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生物技术(Biotechnology)也叫做生物物工程(Bioengineering)是当代新技技术革命主要要领域之一,,其兴起是由由于70年代中期基因因工程的出现现,到目前已已在各国迅猛猛发展,不仅仅提供了不少少新的产业,,并对人类社社会所面临的的许多问题起起着重要作用用。就产业来来说,它涉及及制药工业、、化学工业、、食品工业、、环境保护、、农作物育种种与病虫害防防治、能源开开发等生生物技技术既是新兴兴领域(19世纪以来发展展迅速);又有着悠久久的历史(公元前几千年年,人们就开开始酿酒和制制醋)本门课程主要要讲述生物技技术在制药工工业中的应用用,重点是基基因工程、抗抗体工程、酶酶工程以及细细胞工程在制制药工业中的的应用
一、概述
(一)名词术术语
,,甚至整个生生物体用作诊诊断和治疗疾疾病的医药品品生生物制品用基因工程、、细胞工程、、发酵工程等等生物学技术术制成的免疫疫制剂或有生生物活性的制制剂。可用于于疾病的预防防、诊断和治治疗
,借助某某些微生物、、植物或动物物来生产所需需的医药品
、单单克隆抗体技技术或其它生生物新技术研研制的蛋白质质(包括治疗疗性抗体等)),利用用生物体(或或生物组织、、细胞及其组组分)的特性性和功能,设设计构建具有有预期性状的的新物种或新新品系,并与与工程相结合合,利用这样样的新物种((品系)进行行加工生产,,为社会提供供商品和服务务的一个综合合性技术体系系
(二二))生生物物技技术术的的内内容容
基因因、、细细胞胞、、酶酶、、发发酵酵、、生生化化、、蛋蛋白白质质、、抗抗体体、、糖糖链链工工程程和和海海洋洋生生物物技技术术
(三)与与生物技技术相关关的学科科
生物学((微生物物学、分分子生物物学、遗遗传学)) 化学学(生物物化学、、无机、、有机、、分析、、物理化化学)工工程学学(化学学工程、、电子工工程)医医学、、药学、、农学
(四)生生物技术术的应用用
(1)医药1977年出现第第一个重重组的生生长激素素抑制因因子后,,美国成成立了第第一家遗遗传工程程公司—Genetech,进行行小牛牛和小小猪的的生长长激素素的开开发研研究,,与其其他公公司合合作开开发了了干扰扰素,,从此此以后后出现现许多多生物物技术术公司司,1981年第一一个诊诊断用用单克克隆抗抗体首首先在在美国国上市市利利用基基因治治疗人人类疾疾病的的技术术取得得了突突破性性进展展,原原来用用于治治疗单单基因因缺陷陷的遗遗传病病的治治疗技技术,,现在在已快快速扩扩展到到癌症症、爱爱滋病病、乙乙型肝肝炎、、心血血管病病,此此外,,诊断断试剂剂、酶酶试剂剂、动动植物物医药药产品品、核核酸类类药物物也取取得了了很大大进展展
(2)农业转基因动植植物的新品品种,大幅幅度提高产产量和质量量(3)食品氨基酸(天天冬氨酸、、半胱氨酸酸),有机机酸(苹果果酸、酒石石酸),食食品添加剂剂,香料,,葡萄糖,,果糖,淀淀粉酶(4)工业农药、香香料、饲饲料、工工业酶、、有机酶酶、皮革革工业脱脱毛软化化、丝绸绸脱胶、、加酶洗洗衣粉(5)环境净化利用微生物或或酶处理废物物和废水。(6)能源微生物发酵产产甲烷——沼气
二、生生物技技术发发展简简史
(一))传统统生物物技术术阶段段
公元前前几千千年,,直到到20世纪30年代,,主要要是酿造技技术,当时时人们们只知知道酿酿造技技术,,但不不知道道这些些技术术的内内在原原因,,1680年出出现现了了显显微微镜镜,,人人们们才才知知道道有有微微生生物物的的存存在在,,1857年用用实实验验方方法法证证明明了了酒酒精精发发酵酵与与酵酵母母菌菌有有关关,,并并最最终终确确证证为为酶酶,,到到此此才才揭揭开开了了发发酵酵现现象象的的奥奥秘秘
主要要产产品品::乳酸酸、、酒酒精精、、丙丙酮酮、、丁丁醇醇、、柠柠檬檬酸酸、、淀淀粉粉酶酶
技术特点点:过程简单单,大多多数属于于兼气发发酵或表表面培养养,生产产设备要要求不高高,产品品化学结结构简单单,属于于初级代代谢产物物
(二)近近代生物物技术阶阶段
20世纪40年代,第二次次世界大战的的爆发,急需需疗效好、毒毒副作用小的的抗细菌感染染药物,出现现了青霉素,,产量低,产产品价格昂贵贵,随着发酵酵新技术的出出现,又相继继发现了链霉霉素、红霉素素、金霉素等等药物主要产品:抗生素、维生生素、甾体、、氨基酸;食食品工业的工工业酶制剂、、食用氨基酸酸、酵母、啤啤酒;化工业业的酒精、丙丙酮、丁醇、、沼气;农林林业的农药;;环境保护业业的生物治理理污染技术特点::(1)产品类型多多,初级((氨基酸、、酶、有机机酸);次次级(抗生生素);生生物转化((甾体)
(2)生物技术要要求高,纯纯种、无菌菌、通气、、产品质量量要求也高高
(3)生产设备规规模大,500立方米,2000立方米
(4)技术术发发展展速速度度快快,,青青霉霉素素,,200单位位每每毫毫升升,,8万单单位位每每毫毫升升,,形形成成了了交交叉叉学学科科生生化化工工程程