体技术、细胞培养技术、生物反应器、蛋白质工程、克隆技术、干细胞技术、生物信息学技术、高通量筛选等技术,所生产的药品或试剂、医疗诊断手段、医疗器械及相关产品所行成的产业。医药生物技术产业是以上技术研发成果的规模化生产,本文着重介绍生物技术药物、疫苗、血液制品、生化药物、诊断试剂、抗生素六大方面。 二、生物技术药物 据国家药品监督管理局局长郑筱萸2002年10月在杭州西湖博览会有关生物医药论坛上表示,在医药生物技术领域,中国已经步入了国际先进国家的行列,具备了一定的国际竞争能力。他在报告中说,目前中国在以下领域取得了重大成果:一批基因工程药物和疫苗正在从实验室研究向产业化转化,基因工程制药产业已初具规模;人工血液代用品即将进入临床研究;体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平;B型血友病、恶性肿瘤、梗塞性外周血管等6个基因治疗方案已进入了临床疗效研究;纳米技术开始应用于医药研究;肿瘤免疫治疗、抗血管治疗、组织工程、生物芯片和干细胞等技术上也取得了一系列突破和重要进展。 中国的生物工程产业已初具规模,2001年中国生物工程产业产值达200多亿元,中国已拥有生物制品企业270家,其中

有生产能力的60多家,产品主要是基因工程药物和疫苗。据中国上市公司资讯网的统计,上市的医药企业共81家,其中主营生物制药的上市公司11家(见表1),涉足生物工程制药的上市公司共160多家。冠以“生物”为股票名称的上市公司4家:海王生物、天坛生物、四环生物、健特生物。 表1 主营生物制药上市公司一览表

现代生物技术的应用与展望

现代生物技术的应用与展望 姓名:班级:学号: 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构,解决食品短缺问题的应用、深入基因研究,解决健康长寿问题、运用现代生物技术,解决环境污染问题等内容出发,指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词:生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理相结合进行加工生产,为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志,迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景,受到了各国政府和企业界的广泛关注,与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测,生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构,解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术,将目的基因导入动、植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率,降低生产成本的目的。经过长期不断的努力,现代农业生物技术已取得重大突破,不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植,也为农业生产带来了新一轮的革命,并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1.1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一,因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中,使之可避免或减少病虫害。近年来,抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场,提高了产量,增加了效益;根据人类的需要,还可把特定基因导入植物体,可达到改良农产品品质的目的,如高含量必需氨基酸的马铃薯,高蛋白质含量的大豆等;此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶,保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度,便于水果的运输。从1996年到2o02年,转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha,即增加35倍,显示了现代农业生物技术强大的生命

生物工程的现状及发展

生物工程的现状及发展 摘要:本文论述了什么是生物工程以及发展生物工程的重要意义,并介绍了当代的生物技术和研究成果,并对生物工程的发展前景做了简单的叙述。 关键词:生物工程酶工程工程前景 1 什么是生物工程 遗传工程是在分子生物学基础上发展起来的一项新兴技术,它通过人工转移或重组DNA大分子,增加生命体的基因种类,从而重新安排、设计人类所需要的新生命。生物工程就是把生命科学的最新成果和最新知识直接或间接地用于工农业生产、医药卫生、环境保护等各个领域的工艺学。一般认为它主要包括遗传工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程。 繁衍或用传统的选择自发突变的方法既快又好。如育种,用传统的选择自发突变的方法比自然界进化产生新组合性状的速度快一万倍,而运用遗传工程技术,则快一亿倍。 细胞工程包括植物细胞组织培养和细胞杂交等。前者

是把植物的胚轴、叶片、茎段、根、花茎、花粉、胚、分生组织等离体培养成为植株。后者是指把植物的细胞,从植物体上分离下来,除去细胞壁,变成原生质体,在融合诱导剂促进下,使甲、乙两个种的细胞完成融合过程,继而培养成杂种植株。 酶工程是利用生物学使一种物质转化为另种物质的方法。酶工程避开了传统化学转化所需要的高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件,在化学工业中显示出巨大的优越性。 发酵工程就是利用不同的微生物,在无氧或有氧条件下,将各种不同的原料转化成各种不同的物质,如酒精、糖类、氨基酸、蛋白质、维生素等。 2 发展生物工程的重要意义 人类在长期科学和生产实践中掌握了很多创造生物新类型的手段。到目前为止最有效的还是有性杂交方法。但是,这种方法也有其一定的局限性,种间、属间远缘杂交往往不易成功,至于亲缘关系更远的物种,如动物与细菌之间,就更不可能了。然而基因工程却可以越过这个杂交屏障,发挥它自己的特长。它不但能把不同微生物的优良性状结合在一起,而且还能使动物、植物、微生物的基因

浅谈生物技术药物的研究进展及趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/314152073.html, 浅谈生物技术药物的研究进展及趋势 作者:代润松 来源:《新课程·中学》2017年第11期 摘要:随着科学技术水平的不断提高,生物技术药物为人类的疾病治疗与预防做出了卓 越的贡献,这也使世界各个国家高度重视生物技术药物的研究工作。为此,通过对国内外在生物技术药物的研究进展进行阐述,以此探讨生物技术药物的未来发展趋势。 关键词:生物技术;药物;研究进展;发展趋势 一、生物技术药物的研究进展 (一)国外生物技术药物的研究进展 自20世纪80年代人工胰岛素诞生以来,生物技术药物的研发进入了高速发展时期,各个国家纷纷大力开展生物技术药物的研发工作,仅在20世纪90年代中末期,美国的FDA机构就批准了三四十种生物技术药物,近些年来生物技术药物的批准种类逐年递增,在21世纪初期,所批准的药物就已高达将近80种。欧美等其他发达国家在生物技术的种类上也不断丰富。除此之外,国外还对以往生物技术药物的适应症进行了明确统计,这些生物技术药物主要包括用于血友病、血小板减少症、急性心肌炎治疗的重组血液因子,用于治疗糖尿病、生长素缺乏症、甲状腺病、低血糖的重组人激素,用于治疗贫血、皮肤病、神经性溃疡等症病的促红细胞生长因子,此外还有重组干扰素、白介素,治疗甲肝、乙肝病毒的疫苗、用于癌症治疗的单克隆抗体等。 (二)国内生物技术药物的研究进展 我国对生物技术药物研究予以了高度重视,目前我国在生物技术药物的研发成果主要包括IFN类型药物、GM-CSF药物、EPO药物、EGF药物及其衍生物、胰岛素、TNF药物、乙肝疫苗、胸苷激酶细胞制剂等诸多种类,在新型活性蛋白质突变体方面,我国相继研发出了肿瘤坏死因子突变体、神经营养因子突变体、人降钙素突变体、尿激酶突变体、重组水蛭突变体、人重组血红蛋白突变体。在融合蛋白的生物技术研发方面,我国研发出了TNF/1L-6融合蛋白、用于前列腺癌症治疗的TNF/PSP94融合蛋白、血小板单链抗体/尿激酶原融合蛋白、尿激酶/水蛭素12肽融合蛋白及用于帕金森治疗的酶氨酸转化酶/BDNF融合蛋白。在克隆天然活性物质基因药物研发方面,相继研发出鲨肝HSS、SCDI抑制因子、TGGIP抑制蛋白、SFP、AOP、蜂毒多肽等。随着生物技术药物种类的不断增长,现有的生物技术药物在主要分类上共包括单克隆抗体、激素、基因治疗剂、疫苗、细胞因子、反义药物及抗血栓因子等,特别是近些年来核酸基因药物的产品种类正在不断增加,正处于研发过程中的疫苗更高达九十几种,而处于临床试验中的反义药物种类也在不断上涨,相比于20世纪,我国在生物技术药物的研发种类上要超过以往三倍,并且仍在不断增长中。

生物技术在疫苗领域的应用

生物技术在疫苗领域的应用 现代生物技术是直接操作有机体细胞和基因的一种全新技术,已从七十年代纯学术性研究的分子生物学领域,发展成为解决农业、医疗保健、环境保护等众多社会热点问题的重要手段。特别是近十年来,在全球HGP计划的推动下,转基因动物、转基因植物、克隆技术等方面的研究取得了突破性进展,为生物技术在预防性和治疗性疫苗领域的应用打下了坚实的基础,带来了无限光明的前景。 疫苗是目前医学上最有潜力的防御性物质,它可在接受者体内建立起对入侵物质感染的免疫抗性,从而免受疾病侵染。经典的疫苗主要是灭活和减毒的致病微生物,其生产方式存在着成本高、疫苗有效期短、运输不便等明显缺点。从本世纪八十年代中期以来,随着DNA克隆重组技术的日益成熟,特别是基因工程的发展,人们开发生产新疫苗的有效途径大为拓展。 1 基因工程疫苗 基因工程疫苗指的是用基因工程的方法,表达出病原物的特定基因序列,将表达产物(多数是无毒性、无感染能力,但具有较强的免疫原性)用作疫苗。如将乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)基因转移到痘病毒基因组中,当将这种重组病毒接种到人或动物身体上就会产生许多乙肝表面抗原,刺激机体产生对乙肝病毒的抵抗能力。基因工程疫苗十分安全,避免了常规疫苗存在的许多明显缺点。基因工程疫苗主要有以下几种类型: 1.1 亚基疫苗。它是利用病原物结构的某一部分(即亚基)制得的疫苗。目前成功的例子较多,具有代表性的是单纯疱疹病毒疫苗、口蹄疫病毒疫苗、人乙型肝炎病毒疫苗等。这些疫苗生产的基本原理是:首先鉴定出病原物中哪些成分能够激发机体产生抗体,如单纯疱疹病毒1型(HSV—1)衣壳糖蛋白D(gpD)、口蹄疫病毒衣壳蛋白1(VP1)等,再分离出编码该蛋白亚基的基因,然后转移到特定的载体DNA—大肠杆菌质粒DNA 上,再大量增殖大肠杆菌,在菌体溶解后,就可获得大量相应的病毒蛋白亚基,将这些病毒蛋白亚基纯化,并与辅剂混合,就能生产大量该病毒的亚基疫苗。 除了用质粒—大肠杆菌系统生产亚基疫苗外,近几年来,杆状病毒—昆虫细胞系统已被普遍接受为用于表达异源基因最佳表达系统之一。如在该系统中表达的人乙型肝炎病毒表面抗原蛋白已与相应的天然蛋白结构非常类似,而且产量也相当理想。用这一系统表达的畜禽病原体疫苗研究也已取得成功,如狂犬病毒糖蛋白亚基、蓝舌病毒的不同结构蛋白亚基、鸡新城疫病毒血凝素—神经氨酶、鸡马立克病毒的与肿瘤相关的磷蛋白等均已在该系统中得到成功表达。此外,在抗细菌疫苗中,抗

现代生物制药技术现状及发展趋势探讨

现代生物制药技术现状及发展趋势探讨 通常研究人员会将各个领域的学科进行综合,对他们进行进一步的探索和深究,这样可以研制出许多新的药物,用于解决医学尚不能解决的疾病问题。因此,可以有效地延长人们的生命,使人们的生活质量提高了。另外,也可以使人们的生活环境得到改善,减少对人类的影响。研究出来的新的技术将会加快医学对药物的快速鉴定,将传统的医学技术和药物进行深入研究后发现的新的医学技术,将会非常利于制药业的发展,前景也会非常的广阔。 标签:生物制药技术;发展现状;医学技术 1 引言 与世界上一些发达国家的生物制药业相比较下,我国的生物制药工业起步还是比较晚的,发展也相对而言比较滞后。不过,我国的市场非常的庞大和完善,在这种背景的影响下,我国生物制药业也将会面临着可观的发展前景。另一方面,政府一直关注在生物制药这一领域,并给于了政策和经济上的扶持。所以,未来我国的生物制药业将会是国家经济发展的非常重要的行业。在传统的发展情形中,我国生物制药业已经取得了相当好的成绩。但是,目前正处于一个发展平稳期,所以目前的问题是我国生物制药业面领着一个非常严峻的考验,若想突破这一瓶颈,得到更加美好的发展,就应该乐观的面对这样的考验,对问题进行深度和广度的研究,并解决问题。也只有这样,我国生物制药行业才会取得更加美好的成绩。 2 生物制药的原理和技术 对于“生物制药”这一名词,或许大家会感到陌生,简单的理解,就是利用生物的活体进行生产药物的方法。有时候也可以利用转基因的动物或植物的活体来作为反应器,进而加工药物。比如利用转基因的玉米活体来作为生物反应器,生产人源抗体。但是生物制药具体指,用微生物学,医学,化学,生物学等不同学科领域所包含的原理和技术方法,来制造出能够治疗,诊断或者预防的药物产品。之所以大家对生物制药感到陌生是因为生物制药是一种新的技术,不过生物制药行业的发展非常迅速,规模也在逐渐扩大。生物制药的发展已经经历了半个世纪左右,在这几十年的发展中,生物制药技术组成是DNA重组,现在是抗体,基因工程和细胞工程,为人类的健康做出了非常大的贡献。到目前为止,生物制药依然是医学领域最高的技术水平,专家预测,未来会有非常好的发展空间。我国的生物制药技术起步相对比较晚,因此与国际的领先水平存在着一定的差距,但我国正在加大这个领域的投入,并且建立生物制药基地。以我国目前的药物生产情况来看,将近百分之五十以上的药物属于生物制药,生物制药简单的操作和高效率,经济成本低的特点将会有良好的市场发展空间。 3 生物药物的分类

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展 摘要介绍了我国生态环境现状,阐述了现代生物技术在治理环境污染应用方面的优点及其在环境保护中的应用情况,并对其应用前景进行了展望,以期促进现代生物技术在环境保护中的应用。 关键词现代生物技术;环境保护;应用;前景 随着现代工业技术的迅速发展,我国国民经济社会总体发展速度较快,城市化进程的步伐也日益加快。在经济高速发展过程中,环境问题也随之而来。为了全面建设小康社会,保证国民健康,维护社会可持续、健康发展,必须采取有力措施进行环境保护。因此,积极利用现代生物技术、加强环境保护已经成为人民日益关注的课题。为了实现社会健康、持续发展,实现各类资源的永续利用,环保工作者的首要工作任务就是努力保护和提高环境质量。 1 我国生态环境现状 在我国过去几十年的经济快速发展中,由于片面重视经济GDP的高速发展而忽视了经济发展中的环境保护,导致目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染,造成水体污染严重,无法利用。全国约300个城市工业生产和居民生活用水较为短缺,成为缺水城市,占全国600个城市中的50%;而农村这一情况更加严重,约有1亿人口和2亿头牲畜饮水困难。在广大农村,由于水体和土壤的严重污染,耕地利用效率大大降低,不仅减少了有效耕地面积,而且直接威胁居民身体健康,引发各类疾病[1]。目前的当务之急就是要尽快应用高新技术,综合治理和保护环境,从而有效控制环境污染,保持生物多样性和生态平衡。 2 现代生物技术在治理环境污染方面的优点 由于基因重组技术的发现和应用,一项以基因工程为核心的现代生物技术迅速崛起,并成为高新产业革命的重要标志之一。现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程等一系列高新技术。环境生物技术是由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是应用生物圈的某部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术。这一技术在解决环境问题过程中显示出了独特的功能和显著的优越性,不仅充分体现出这项技术是一个纯生态的过程,且从根本上体现了可持续发展的战略思想。在环境的保护和污染治理中,环境生物技术与传统方法相比较,具有明显优势。生物转化技术可以真正实现清洁生产的目的,其充分利用生物过程减少生产中产生的污染,很大程度上代替了传统生产中的化学过程,更有利于实现无废生产,促进了生产工艺的生态化。现代生物技术的发展,尤其是酶工程、细胞工程、基因工程等,提高了生产效率,强化了环境生物处理过程,在工农业生产中应用这些技术,可以降低成本,其高专一性等特性为环境生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 3.1 环境监测与评价 近年来,国内外研究较多的是应用PCR技术生物芯片、生物传感器等生物高新技术进行环境监测。Niedrhauser等利用PCR技术检测了食品中的单核细胞生利斯特氏菌(易导致人类脑膜炎)。传统方法至少需10 d时间,应用PCR技

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