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文档介绍

文档介绍:科学技术 2 生物工程制药研究进展 王 静 董瑞 沧州职业技术学院 河北 沧州 061000 【摘 要】随着现代生物技术的迅速发展,生物工程技术在医药领域有了广泛应用。本文通过基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等五个方面对生物工程制药的研究进展进行了简单介绍。 【关键词】生物工程 制药 基因工程 细胞工程 生物工程是20 世纪70 年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程五大领域,提供的试验方法和手段极大地促进了传统生物学科发展。目前也已被广泛应用于农业、工业、医药、食品、冶金、化工原料及环保等领域,为人们提供巨大的经济效益和社会效益。 随着分子生物学、免疫学与现代生化技术和生物工程学的迅猛发展,生物药物应用DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等,已广泛用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、糖尿病、心力衰竭和一些罕见的遗传疾病。 1、基因工程制药 基因工程又称 DNA 重组技术,是在体外构建杂种 DNA 分子导入活细胞,获得新品种、生产新产品。基因工程技术在医药工业中主要有以下应用: 开发药物品种 利用基因工程细菌等表达人类一些重要基因片段,可产生具有生理活性的肽类和蛋白质类药物。这一技术扩大了医药产品的生产规模,降低了生产成本。近几年开发的新药品种很多已在临床上应用:如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗及白介素-11 等。另外,目前正在大量研究还有成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、肿瘤坏死因子等。 建立新药筛选模型 应用基因拼接技术可以将一些靶酶的活性中心或受体的配体、亚基等在微生物中大量表达,利于新药研究开发过程中的大量筛选。据报道,β-肾上腺受体、5-HT 受体和毒蕈碱M受体等已在大肠杆菌或酵母菌中表达成功。 生产新的微生物药物 应用基因工程技术改造产生新的杂合抗生素,为微生物药物提供了一个新的来源。 植物生物反应器和动物生物反应器生产药用蛋白 利用转基因植物生产药用蛋白,来源广,利于重组蛋白的生产和运输;投资小,成本低。目前主要用来生产抗体、疫苗及人生长激素、人血清白蛋白、红细胞生长素、水蛭素、胶原蛋白等其他药用蛋白。 动物生物反应器的研究开发重点是动物乳腺反应器和动物血液反应器。即把人体相关基因整合到动物胚胎里,使生出的转基因动物血液中或产生的奶汁中,含有人类所需要的不同蛋白质。 2、细胞工程制药 目前细胞工程应用较广泛的有单克隆抗体技术、植物细胞培养生产次生代谢产物、动物细胞培养。另外,细胞培养技术也是基因工程中利用转基因动、植物生产蛋白质类药物的基础技术之一。 单克隆抗体技术 单克隆抗体在医学上的用途十分广泛,抗病毒单克隆抗体已用于诊断流感病毒类型和狂犬病等临床治疗。目前,以单克隆抗体为基础的诊断和治疗试剂在全球的销售额已超过 40 亿美元。 植物细胞培养生产次生代谢产物 利用特殊设计适于植物细胞培养的发酵罐,培养经过细胞系筛选,条件优化的植物细胞,可获得有经济价值的次生代谢产物。由于培养中细胞变异及培养条件的影响,还可产生自然界不存在的新药物。 动物细胞培养 目前,动物细胞培养主要用于通过大量的细胞培养获得细胞产品。同时可用来进