基因工程藥物與現(xiàn)代生物技術(shù)簡(jiǎn)介

1、現(xiàn)代生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)技術(shù)基因工程藥物目錄現(xiàn)代生物技術(shù) P3-P4基因工程 P5-P6基因工程藥物 P7-P13生物技術(shù)的其他應(yīng)用 P14-P17現(xiàn)代生物技術(shù)簡(jiǎn)介 概念： 指以現(xiàn)代生物科學(xué)研究成果為基礎(chǔ),以基因工程為核心的新興學(xué)科。 利用生物（或生物組織、細(xì)胞及其他組成部分）的特性和功能，設(shè)計(jì)、構(gòu)建具有預(yù)期性能的新物質(zhì)或新品系，以及與工程原理相結(jié)合，加工生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的綜合性技術(shù)。 主要包括: 細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程?，F(xiàn)代生物技術(shù)的重要性 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟?gòu)V闊的前景，因此越來越為各國(guó)政府和企業(yè)界所關(guān)注。 現(xiàn)代生物技

2、術(shù)已經(jīng)與信息、新材料和新能源技術(shù)并列成為影響國(guó)計(jì)民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱，是21世紀(jì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。 基因工程概念 基因工程原稱遺傳工程。 從狹義上講，基因工程是指將一種或多種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達(dá)出新的性狀。 從廣義上講，DNA重組技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。 上游技術(shù)：指外源基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建； 下游技術(shù)：涉及到含有重組外源基因的生物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化過程?；蚬こ痰牟襟E 基因工程的實(shí)現(xiàn)主要分為三個(gè)步驟： 第一步：目的基因的分離或制

3、備：人工分離生物基因組群中目的基因及內(nèi)切酶定位切割或人工酶促合成。 第二步：重組DNA：選擇載體及目的基因與載體基因重組。 第三步：導(dǎo)入與表達(dá)：重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞，目的基因表達(dá)出目的效應(yīng)和性狀基因工程藥物的起源 基因工程技術(shù)的發(fā)展引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的革命，1977年，美國(guó)加州國(guó)立醫(yī)學(xué)中心的板倉(cāng)和博耶等，用化學(xué)方法人工合成生長(zhǎng)激素釋放抑制基因，第一次用大腸桿菌生產(chǎn)出人腦激素-生長(zhǎng)激素釋放抑制素這種有生物活性的激素。 基因工程藥物迅速打破了原有的化學(xué)治療和放射治療模式，成為醫(yī)藥的新主角。至1993年，世界上正在研究開發(fā)出包括已上市的基因工程藥物，主要有活性蛋白、多肽類及單克隆抗體等，共143個(gè)產(chǎn)品

4、。其中主要藥物可分為十大類。即干擾素、白細(xì)胞介素、集落刺激因子、紅細(xì)胞生成素、生長(zhǎng)激素、腫瘤壞死因子、抗凝劑和溶血栓藥物、岐化酶類、單克隆抗體、疫苗及其他藥物。 基因工程藥物概念：將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物。作用： 1.解決產(chǎn)量問題 2.降低生產(chǎn)成本比較： 許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的，受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。 微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。1、生產(chǎn)基因工程藥品 （1 1）傳統(tǒng)的某些藥品（如動(dòng)物激素）生產(chǎn)：傳統(tǒng)的某些藥品（如動(dòng)物激素）生產(chǎn)：控制某種物控制某種物質(zhì)合成基因質(zhì)合成基因轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“工程菌工程菌”基因

5、工基因工程藥品程藥品基因表基因表達(dá)產(chǎn)物達(dá)產(chǎn)物基因工程基因工程發(fā)酵分離提取從動(dòng)物組織中提取，生產(chǎn)量小，價(jià)格昂貴。（3 3）基因工程生產(chǎn)的藥）基因工程生產(chǎn)的藥品品重組人生長(zhǎng)激素重組人白細(xì)胞介素 重組人干擾素 重組人胰島素發(fā)酵罐（2 2）基因工程方法生產(chǎn)藥品的方法：）基因工程方法生產(chǎn)藥品的方法：分類基因工程胰島素 前：依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素 后：將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素基因工程干擾素前：從人血中提取，300L血才提取1mg 后：基因工程人干擾素-2b（安達(dá)芬）具有抗病 毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功

6、能的作 用 ，是我國(guó)第一個(gè)國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素 -2b。 其它基因工程藥物 人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。質(zhì)量控制 目前，基因工程藥物主要有重組蛋白質(zhì)、多肽類、抗體和疫苗3大類。 此類藥物的出現(xiàn)和發(fā)展，給藥物分析帶來了新的挑戰(zhàn)，由于其可能含有用傳統(tǒng)生產(chǎn)方法不可能存在的有害物質(zhì)，所以這類產(chǎn)品的質(zhì)量控制與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有本質(zhì)的差別。 鑒于這類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的特殊性，除需要鑒定最終產(chǎn)品外，還需從基因的來源及確證、菌種的鑒定、原始細(xì)胞庫(kù)等方面提出質(zhì)量控制的要求，對(duì)培養(yǎng)、純化等每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，才能保證最終產(chǎn)品

7、的有效性、安全性和一致性。 由于產(chǎn)品有其固定的易變性，質(zhì)量控制尚無非常成熟的經(jīng)驗(yàn)和方法。 發(fā)展現(xiàn)狀 20年來，我國(guó)雖然對(duì)生物技術(shù)藥物分析研究做了大量的基礎(chǔ)性工作，但仍有許多新問題、新情況需要認(rèn)真對(duì)待，以適應(yīng)時(shí)代變革的要求。 我國(guó)生物藥物分析的整體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比： 1.發(fā)展還極不平衡，更為先進(jìn)的分析化學(xué)技術(shù)還不能及時(shí)地應(yīng)用于生物藥物的分析領(lǐng)域； 2.對(duì)新興生物技術(shù)藥物的有效質(zhì)量控制體系還未形成； 3.相關(guān)的基礎(chǔ)性研究還處于起步階段，已滯后于生物技術(shù)藥物本身的發(fā)展水平。生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的其他應(yīng)用一.基因診斷與基因治療 基因芯片： 人們不是在發(fā)生疾病后才去醫(yī)院治療，平時(shí)定期使用基因芯片進(jìn)行體檢

8、，可以預(yù)先診斷出幾年甚至十幾年以后才發(fā)生的疾病(包括腫瘤、艾滋病、心血管病等)，提早進(jìn)行基因治療、基因預(yù)防。 基因治療 用基因治病是把功能基因?qū)氩∪梭w內(nèi)使之表達(dá)，并因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)發(fā)揮了功能使疾病得以治療?；蛑委煹慕Y(jié)果就像給基因做了一次手術(shù)，治病治根，所以有人又把它形容為“分子外科” 二.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 通過轉(zhuǎn)基因動(dòng)物家畜來生產(chǎn)基因藥物而言，最理想的表達(dá)場(chǎng)所是乳腺。 “動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器”用轉(zhuǎn)基因牛、羊等家畜的乳腺表達(dá)人類所需蛋白基因，就相當(dāng)于建一座大型制藥廠，這種藥物工廠顯然具有投資少、效益高、無公害等優(yōu)點(diǎn)。 三.基因工程和傳統(tǒng)中藥研究 面對(duì)許多野生植物瀕于滅絕，一些特殊環(huán)境下的植物引種困難

9、等問題，中國(guó)科學(xué)工作者開始探索通過高等植物細(xì)胞、器官等的大量培養(yǎng)生產(chǎn)有用的次生代謝物。 四.基因工程與法醫(yī)學(xué)實(shí)踐 破解生物的遺傳密碼，在很多領(lǐng)域都有深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。利用生物的DNA及基因信息，不僅可以打擊犯罪、維護(hù)社會(huì)正義，而且還可以梳理不同生物間的關(guān)系。 現(xiàn)代生物技術(shù)簡(jiǎn)介 概念： 指以現(xiàn)代生物科學(xué)研究成果為基礎(chǔ),以基因工程為核心的新興學(xué)科。 利用生物（或生物組織、細(xì)胞及其他組成部分）的特性和功能，設(shè)計(jì)、構(gòu)建具有預(yù)期性能的新物質(zhì)或新品系，以及與工程原理相結(jié)合，加工生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的綜合性技術(shù)。 主要包括: 細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程。現(xiàn)代生物技術(shù)的重要性 現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟?gòu)V闊的前景，因此越來越為各國(guó)政府和企業(yè)界所關(guān)注。 現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)與信息、新材料和新能源技術(shù)并列成為影響國(guó)計(jì)民生的四大科學(xué)技術(shù)