第一篇：制藥工程中的生物技術應用分析

制藥工程中的生物技術應用分析

[摘 要]生物技術是促進我國制藥工程發(fā)展的重要內(nèi)容，它對我國制藥工程質(zhì)量和的安全都具有重要意義，需要行業(yè)內(nèi)加強相關技術研究，從而保證人們的生命健康。本文以制藥工程中生物技術的應用為主要內(nèi)容，通過對生物制藥技術進行檢驗闡述，給出具體的應用分析，以供參考。

[關鍵詞]制藥工程；生物技術；具體應用

中圖分類號：S726 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）26-0218-01

前言：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展建設的逐漸加強和提高，我國各項生產(chǎn)技術得以推進應用，逐漸被擴大到生物制藥工程中，它為制藥工程的發(fā)展提供了基礎理論，并取得了一定的發(fā)展成果。但是從行業(yè)的實際發(fā)展情況來看，它還存在一定的問題，還需要在原有的生物體系上將其進行完善，并根據(jù)人們的生命健康情況促進生物科學領域的不斷發(fā)展，促進我國現(xiàn)代化制藥事業(yè)的蓬勃發(fā)展。生物制藥技術

1.1 發(fā)展情況

我國生物制藥技術，是近些年隨著國家建設逐漸發(fā)展起來的，它在發(fā)展初期，主要是將生物學作為制藥的基礎理論，將其與其它多個學科進行緊密結(jié)合，促進制藥技術得以發(fā)展的過程，它主要是在經(jīng)過長期發(fā)展實踐的基礎上，將化學工藝進行引進，促進機械制造和計算機信息技術等現(xiàn)代技術的發(fā)展，并在不斷的應用過程中，總結(jié)出科學實踐應用的可能性。就生物制藥工程來說，它與其他領域的工程項目不同，它具有一定的特點，能夠在未來的發(fā)展過程中得以廣泛的應用。從其當前的發(fā)展情況來看，生物技術主要是由基因、細胞、生物反應器和酶、發(fā)酵等形成，不同的生物組成結(jié)構具有不同的應用效果和特點，能夠為我國各行各業(yè)的廣泛應用奠定堅實的基礎。受到時代發(fā)展變化等因素的影響，我國生物制藥技術需要在未來的發(fā)展過程中得以不斷的創(chuàng)新發(fā)展，加強在生物技術方面的研究，并進一步推動和改造制藥工程體系創(chuàng)新，對生產(chǎn)產(chǎn)品的經(jīng)濟性和實用性進行保障，從而保證其能夠為人們的生命健康做出積極貢獻。

1.2 技術應用基礎

就生物技術來說，將它應用在制藥工程中，能夠為制藥工程的推進奠定堅實的基礎。但是它的應用，需要先進的科學技術和工程設備作為保障，對微生物進行分析和處理應用，并從微觀的角度進行分析，通過不斷實驗研究，將對人類身體健康有利的醫(yī)學結(jié)論進行總結(jié)，將生物體中對人們身體健康有益的物質(zhì)進行提取，從而實現(xiàn)制藥過程[2]。這樣的制藥過程是一個長期過程，例如：在促進基因工程技術推進的過程中，可以將生物體內(nèi)的多個生物單位展開單獨的研究，將他們作為不同的介質(zhì)，同時將計算機技術和定位技術等進行應用，保證對生物體進行較為準確的定位，從而實現(xiàn)基因工程的整個過程，都需要不斷的研究實驗，從而選擇最適宜人類健康的方案。就生物制藥工程的操作原理來說，它主要是基于生物技術的應用，從而在微觀和宏觀等不同的角度進行研究。具體應用

就生物制藥工程的應用效果較好，得到了各領域的深入認可，能夠在未來的發(fā)展過程中得以廣泛的應用。從其當前的發(fā)展情況來看，生物技術主要有基因、細胞、酶和發(fā)酵等幾種應用，我們將對其展開詳細分析。

2.1 基因工程

在生物制藥工程中，應用最為廣泛的為基因工程，它是生物技術體系發(fā)展中較為重要的組成的部分。它的應用原理，主要是能夠?qū)崿F(xiàn)對基因的改造。隨著國家當前科學技術發(fā)展研究的不斷推進，基因工程中的制藥工程得到了重視，其相關研究也得到了不斷的深入。在具體的研究應用過程中，可以從生物形狀的角度進行出發(fā)，進而展開對生物極影的處理。這需要從而制藥需求的根本情況進行出發(fā)，將DNA遺傳因子在生物體外進行構建，并將較為先進的移植技術進行應用，將遺傳因子植入到生物?胞中，從而將生物體內(nèi)原有的遺傳特性改變，實現(xiàn)生物體表現(xiàn)形狀與我們所需要的相同，從而實現(xiàn)生物制藥工程。這樣的生物技術，對技術的要求相對較高，并且具有較強的功能，能夠被廣泛的應用在生物制藥工程中，為人們生命健康提供基礎保障。

2.2 酶工程

就酶工程來說，它在進行制藥的工程中，主要的應用原理為將各種生物活性酶進行應用，促進其催化作用的產(chǎn)生，從而將細胞和微生物等的生長作用加強，提高對生物原料的處理速度，實現(xiàn)其向著我們所需要的生物物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化的過程。這一技術的應用，對生物的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)質(zhì)量進行了保證，能夠?qū)崿F(xiàn)對酶固定化和改變、修飾等過程?？梢员淮笠?guī)模的投入生產(chǎn)，將制藥工程的生產(chǎn)壓力進行減少。

2.3 細胞工程

細胞工程，是一細胞生物學為基礎的生物制藥方法，它能夠?qū)⑸飳W和細胞學進行有效結(jié)合，從而促進生物組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)等過程的操作。在具體的操作過程中，需要將先進的生物處理技術和相關儀器設備進行應用。從制藥工程目前的發(fā)展情況來看，它得到了廣泛的應用，例如：疫苗和抗生素等，都屬于細胞工程范疇內(nèi)的生物制藥，它的應用效果較為明顯，能夠直接從生物體內(nèi)進行原材料提取，能夠提高工程的生產(chǎn)效率[3]。需要在未來的發(fā)展過程中，將其生產(chǎn)體系進行進一步的完善，促進創(chuàng)新發(fā)展。

2.4 發(fā)酵工程

發(fā)酵工程，其研究的核心工作為微生物特性，它主要是根據(jù)微生物的不同的，從而選擇合適的品種進行選擇性產(chǎn)品培育[1]。在它被人們進行應用的過程中，需要經(jīng)過培養(yǎng)、發(fā)酵和滅菌等過程，需要具有針對性的將生物產(chǎn)品的價值進行提高。這一工程的應用，同時需要技術信息技術的支持，需要對生產(chǎn)系統(tǒng)進行監(jiān)控，對發(fā)酵過程進行有效的掌握，從而保證其生符合我國可持續(xù)發(fā)展國情的基本要求，在制藥工程中得以廣泛應用。

結(jié)語：將生物技術應用到制藥工程中，能夠促進制藥工程的進一步發(fā)展，實現(xiàn)快速制藥，并降低行業(yè)生產(chǎn)壓力。其在具體的應用過程中，主要包括基因、細胞、酶和發(fā)酵等幾種應用，需要根據(jù)具體的制藥需求進行選擇，并在未來的發(fā)展過程中促進技術的不斷完善，創(chuàng)新更多的新型技術，從而為人們的身體健康發(fā)展奠定堅實基礎。

參考文獻

[1] 曹紫威.淺談生物技術在西藥制藥工程中的應用[J].民營科技，2017（10）：83.[2] 宋溈萱.制藥工程中的生物技術應用分析[J].科技風，2017（19）：140.[3] 李永強，吳方麗，安鳳秋，祝傳書.制藥工程專業(yè)生物技術教學探索與實踐[J].高校實驗室工作研究，2012（04）：104-105+119.

第二篇：生物技術在制藥行業(yè)中的應用

生物技術在制藥行業(yè)中的應用

摘 要：改革開放以來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對藥物的療效及質(zhì)量和安全問題也越發(fā)的重視，而很多傳統(tǒng)的藥物，在長期被人們使用的前提下，已經(jīng)逐漸變得不能滿足現(xiàn)在人們的體質(zhì)以及在生病后的療效，在這期間生物技術（biotechnology）的問世，有針對性的解決了相關的問題；大量的生物技術應用于藥品的生產(chǎn)上，開發(fā)新的藥品，以及對傳統(tǒng)藥物進行改良，生物技術在制藥行業(yè)的作用也越發(fā)明顯。也使得人們在生病后，能得到有效的藥物治療。

關鍵詞：生物技術；制藥行業(yè)；應用 生物技術（biotechnology）（生物工程）的理念

生物技術（biotechnology），也被人們稱作為生物工程，以現(xiàn)代生命科學為核心基礎，結(jié)合其他類別的基礎科學，并采用極為先進的科學技術手段，根據(jù)計劃，對生物體進行改造或者是加工生物原料，進而生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品。

生物技術（biotechnology），利用動植物體以及微生物對物質(zhì)原料進行加工，并生產(chǎn)處相關產(chǎn)品，為社會服務。其主要分成現(xiàn)代生物技術以及發(fā)酵技術兩大類別。

生物技術可以說是，現(xiàn)代生物學的發(fā)展以及和相關科學融合的產(chǎn)物，以DNA重組技術為根本，并包括了細胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。生物技術在制藥中的應用

2.1 細胞工程制藥

就目前我國的生物技術（biotechnology）來講，有關于細胞工程還沒有一個統(tǒng)一的定義以及范圍，通常認為，細胞工程就是根據(jù)分子生物學和細胞生物學的原理，并采用細胞的培養(yǎng)技術，對細胞進行水平的遺傳操作。細胞工程大致上可以分為細胞質(zhì)工程以及染色體工程和細胞融合工程這三種。而歸根結(jié)底，細胞工程就是利用動物以及植物的細胞培養(yǎng)進而生產(chǎn)藥物的技術。例如，利用動物細胞培養(yǎng)可身纏人類生理活性因子以及疫苗和單克隆抗體等產(chǎn)品；再如利用植物細胞培養(yǎng)可以大量的生產(chǎn)經(jīng)濟價值極高的植物有效成分，提取藥材精華，也可以生產(chǎn)人類活性因子以及疫苗等重新組合DNA產(chǎn)品。

值得注意的是植物細胞培養(yǎng)并不會受到客觀的地理以及環(huán)境的影響，次級代謝的產(chǎn)物在產(chǎn)量上比較高。例如，人身皂苷在該組織培養(yǎng)中含量占干重的27%，而全株只有可憐的1.5%。現(xiàn)在不少藥用植物，如三七和人參等的培養(yǎng)已經(jīng)有了系統(tǒng)化的研究，并且充分優(yōu)化了培養(yǎng)條件。值得慶賀的是人參細胞培養(yǎng)物的化學成分以及藥理活性，相比于種植人參并沒有明顯的差異。

關于細胞工程制藥技術，在國外一些相關的細胞工程制藥已經(jīng)達到了商業(yè)化的生產(chǎn)水平，例如美國的Phyto公司的紫杉醇的生產(chǎn)商已經(jīng)達到了75000L的生產(chǎn)規(guī)模，而日本植物細胞培養(yǎng)反應器的規(guī)模達到了4000L～20000L的驚人地步。

除卻大規(guī)模的細胞培養(yǎng)技術，不定根組織與毛狀根的培養(yǎng)也特別成功。例如培養(yǎng)的黃芪毛狀根的藥效與藥用黃芪不分上下，而在丹參毛狀根的培養(yǎng)上，其含有的丹參堿，能在分泌中得到培養(yǎng)。例如，希臘毛地黃細胞，在褐藻酸鹽的固定化培養(yǎng)中，可以將其中有毒物質(zhì)的毛地黃苷轉(zhuǎn)化成為地高辛，在利用紫草細胞培養(yǎng)技術生產(chǎn)出紫草寧等。而根據(jù)野生新疆雪蓮的輻射以及抗炎等作用，賈景明等相關技術人員進行了天然新疆雪蓮鎮(zhèn)痛以及抗炎和抗輻射與細胞培養(yǎng)的藥理實驗，而實驗表明，新疆雪蓮細胞的培養(yǎng)物完全可以稱為野生新疆雪蓮的替代品，其藥效與野生新疆雪蓮幾乎相同，而該實驗也取得了深入開發(fā)應用的極高價值。而細胞培養(yǎng)技術甚至可以進行如犀角等極為昂貴的藥用動物器官的培養(yǎng)，在解決資源的短缺同時，有效的保護了稀有動物的生存。

2.2 發(fā)酵工程制藥

生物技術中的發(fā)酵工程，又稱為微生物工程，是指利用現(xiàn)代生物工程的技術，利用微生物的相關特定功能，生產(chǎn)出對人類有用的產(chǎn)品，或者直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)中。

發(fā)酵工程制藥是利用微生物的代謝過程，所生產(chǎn)藥物的生物技術。例如人們普遍認知的抗生素、氨基酸以及維生素等。而發(fā)酵工程的制藥在研究也主要在微生物菌種的篩選和改良上，還有極為重要的產(chǎn)品后處理也就是分離純化。

在現(xiàn)如今的社會中，DNA的重組技術在微生物菌種改良上起到了舉足輕重的作用。在上世紀七十年代，細胞融合以及基因重組技術的飛速發(fā)展的情況下，發(fā)酵工程進入了現(xiàn)代化的發(fā)酵工程階段。不僅僅是酒精類飲料以及醋酸和面包，并且豬腳生產(chǎn)了生長激素以及胰島素等多種醫(yī)療保健藥物。

周曉燕等相關研究人員用精良選育的豬芩PU-99菌做生產(chǎn)菌株，在1t灌中生產(chǎn)，菌絲體重達2.3%，含粗多糖31%；該實驗充分的利用了發(fā)酵工程，并在當時得到了廣大的認可。利用微生物成長代謝來炮制中藥，比一般的物理或化學炮制手段更為優(yōu)越，能較大幅度的改變中藥的藥性，并且提高療效的同時，大大減輕毒副作用，使得中藥活性成分結(jié)構提供了新的途徑。

2.3 酶工程制藥

酶工程是利用酶、細胞或者細胞器具有特殊催化功能，并使用生物反應相關裝置以及通過一定的技術手段生產(chǎn)出的人類所需要的產(chǎn)品。這是一種酶學理論與化工技術兩相結(jié)合而形成的新型技術，現(xiàn)如今依舊有數(shù)十個國家采用了固定化酶以及固定化細胞，進行藥品的生產(chǎn)。

酶工程可以說是現(xiàn)代生物技術組成的重要部分，酶工程制藥也是將酶用于藥品生產(chǎn)的技術。固定化酶可以全程合成藥物的分子，并且還能用于藥物的轉(zhuǎn)化。而我國就是充分的利用了微生物并使用兩步轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)出了維生素C。

就我國的酶工程制藥來講，其主要研究方向在，各種酶（細胞）的固定化以及產(chǎn)藥酶的來源和酶反應器還有相關的操作條件等。可以說酶工程應用具有極其廣闊的發(fā)展前景，該技術將使得整個發(fā)酵工業(yè)和化學合成工業(yè)發(fā)生巨大的變革。

2.4 基因工程制藥

基因工程是在基因的水平上，按照人類的需求，有針對性的涉及，并且按照設計的方案，生產(chǎn)出具有某種新的形狀的生物產(chǎn)品，并且使得其可以穩(wěn)定的遺傳給后代?；蚬こ痰脑O計與與工程設計有些類似，既顯示出理學的特性，也具有工程學的特點。

工程制藥也是通過將DNA重組技術應用到疾病的治療中，例如蛋白質(zhì)、酶以及肽類激素和其他藥物的基因轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi)，使得細胞繁殖，最終獲得相關的藥物。如苯丙氨酸以及絲氨酸和次生代謝的產(chǎn)物所制成的抗生素，通常是一些人體內(nèi)的活性因子，例如白細胞介素-2和胰島素以及干擾素等。

而目前我國基因工程的研究方向，主要在基因的鑒定以及克隆和基因載體構建的產(chǎn)物的表達以及分離純化等。人類掌握基因工程技術在時間上雖說不是很長，但已經(jīng)獲得了很多具有實際應用價值極高的成果，而基因工程為現(xiàn)代生物技術組成的重要部分，在未來相當長的一段時間里，都會在制藥中發(fā)揮出極大的作用。結(jié)束語

生物技術在制藥的應用中，其地位是無法替代的，并且其影響力也不斷的擴大。而生物技術也將在中西藥物的研制以及融合還有生產(chǎn)中的大部分環(huán)節(jié)得到廣泛的應用；并且可以有效的保護相關的瀕危滅絕的草藥以及珍稀動物，在批量生產(chǎn)高品質(zhì)的藥材的同時，還能提高其活性成分。而有效的利用現(xiàn)代生物技術可以使得制藥行業(yè)在藥品的質(zhì)量以及安全性上得到提高，最終使得制藥行業(yè)得到更為廣闊的發(fā)展。

參考文獻

[1]張雅閣.高新技術在中藥制藥領域應用的分析和探討[J].山東工業(yè)技術，2014（18）.[2]王蘭，朱磊，徐剛領，等.單克隆抗體類生物治療藥物研究進展[J].中國藥學，2014（23）.[3]王一嶺.內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)酵制藥類項目發(fā)展現(xiàn)狀及污染防治問題探討[J].內(nèi)蒙古師范大學學報（自然科學漢文版），2014（3）.作者簡介：張巖（1982，4-），女，山東，漢族，哈爾濱學院畢業(yè)，初級職稱，研究方向：生物工程。

第三篇：生物技術制藥總結(jié)

生物技術：人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術手段和其他基礎科學的科學原理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術

1基因工程制藥：利用基因重組技術將外援基因?qū)胨拗骶蚣毎M行大規(guī)模培養(yǎng)，以獲得蛋白質(zhì)藥物的過程。

2.載體：是攜帶外源目的基因或DNA進入宿主細胞，實現(xiàn)外援基因或DNA的無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。

細胞傳代passage：將細胞從一個培養(yǎng)器皿中消化、分散并接種至另一個培養(yǎng)器皿中的操作。細胞克隆培養(yǎng)（clonal culture）：即單細胞分離培養(yǎng)，是將動物組織分散后，將一個細胞從群體細胞中分離出來，由單個細胞培養(yǎng)成純系細胞集群。

動物細胞的復蘇：其原則是快速融化，必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃，使細胞外凍存時的冰晶迅速融化，避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶，對細胞造成損害。

細胞融合（cell fusion）：是指在外力（誘導劑或促融劑）作用下，兩個或兩個以上的異源（種、屬間）細胞或原生質(zhì)體相互接觸，從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細胞的現(xiàn)象，或稱細胞雜交。

轉(zhuǎn)基因動物（transgenic animal）：采用基因工程技術將外源目的基因?qū)雱游锷臣毎?、胚胎干細胞和早期胚胎，并在受體動物的染色體上穩(wěn)定整合，在經(jīng)過發(fā)育途徑將外源目的基因穩(wěn)定地傳給子代，通過這項技術所獲得的動物即為轉(zhuǎn)基因動物。

胚胎干細胞（embryo stem cell）：簡稱ES細胞，是從早期胚胎細胞團分離出來并能在體外培養(yǎng)的一種高度未分化的、具有形成所有成年細胞類型能力的全能干細胞。它是正常二倍體型，像早期胚胎細胞一樣具有發(fā)育上的全能性。

抗體工程制藥（antibody engineering pharmaceutics）：利用基因工程、細胞工程（包括動物細胞工程和植物細胞工程）和轉(zhuǎn)基因動物及轉(zhuǎn)基因植物技術生產(chǎn)抗體藥物的過程。

單克隆抗體（monoclonal antibody，mAb）：簡稱單抗，將能大量擴增和永生的骨髓瘤細胞和能合成分泌特異性抗體的B細胞（僅識別一種抗原表位）進行融合得到雜交瘤細胞，經(jīng)篩選和克隆化的雜交瘤細胞僅能合成及分泌抗單一抗原表位的特異性抗體。

雜交瘤細胞克隆化（cloning）：是指將陽性孔中分泌抗體的單個細胞分離出來。融合后的雜交瘤細胞一般要經(jīng)過3次克隆化才能達到100%的陽性克隆。

雙特異性抗體（bispecific antibody，bsAb）：亦稱雙功能抗體，是含有兩個不同配體結(jié)合位點的抗體分子，它有兩個不同的抗原結(jié)合部位（兩個臂），可分別結(jié)合兩種不同的抗原表位。嵌合抗體（chimeric antibody）：是利用DNA重組技術，將異源單抗的輕、重鏈可變區(qū)基因插入含有人抗體恒定區(qū)的表達載體中，轉(zhuǎn)化哺乳動物細胞表達的抗體，表達的抗體分子中輕、重鏈的V區(qū)是異源的，而C區(qū)是人源的，即整個抗體分子的60%~70%是人源的。

人源化抗體（humanized antibody，hAb）：通過CDR移植即把鼠抗體的CDR（互補決定區(qū)）序列移植到人抗體的可變區(qū)內(nèi)所得到的抗體，也稱CDR移植抗體或改型抗體。該抗體既具有鼠源性單抗的特異性又保持了人抗體的功能（C區(qū)的功能）。

免疫原性（immunogenicity）：抗原能刺激機體特異性免疫細胞，使其活化、增值、分化，最終產(chǎn)生免疫效應物質(zhì)（抗體或致敏淋巴細胞）的特性。

免疫反應性（immunoreactivity）：抗原與相應免疫效應物質(zhì)在體內(nèi)或體外相遇時，可發(fā)生

特異性結(jié)合而產(chǎn)生免疫反應的特性。

減毒活疫苗（live attenuated vaccine）：是通過不同的方式手段使病原體的毒性即致病

性減弱或喪失后獲得的一種由完整的微生物組成的疫苗制品。

滅活疫苗（inactivated）：是將病原體經(jīng)培養(yǎng)增殖、滅活純化處理，使其完全喪失感染性，但保留了病原體的幾乎全部組分因此滅活疫苗具有較好的免疫原性和安全性。

亞單位疫苗（subunit vaccine）：利用微生物的某種表面結(jié)構成分（抗原）制成、能誘發(fā)

機體產(chǎn)生抗體的疫苗。

分解代謝阻遏（catabolite repression）：在菌體的生長階段被菌體快速利用的碳源會產(chǎn)

生大量的分解產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物阻遏次級代謝酶系的合成，只有當這類碳源被消耗完后，阻遏作用被消除，菌體才由生長階段轉(zhuǎn)入次級代謝產(chǎn)物合成階段，這種發(fā)酵過程中的次級代

謝產(chǎn)物在碳源被消耗盡時才產(chǎn)生和積累的現(xiàn)象稱為分解代謝阻遏。

生物技術：人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術手段和其他基礎科學的科學原

理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術。

種齡（inoculumage）：種子罐中培養(yǎng)的菌絲轉(zhuǎn)入下一級種子罐或發(fā)酵罐時得培養(yǎng)時間

生物技術藥物的特性？

（1）理化性質(zhì)特性（1）相對分子量大（2）結(jié)構復雜：蛋白質(zhì)和核酸均為生物大分子，蛋

白質(zhì)含有四級結(jié)構（3）穩(wěn)定性差（2）藥理學作用特性（1）活性與作用機制明確：活性物

質(zhì)對生理功能的調(diào)節(jié)機制比較清楚（2）作用針對性強：有特定的靶分子、靶細胞或靶器官

（3）毒性低：生物技術藥物本身是體內(nèi)天然存在的物質(zhì)或它們的衍生物（4）體內(nèi)半衰期短

（5）有種屬特異性（6）可產(chǎn)生免疫原抑制（3）生產(chǎn)制備特性（1）藥物分子在原料中的含量低（2）原料液中常存在降解目標產(chǎn)物的雜質(zhì)：應采取快速分離純化的方法以除去影響

目標產(chǎn)物穩(wěn)定性的物質(zhì)（3）制備工藝條件溫和：目的產(chǎn)物不穩(wěn)定（4）分離純化困難：需要

多種不同原理的層析單元操作才能達到要用的純度（5）產(chǎn)品易受有害物質(zhì)（4）質(zhì)量控制特

性

質(zhì)粒的特點：（1）是指獨立于原核生物染色體之外具有自主復制能力的遺傳物質(zhì)。（2）質(zhì)粒

具有遺傳傳遞和遺傳交換的能力（3）質(zhì)粒具有不相容性：兩種親緣關系密切的不同質(zhì)粒不

能在同一宿主細胞中穩(wěn)定共存。4..共價閉合環(huán)狀DNA(ccDNA)，開環(huán)DNA(ocDNA)，線狀

DNA(lDNA)在瓊脂糖凝膠電泳中

5.復制子松弛型復制子的復制和宿主蛋白的合成功能

無關，宿主染色體DNA復制受阻時，質(zhì)粒仍可復制；嚴謹型復制子的復制與宿主蛋白質(zhì)的合成相關，因此在每個宿主細胞中為低拷貝數(shù)，僅1~3個。

6.克隆表達的質(zhì)粒載體涉及三個要素：

（1）復制子（2）選擇標記：由質(zhì)粒攜帶的賦予宿主細胞新的表型的基因，用于鑒定和篩選

轉(zhuǎn)化有質(zhì)粒的宿主細胞。常見的標記：氨芐西林（Amp），卡那霉素（Kan）（3）多克隆位點

（MCS）：質(zhì)粒載體中由多個限制性內(nèi)切酶識別序列密集排列形成的序列。

7.目的基因常用制備方法

(1)化學合成法（2）PCR法：在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的緩沖溶液中通

過下列步驟擴增DNA：a）變性：雙鏈DNA模板加熱變性，解離成單鏈模板；b）退火：降

低溫度，引物與單鏈模板結(jié)合；c）延伸：溫度調(diào)整至DNA聚合酶最適宜溫度，最終與單鏈

模板形成雙鏈，并開始下一個變性、退火、延伸循環(huán)。（3）基因文庫法（4）cDNA文庫法

8.影響目的基因與載體之間連接效率的主要因素：

9.（1）DNA片段之間的連接方式：粘性末端的連接效率高于平頭末端。（2）目的基因與載

體的濃度和比例：增加DNA濃度可以提高連接效率，目的基因與載體DNA的摩爾數(shù)比應大

于1.（3）連接溫度、時間、連接酶的活性及緩沖液。

9.重組DNA導入大腸桿菌，常用的感受態(tài)細胞制備方法：氯化鈣法

10.重組子的篩選與鑒定：

（1）載體遺傳標記法：a)抗生素抗性篩選法

b)互補篩選法：重組子轉(zhuǎn)化成宿主細胞，載體的表達產(chǎn)物與宿主細胞中營養(yǎng)缺陷性突變發(fā)生

互補作用，從而實現(xiàn)重組子的篩選。藍白斑篩選：lacZα基因可編碼β—半乳糖苷酶α氨基

端的α互補肽段，與宿主細胞編碼的缺陷型β—半乳糖苷酶α實現(xiàn)互補，可分解底物5-溴-4-

氫-3-吲哚-β-D-半乳糖苷，形成藍色菌落。由于lacAα基因的插入失活而成白色，空載體的宿主細胞呈藍色。c)營養(yǎng)缺陷篩選法d噬菌斑篩選法(2)核酸分子雜交法

(3)限制性內(nèi)切酶圖譜法(4)DNA序列測定法：雙脫氧終止法(5)目的基因表達產(chǎn)物測定法

12.外源基因在大腸桿菌中的表達形式：

(1)胞內(nèi)表達：(a)非融合蛋白的胞內(nèi)表達：形成包涵體（B）融合蛋白的胞內(nèi)表達：在大腸桿

菌內(nèi)較穩(wěn)定（2）分泌表達：（a)分泌至周質(zhì)（b）分泌至胞外

11.外源基因在原核生物中表達的重要調(diào)控元件

(1)啟動子：是DNA鏈上能與RNA聚合酶結(jié)合并起始mRNA合成的一段序列，是決定外源基

因在原核生物中表達效率的關鍵因素。(2)核糖體結(jié)合位點：SD序列(3)終止子

13.大腸桿菌中外源蛋白表達效率的影響因素：(1)外源基因密碼子：偏好密碼子（蛋白質(zhì)合成迅速，錯配率低）和稀有密碼子(2)mRNA結(jié)構：減少G、C含量，增加A、T含量(3)表達

載體：高拷貝數(shù)、適用范圍廣、穩(wěn)定性高、表達產(chǎn)物容易純化(4)外源蛋白穩(wěn)定性

14.分離純化技術應滿足下列要求：(1)技術條件要溫和，能保持目的產(chǎn)物的生物活性；(2)選

擇性要好(3)回收率要高(4)兩個技術之間要能直接銜接(5)整個分離純化過程要快

15.基因重組蛋白的主要分離技術

(1)離心(2)沉淀(3)膜分離(4)雙水相萃取

16基因重組蛋白的主要純化技術:

(1)離子交換層析(2)親和層析(3)凝膠過濾層析(4)反相層析和疏水層析

17.選擇分離純化方法的依據(jù)：

（元，層析分離次序的選擇也同樣重要。(3)根據(jù)分離純化工藝的要求來選擇(a)具有良好的穩(wěn)

定性、重復性和較高的安全性(b)盡可能減少組成工藝的步驟(c)分離純化工藝所用的時間要

盡可能的短(d)工藝和技術必須高效

18．基因工程藥物的質(zhì)量控制要點

(1)蛋白質(zhì)含量的測定(2)蛋白質(zhì)純度檢測(3)蛋白質(zhì)分子質(zhì)量測定(4)蛋白質(zhì)等電點測定(5)蛋

白質(zhì)序列分析(6)內(nèi)毒素分析、宿主蛋白與核酸殘留分析

19.蛋白質(zhì)含量的測定

(1)紫外吸收法(2)BCA法(3)Lowry法(4)考馬斯亮藍法(5)SDS-PAGE掃描分析法

20.蛋白質(zhì)純度的檢測：電泳法、層析法、質(zhì)譜法、末端氨基酸殘基分析法

21.蛋白質(zhì)Mr測定有SDS-PAGE法、凝膠層析法、質(zhì)譜法

22.蛋白質(zhì)等電點測定的常用方法：等電聚焦法。

23.蛋白質(zhì)序列的分析:N-端氨基酸序列分析，C-端氨基酸序列分析

根據(jù)體外培養(yǎng)時動物細胞對生長基質(zhì)的依賴性，可將動物細胞分為

(1)貼壁依賴性細胞(2)非貼壁依賴性細胞(3)兼性貼壁細胞

1.動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境條件

(1)培養(yǎng)溫度（哺乳類37℃，昆蟲25~28℃）(2)pH值（大多數(shù)7.2~7.4）(3)通氧量（一定量的CO2）(4)防止污染(5)基本營養(yǎng)物質(zhì)(6)滲透壓

3.動物細胞的培養(yǎng)特性

(1)比微生物細胞大得多，無細胞壁，抗機械強度低，對剪切力敏感，適應環(huán)境能力差；(2)

倍增時間長，生長緩慢，正常二倍體細胞的生長壽命是有限的；(3)對培養(yǎng)基要求高，易受

微生物污染，培養(yǎng)時需要添加抗生素；(4)生長大多需貼附于基質(zhì)，相互粘連以集群形式存

在，并有接觸抑制現(xiàn)象；(5)多半將產(chǎn)物分泌在細胞外，便于收集和純化；(6)對蛋白質(zhì)的合成條件和修飾功能與細菌不同，動物細胞可對蛋白質(zhì)進行完善的翻譯后修飾，特別是糖基化，與天然產(chǎn)品更一致，更適合于臨床應用。

4.原代培養(yǎng)的主要步驟

(1)從健康動物體內(nèi)無菌條件下取出適量組織，剪切成小薄片；(2)加入適宜濃度的胰蛋白酶

或膠原酶和EDTA等進行消化作用使細胞分散；(3)將分散的細胞進行洗滌并純化后，以2×

10^6~7×10^6 /ml的濃度加到培養(yǎng)基中，37℃下進行原代培養(yǎng)，并適時進行傳代培養(yǎng)。分為

組織塊培養(yǎng)和單層細胞培養(yǎng)兩種方法。

5.動物細胞深低溫保存的基本原理

在-70℃以下時，細胞內(nèi)的酶活性均已停止，即代謝處于完全停滯狀態(tài)，故可以長期保存。

在不加任何條件下直接凍存細胞時，細胞內(nèi)和外環(huán)境中的水都會形成冰晶，能導致細胞內(nèi)發(fā)

生機械損傷、電解質(zhì)濃度升高、滲透壓改變、脫水、pH改變、蛋白質(zhì)變性等，能引起細胞

死亡。目前為了保存細胞，都采用液氮低溫（-196℃）凍存的方法。

6.動物細胞的復蘇

其原則是快速融化，必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃，使細胞外凍

存時的冰晶迅速融化，避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶，對細胞造成損害。

7.動物細胞營養(yǎng)要求特點

(1)碳源不能為無機物，大多為葡萄糖；(2)氮源不能為無機物，主要為各種氨基酸；(3)在很

多情況下尚需添加5%~20%的小牛血清或適量的動物胚胎浸出液。

8.動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)方法

(1)懸浮培養(yǎng)法(2)微載體培養(yǎng)法(3)多孔載體培養(yǎng)法(4)微囊化培養(yǎng)法(5)中空纖維培養(yǎng)法

9.誘導動物細胞融合的方法主要有:(1)病毒法(2)PEG法(3)電擊法(4)激光法

10.轉(zhuǎn)基因動物生物反應器（整體掌握？）

(1)轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應器（藥用蛋白，如抗凝血Ⅲ、抗胰蛋白酶、葡萄糖苷酶、C蛋白）

(2)轉(zhuǎn)基因動物血液生物反應器（人血紅蛋白、抗體或非活性狀態(tài)的融合蛋白）(3)轉(zhuǎn)基因動

物尿液生物反應器（促性腺激素）(4)轉(zhuǎn)基因雞（蛋）生物反應器（人干擾素）

1.單克隆抗體技術的基本原理

基于動物細胞融合技術得以實現(xiàn)的，即骨髓瘤細胞和B細胞的融合。骨髓瘤細胞在體外

培養(yǎng)能大量無限增殖，但不能分泌特異性抗體；抗原免疫的B細胞能產(chǎn)生特異性抗體，但在體外不能無限增殖。將免疫B細胞和骨髓瘤細胞融合后形成的雜交瘤細胞，繼承了兩個親代

細胞的特性，既具有骨髓瘤細胞能無限增殖的特性，又具有免疫B細胞合成和分泌特異性抗

體的能力。通常使用HAT（H為次黃嘌呤、A為氨基蝶呤、T為胸腺嘧啶核苷）選擇培養(yǎng)基

對雜交瘤細胞進行篩選。未融合的脾細胞因不能在體外長期存活而死亡，未融合的骨髓瘤細

胞合成DNA的從頭合成途徑被培養(yǎng)基中的A阻斷，又因缺乏HGPRT（次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸

核糖轉(zhuǎn)移酶）和TK（胸腺嘧啶核苷激酶），不能利用培養(yǎng)基中的H和T完成DNA的合成過

程而死亡。只有融合的雜交瘤細胞由于從脾細胞獲得了HGPRT和TK，因此能在HAT培養(yǎng)基

中長期存活與繁殖并分泌抗體。

2.單克隆抗體的大量制備主要方法:（1）體內(nèi)培養(yǎng)法（2）體外培養(yǎng)法

6.重組ScFv的應用:(1)用于構建和生產(chǎn)免疫毒素(2)用于腫瘤的影像分析和治療

7.噬菌體抗體庫技術的基本原理:用PCR技術從人免疫細胞中擴增出整套的VH和VL基因，克隆到噬菌體載體上并以融合蛋白的形式表達在其外殼表面。這樣一來噬菌體DNA中有抗

體基因的存在，同時在其表面又有抗體分子的表達，可以方便地利用抗原-抗體特異性結(jié)合而篩選出所需要的抗體，并進行克隆擴增。

7.噬菌體抗體庫構建過程

(1)從外周血或脾、淋巴結(jié)等組織中分離B細胞，提取mRNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA；

(2)應用抗體輕鏈和重鏈引物，根據(jù)建庫的需要通過PCR技術擴增不同的抗體基因片段；

(3)構建噬菌體載體；(4)用表達載體轉(zhuǎn)化細菌，構建全套抗體庫。

通過多輪的抗原親和吸附（結(jié)合）-洗脫-擴增，最終篩選出抗原特異的抗體克隆。其中，噬

菌體抗體庫的篩選是關鍵環(huán)節(jié)和步驟。

減毒活疫苗的優(yōu)缺點：

優(yōu)點：

（1）通過自然感染途徑接種，可以誘導包括體液免疫、細胞免疫和粘膜免疫在內(nèi)的更全面的免疫應答，使機體獲得更廣泛的免疫保護；（2）由于使用的是活的微生物他們可以在體內(nèi)

長時間起作用而誘導較強的免疫反應，且由于活的微生物有增殖的特性，理論上只需要接

種一次，即可達到滿意的免疫效果；（3）可能引起水平傳播擴大免疫效果，增強群體免疫屏

障；(4)一般不需要再疫苗中添加佐劑，生產(chǎn)工藝一般不需要濃縮純化，價格低廉。

缺點：

(1)一般減毒活疫苗均保留一定殘余毒力，對一些個體如免疫缺陷者可能誘發(fā)嚴重疾病，并

且由于種種原因如基因修飾等，減毒活疫苗可能出現(xiàn)毒力回復即“返祖”現(xiàn)象；(2)減毒活

疫苗是活的微生物制劑，可能造成環(huán)境污染而引發(fā)交叉感染等，并可能滯留在環(huán)境中形成傳

染源；(3)缺損顆?？赡芨蓴_免疫效果，因此產(chǎn)品分析評估較為困難；(4)保存運輸?shù)葪l件要

求較高，如需冷藏等。

1.滅活疫苗的特點：(1)滅活疫苗常需多次接種；(2)接種滅活疫苗產(chǎn)生的抗體滴度隨著時

間而下降；(3)滅活疫苗需要量大。

第七章 發(fā)酵工程制藥

1.發(fā)酵類型：(1)微生物菌體發(fā)酵(2)微生物的酶(3)微生物的代謝產(chǎn)物發(fā)酵(4)微生物轉(zhuǎn)化發(fā)

酵(5)生物工程菌發(fā)酵

2.微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥物的分類：(1)抗生素類(2)氨基酸類(3)核苷酸類(4)維生素類(5)甾體類

激素(6)多糖類(6)治療酶及酶抑制劑

3.菌種保藏方法：(1)斜面低溫保藏法(2)石蠟油封存法(3)沙土管保藏法(4)麩皮保藏法(5)甘

油懸液保藏法(6)冷東真空干燥保藏法(7)液氮超低溫保藏法(8)宿主保藏法

4.種子液具備的條件：(1)菌種的生長活力強，轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐后能迅速生長，延遲期短；(2)

生理狀態(tài)穩(wěn)定；(3)菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求；(4)無雜菌污染，保證純種培養(yǎng)；()保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力

5.微生物的發(fā)酵方式：（1）分批發(fā)酵（2）補料—分批發(fā)酵（3）半連續(xù)發(fā)酵（4）連續(xù)發(fā)酵

5.發(fā)酵過程的中間分析項目：（1）產(chǎn)物產(chǎn)量（2）PH值（3）糖（4）氨基氮（5）菌絲形

態(tài)

6.發(fā)酵過程的影響因素及控制：（1）菌體濃度的影響及控制（2）營養(yǎng)物質(zhì)對發(fā)酵的影響

及控制（3）溫度的影響及控制（4）PH的影響及控制（5）溶氧的影響及控制（6）二氧化碳的影響及控制（7）泡沫的影響及控制（8）染菌對發(fā)酵的影響

第四篇：生物技術制藥教學大綱

第一章 緒論（2學時）第一節(jié) 生物技術概述 1 生物技術的概念 2 生物技術發(fā)展史 第二節(jié) 生物技術制藥 1 生物技術制藥的概念 2 生物技術在制藥中的應用 我國生物技術制藥現(xiàn)狀和發(fā)展前景 4 醫(yī)藥生物技術發(fā)展展望

第二章 生物藥物（10學時）

1．生物藥物的來源、特性、分類與制備。（2學時）

2．氨基酸類藥物：氨基酸類藥物研究概況；在醫(yī)藥中的應用；氨基酸生產(chǎn)。（2學時）3．多肽、蛋白質(zhì)類藥物：多肽、蛋白質(zhì)類藥物的特點、分離純化方法、工業(yè)生產(chǎn)制備過程。（2學時）

4．核酸類藥物：概述（分類、應用）；生產(chǎn)方法；核酸類藥物的制備。（2學時）5．糖類藥物：制備；純化。（2學時）

第三章 基因工程制藥（8學時）

通過本章學習，了解基因工程藥物研制的意義，掌握基因工程藥物的研制過程、研制方法。1概述。

2基因工程藥物生產(chǎn)的基本過程。(2)3目的基因的獲得：直接分離法；從基因文庫中篩選；逆轉(zhuǎn)錄法；人工合成法。4目的基因與運載體的體外重組：常用載體；目的基因與運載體的體外重組。5重組分子導入受體細胞；導入方法；影響轉(zhuǎn)化的因素；陽性重組體的篩選。(2)6基因表達：大腸桿菌中的基因表達；真核基因在原核生物中的表達方式；真核基因在真核生物中的表達；真核基因在動物細胞中的表達。(2)7基因工程下游技術；下游技術的要求；基因工程菌的穩(wěn)定性；基因工程菌發(fā)酵。8基因工程藥物的分離、純化：分離純化的基本過程；分離純化的技術。

9基因工程藥物的質(zhì)量控制:材料的質(zhì)量控制;培養(yǎng)過程的質(zhì)量控制;純化工藝工程的質(zhì)量控制。(2)第四章 動物細胞工程制藥（8學時）1 概述： 形態(tài)及生理特性。（2）生產(chǎn)用的動物細胞：生產(chǎn)用動物細胞的要求；生產(chǎn)用動物細胞的獲取。4 基因工程細胞的構建和篩選；真核細胞基因表達載體的構建；基因載體的導入和高效表達工程細胞株的篩選。（2）動物細胞的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基 6 動物細胞培養(yǎng)的基本方法（2）7 動物細胞大量培養(yǎng)的方法和操作方式 動物細胞生物反應器及檢測控制系統(tǒng)：攪拌式生物反應器；氣升式生物反應器；流化床生物反應器。（2）

第五章 抗體制藥（4學時）1概述

2單克隆抗體：制備；細胞融合；雜交瘤的培養(yǎng)、篩選及克隆化。（2）

3鼠源性單克隆抗體的改造：Ig分子的結(jié)構模式圖；結(jié)構改造；基因工程抗體。4抗體的應用：臨床檢驗；層析介質(zhì)；導向藥物。（2）

第五篇：生物技術制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景分析

.編號：

本 科 畢 業(yè) 論 文

題 目：生物技術制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景 學 院：生命科學學院 專 業(yè)：生物技術 年

級：2009級

姓 名： 指導教師：

完成日期：2013年 4 月1日

目錄

..開題報告..................................................................................4 生物技術制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景............................................................5 中文摘要及其關鍵詞.................................................................5 英文摘要及其關鍵詞.................................................................6 引言.........................................................................................7 一．生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀......................................................8 1.我國生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀.....................................................8 2.國外生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀.....................................................8 二．生物技術制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的應用....................................9 1.生物技術制藥在治療腫瘤中的應用......錯誤！未定義書簽。2.生物技術制藥在自身免疫性疾病中的應用.........................10 3，生物技術制藥在神經(jīng)退化疾病中的應用............................10 4.生物技術制藥在其他疾病中的應用....錯誤！未定義書簽。三．未來生物技術制藥的發(fā)展方向........錯誤！未定義書簽。1.大力開發(fā)新型治療疫苗.........................................................11 2.開發(fā)活性蛋白與多肽藥物.....................................................11 3.發(fā)展氨基酸工業(yè)......................................錯誤！未定義書簽。4.單克隆抗體的研發(fā)................................錯誤！未定義書簽。5.血液替代品的研發(fā).................................................................12 6.人體基因組的研究.................................................................12 四：生物技術制藥依賴相關領域的發(fā)展.錯誤！未定義書簽。五．研究生物技術制藥的意義.................................................13..六．總結(jié)...............................................錯誤！未定義書簽。七.參考文獻...........................................錯誤！未定義書簽。致謝信....................................................................................18

.開題報告

.生物技術制藥就是利用細胞工程技術、基因工程技術、酶工程技術、微生物工程技術、蛋白質(zhì)工程技術、分子生物學技術等技術改造研究基因片段，來研究和開發(fā)藥物用來診斷、治療和預防疾病的發(fā)生[1]。

當今世界生物技術制藥產(chǎn)業(yè)正處于投資收獲期,得到了迅速發(fā)展。生物技術制藥在醫(yī)藥中得到廣泛的應用[1]。比如在治療腫瘤，免疫性疾病和冠心病等等疾病中獲得了前所未有的成果，尤其是在改造傳統(tǒng)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)揮重要作用,生物技術制藥在新藥物的開發(fā)研究和生產(chǎn)過程中廣泛的運用，現(xiàn)代生物制藥技術成為當今最為重要的技術之一。

有很多人認為，20世紀占主導地位的科學技術是物理學和化學這兩大學科。但是21世紀的主導科學技術是生物學中的生物技術，曾經(jīng)貝爾蓋茨也說過21世紀最富有的人一定是從事生物學的[1]。由此可見生物學在21世紀中舉足輕重的地位，生物技術是當前高新技術中發(fā)展最為迅速的領域。依照當前的速度，生命科學這一學科在不久的將來一定會得革命性突破。

生物技術制藥的革命性突破將預示著會研發(fā)出更多的新藥，比如活性蛋白，多肽藥物，單克隆抗體，氨基酸藥物等等[1]，讓人類的生活發(fā)生翻天覆地的變化，對于疾病的預防以及治療直接找病根，一步治療到位，人類延年益壽不再會是夢想。

21世紀將是生物學的世紀，生物技術將主導世界[1]，因此研究生物技術制藥勢在必得，刻不容緩。

生物技術制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景

..中文摘要及其關鍵詞

中文摘要：生物技術制藥是以基因工程為基礎、運用細胞工程技術、微生物工程技術、酶工程技術、蛋白質(zhì)工程技術、分子生物學技術等技術[2]以及基因重組，基因突變，細胞組織培養(yǎng)等手段研究基因片段，研發(fā)藥物用來基因診斷、治療和預防疾病的發(fā)生[2]。生物技術制藥是當今世界最主要的技術之一，也是未來最有前景對人類生命意義貢獻最大的一門學科。

關鍵詞：生物技術制藥；基因工程；基因診斷；酶工程技術；疾病預防

Biotech drugs present situation and development prospect..英文摘要及其關鍵詞

English Abstract: pharmaceutical biotechnology is based on the genetic engineering, using cell engineering, microbial engineering, enzyme engineering, protein engineering, molecular biology and genetic recombination technology such as technology, gene mutation and cell tissue culture research methods such as gene fragment, research and development drug used for gene diagnosis, treatment and prevention of the occurrence of diseases.Biotech drugs are one of the major technologies of the world.is the most promising future to the largest contribution to the human life a discipline.Key words: biological pharmaceutical technology, genetic engineering, gene diagnosis, enzyme engineering technology, disease prevention

引言

..生物技術制藥是一門起步比較晚的新型產(chǎn)業(yè)技術，但是在短短幾十年獲得了前所未有成果，發(fā)展非常迅速，依此迅速的發(fā)展速度預計在今后十年內(nèi)，生物技術制藥產(chǎn)業(yè)將會有歷史性的突破[1]，這將預示在未來不久的日子里，生物技術制藥將主導世界，成為世界眾多技術中的龍頭老大。可見生物技術制藥前景一片光明，因而從事生物技術制藥研究的公司企業(yè)越來越多，由以前的小規(guī)模分散型逐漸過渡到規(guī)?；行偷拇笮彤a(chǎn)業(yè)行列。

與此同時國家也加大了對生物技術制藥的重視程度，每年都會投入大量的經(jīng)費鼓勵企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新[1]。有了國家這個堅強的后盾，生物技術制藥如虎添翼，大大小小從事生物技術制藥的公司企業(yè)如雨后春筍一般遍布全國各地，生物技術制藥正以嶄新的面貌，充滿著朝氣活力一步步走向未來，不久的將來生物技術產(chǎn)業(yè)的藥品將會走進大街小巷，遍布世界，成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。

人類一直苦惱疾病纏身，一直渴望延年益壽，一直追求健康，等到生物技術制藥有了革命性突破以后一切將都不再是夢想，未來生物技術制藥可以幫助人類解決很多目前無法醫(yī)治的疾病的治療問題，徹底消除營養(yǎng)不良，改善食品的生產(chǎn)方式，消除各種污染，延長人類壽命，提高生命質(zhì)量[1]。

由此研究生物技術制藥意義重大，我們必須一馬當先，我們錯過了工業(yè)時代，錯過了信息時代，生物技術時代我們不能再錯過[1]，讓我們一起肩負起歷史重任，勇往直前，創(chuàng)出屬于我們自己的時代。

一．生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀

1.我國生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀

..從生物技術醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)分析，我國存在的突出問題是研發(fā)力量薄弱，科技水平落后；另外，項目重復建設現(xiàn)象嚴重，企業(yè)規(guī)模小,，設備落后[1]。這使我國與歐美國家相比還有很大差距。目前國內(nèi)基因工程藥物大多數(shù)是由仿制而來,沒有創(chuàng)新，很多企業(yè)公司很少研發(fā)出屬于自己的醫(yī)藥產(chǎn)品。我國生物技術制藥公司雖然已有200多家，但真正取得基因工程藥物生產(chǎn)文號的不足30家。我國基因工程藥物公司總銷售額不及美國或日本一家中等公司的年產(chǎn)值[1]。企業(yè)規(guī)模過小，無法形成規(guī)模經(jīng)濟參與國際競爭。

另外，我國生物技術制藥投入不足也是一個主要問題。生物制藥是一個需要高投入的新興行業(yè),若資金投入不足，在新產(chǎn)品的研究上就缺乏競爭力。國外一項基因工程藥物的研制需耗資數(shù)億美元甚至更多，而我國十幾年來對生物制藥的總投入還不到100億元人民幣[1]。此外，我國對申報藥品專利權的重視也不高，一旦國外競爭對手搶先申報藥品專利權，就會使國內(nèi)的前期開發(fā)投資落空[1]。

目前，在我國已批準上市的生物技術藥物中，只有EPO、乙肝疫苗、p53重組腺病毒注射液等很少幾種哺乳動物細胞表達的產(chǎn)品。這種現(xiàn)象導致同一產(chǎn)品有多家企業(yè)同時生產(chǎn)，造成造成了規(guī)模小和低水平重復建設現(xiàn)象，浪費了大量寶貴資源，同時也造成人力和財力的浪費。

總之，我國生物技術制藥發(fā)展緩慢，缺乏創(chuàng)新，沒有形成規(guī)模，基金投入不足和技術設備落后是我國生物技術制藥發(fā)展的致命缺點，生物技術制藥要想走得長遠，開拓市場，國家必須予以重視，鼓勵創(chuàng)新研發(fā)，將產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?，這樣才具有同外國企業(yè)的競爭能力，同時這種現(xiàn)象也預示著我國生物技術制藥發(fā)展空間很大，前景一片美好。

2.國外生物技術制藥行業(yè)現(xiàn)狀

國外生物技術制藥相對我國起步比較早，設備技術遙遙領先與我國，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；蛧业闹匾暢潭?，投入的經(jīng)費與我國是無與倫比的[1]。最重要的是國外生物技術制藥企業(yè)技術設備先進有屬于人家自己的醫(yī)藥產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)規(guī)模化大大節(jié)省..了人力物力和財力。國外的生物技術制藥醫(yī)藥產(chǎn)品種類遠遠多于我國的醫(yī)藥產(chǎn)品種類，在競爭力和市場方面我國也是可望而不可即。

美國將生物制藥產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點，實施“生物技術產(chǎn)業(yè)激勵政策”，持續(xù)增加對生物技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的投入。美國不僅最先制定了生物科技發(fā)展計劃，而且開展了治療性克隆的研究、艾滋病研究、基因組測序、干細胞研究等。在此基礎上，美國已經(jīng)批準了117種以上生物技術藥品和疫苗的研制，這些藥物或疫苗針對200多種疾病而開發(fā)，包括各種癌癥、癡呆癥、心臟病、糖尿病、硬化癥、艾滋病等[1]。

歐盟科技發(fā)展第六個框架將45%的研究開發(fā)經(jīng)費用于生物技術及相關領域，英國政府早在1981年就設立了“生物技術協(xié)調(diào)指導委員會”，采取措施促進工業(yè)界、大學和科研機構加大對生物技術開發(fā)研究的投資[1]。

日本生物技術藥物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展居亞洲首位，主要是政府重視，提出了“生物技術立國”的口號，加大了政府的投入[1]。印度成立了生物技術部，每年投入6000至7000萬美元用于生物技術和醫(yī)藥研究[1]。

總之國外生物技術制藥不管是在開發(fā)出來的生物藥藥品種類，還是在生物技術制藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)結(jié)構都領先于我國目前。雖然我國生物技術制藥最近今年發(fā)展迅速，但是與國外的生物技術制藥還是存在很大差距，尤其體現(xiàn)在資金投入儀器設備等方面，這也是直接制約我國生物技術發(fā)展的根本因素。

二．生物技術制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的應用

1.生物技術制藥在治療腫瘤中的應用

腫瘤是造成全世界人類死亡率最高的疾病之一。之所以腫瘤經(jīng)歷這么多年難..以被攻克，原因是腫瘤的發(fā)病機制復雜，目前治療腫瘤依然采用最原始臨床診斷和治療法，即放療，化療綜合治療法[1]，因此對于腫瘤的治療一直是醫(yī)學界一塊心病。今后10年抗腫瘤生物技術藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤，應用基因治療法治療腫瘤，基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。

2.生物技術制藥在自身免疫性疾病中的應用

自身免疫性疾病 許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等[1]。每年都有成千上萬患者飽受這些疾病折磨，醫(yī)療費用更是驚人，據(jù)美國調(diào)查資料顯示每年用于治療這些免疫性疾病的醫(yī)療費用達上千億美元[1]。因此一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘，已進入Ⅱ期臨床;cetors公司研制一種TNF-α抗體用于治療風濕性關節(jié)炎，有效率達80%。Chiron公司的β-干擾素用于治療多發(fā)性硬化病[1]。

3.生物技術制藥在神經(jīng)退化疾病中的應用

神經(jīng)退化性疾病，如老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療，胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎，肌萎縮硬化癥，均已進入Ⅲ期臨床。中風癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用，現(xiàn)已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療，可以消除癥狀30%[1]。

4.生物技術制藥在其他疾病中的應用

生物技術制藥除了在上述疾病中應用以外，在治療冠心病方面，用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，用基因療法治療糖尿病中也取得顯著效果，于此同時生物技術制藥在肝炎毛細血管，白血病等等疾病中都廣泛應用，而且都獲得了一些成就。

..三．未來生物技術制藥的發(fā)展方向

1.大力開發(fā)新型治療疫苗

現(xiàn)在疫苗倍受人類歡迎，比如流感疫苗、狂犬疫苗和乙肝疫苗等迅速崛起，為人類對疾病的預防新做出了巨大貢獻[1]，拯救了無數(shù)人的生命，但是疾病我們只預防還遠遠不夠，我們還的治療，因此新型疫苗和治療性疫苗是未來發(fā)展方向，宮頸癌等癌癥疫苗、肺炎疫苗、治療性乙肝疫苗[1]、治療性艾滋病疫苗等將逐漸走進臨床造福人類。

2.開發(fā)活性蛋白與多肽藥物

基因工程重組蛋白締造的重磅藥物經(jīng)久不衰，國內(nèi)市場潛力巨大?；蚬こ讨亟M蛋白藥物具有純度高、安全性強、易大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點，因此迅速替代了生物源性的提取蛋白藥物，在各種重大疾病中應用廣泛，誕生了EPO(促紅細胞生成素)、重組胰島素、重組干擾素、重組生長激素等第一代重磅藥物。未來生物技術制藥研究方向?qū)⑹怯没蚬こ躺a(chǎn)抗腫瘤重組蛋白和抗癌重組蛋白等新型預防與治療結(jié)合的重組蛋白。

3.發(fā)展氨基酸工業(yè)

氨基酸是人體生命活動不可缺失的一種物質(zhì)，應用微生物轉(zhuǎn)化法與酶固定化技術發(fā)展氨基酸工業(yè)，用于疾病的預防和治療，并對現(xiàn)在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝進行改造，大量生產(chǎn)氨基酸以滿足人的需求。

4.單克隆抗體的研發(fā)

單克隆抗體是生物技術醫(yī)藥行業(yè)增長最快的領域。由于單克隆抗體藥物特異性高，結(jié)構與性質(zhì)均一穩(wěn)定，其制備技術日益完善，因此，臨床應用越來越廣泛，這些特征使它成為未來治療學上研究的熱點[1]。目前，已有18種產(chǎn)品上市并用于人類疾病的診斷和治療，單克隆抗體藥物已經(jīng)成為生物制藥中最為重要一類：2007年銷售規(guī)模最大的7種抗體藥物售額達到了265.4億美元，占整個生物制..藥市場份額接近40%。單克隆抗體特有的極強的靶向性和特異性，被稱為“生物導彈”已全面進入醫(yī)學藍海，在癌癥等重大疾病領域有突破性進展。由于單抗藥物巨大發(fā)展前景，而且其研發(fā)具有臨床試驗失敗風險小、不易侵犯專利的特點,單克隆抗體仍是目前研發(fā)熱點，也將是未來生物制藥行業(yè)發(fā)展重要動力所在。

5.血液替代品的研發(fā)

由于血液容易被各種病原體所污染，如愛滋病病毒及乙肝病毒等，通過輸血而使患者感染愛滋病或乙型肝炎的案例時有發(fā)生，因此利用基因工程開發(fā)血液替代品引人注目。

6.人體基因組的研究

人體約有萬個基因，由億個核苷酸組成，人體是否具有個穩(wěn)定的良好的生理狀態(tài)都與基因調(diào)節(jié)有關，對人體基因的研究，必將發(fā)現(xiàn)新的致病或抗病基因，基因的密碼是可以人工建成的，某些基因產(chǎn)物就可以開發(fā)為一種藥物。因此研究人體基因組可以從根本上治療疾病,倍受人類注目。美國領導世界幾個成員國家，耗資億美元完成人體基因組測序計劃[1]。但是到目前人類克隆的基因不到個，只占人體基因組渺小部分。

四：生物技術制藥依賴相關領域的發(fā)展

生物制藥是計算機模擬和分子圖像技術等等多學科高度綜合互相滲透的高科技產(chǎn)業(yè)[1]。因此生物制藥產(chǎn)業(yè)不僅依賴于自身的發(fā)展，而且依賴于很多相關領域的技術走向，例如：微機電系統(tǒng)、圖象處理、信息技術及材料科學等各種新技術。計算機模擬和分子圖像技術相結(jié)合可以繼續(xù)提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設計的得力工具。另外，新技術的出現(xiàn)可以加快新藥物的開發(fā)過程。如把計算機模擬技術和圖像技 術互相結(jié)合能極大的提高具有特定功能屬性分子的設計能力提高藥物開發(fā)和藥物設計的效率。利用模擬系統(tǒng)處理藥物與用藥后的系統(tǒng)相結(jié)合，可以更好的研究藥效，大大降低試驗成本，..提高了藥物針對性、有效性和安全性。生物科學與信息科學相結(jié)合，將帶動生物制藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。

五．研究生物技術制藥的意義

資源分可再生的與不可再生的兩種，比如石油，就是不可再生，而農(nóng)產(chǎn)品、生物制藥等則是可以再生的[1]。人類要發(fā)展，還是必須依靠可再生資源，而物種是可以再生的。因此研究生物技術制藥是對國家實施的發(fā)展的大力支持。

惡性腫瘤，癌癥，糖尿病，免疫疾病，各種傳染性疾病等等，一直是困擾著人類生活的重大問題之一，而生物技術制藥的研究可以研發(fā)新型藥物，預防和治療各種疾病，改善人類生活，提高人類生活水平，讓人類延年益壽。

技術能夠帶動經(jīng)濟發(fā)展，推動社會進步。17-18世紀工業(yè)革命讓人類經(jīng)濟歷史性突破，20世紀網(wǎng)絡技術再次讓人類經(jīng)濟騰飛，而生物技術制藥作為一門新興性技術也一定能夠帶動經(jīng)濟發(fā)展，給人類創(chuàng)造更多的財富，再前兩次技術的基礎上再更上一層樓，更好的造福人類，推動社會進步。

總之，研究生物技術制藥意義重大，不管對地球可持續(xù)發(fā)展，人類健康，還是對經(jīng)濟發(fā)展都是百益而無一害，利國利民，因此必須加大對生物技術制藥的投入，引進先進技術和設備，勇敢大膽的創(chuàng)新研發(fā)，讓生物技術制藥給我們營造一個嶄新的世紀。

六．總結(jié)

經(jīng)過半年的努力，我終于順利完成了畢業(yè)論文——生物技術制藥現(xiàn)狀與發(fā)展前景。論文主要介紹了我國生物技術制藥現(xiàn)狀和國外生物技術制藥現(xiàn)狀，簡單做了個對比。還舉例說明了生物技術制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的具體應用，以及今后幾年內(nèi)生物技術制藥的發(fā)展方向和趨勢，同時談談生物技術制藥發(fā)展所依賴的領域，最后說明此次生物技術制藥研究的意義。

..以前我們只注重學習書本的理論知識，以及一些基本知識，而很少有實踐的機會，因此并不知道自己處于什么樣的水平階段，通過這次論文設計，我感覺到自己所學知識，理論與實踐相結(jié)合還很困難，以后應該多多鍛煉提升自己的實踐能力，分析問題，處理問題的能力。

我是生物技術專業(yè)的，但是寫這篇論文時候感覺還挺吃力，顯得自己的專業(yè)知識基本功不扎實，業(yè)余知識太貧乏，以后應該多了解社會，關注新型技術的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，不管對現(xiàn)在還是以后都百益而無一害，只有多了解才能把握住機遇。

論文中提到的生物技術制藥現(xiàn)狀希望能引起國家關注，給以改善，讓我國生物技術制藥快速平穩(wěn)發(fā)展，提到的生物技術制藥發(fā)展方向不夠全面，希望以后繼續(xù)深入研究，祝愿我國生物技術制藥可以有革命性突破，領先于世界。

七.參考文獻.