生物工程技术在现代制药业的应用(2)
2.细胞工程
细胞工程是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的基础发展起来的，是在细胞水平上的生物工程。进入上世纪50年代以后，随着电子显微镜、超离心、X光衍射新技术的应用， 使人们有可能将亚细胞成分和大分子分离出来进行分析研究，这一研究水平显然是光学显微时代的细胞学所不及的。人们逐渐认识到，细胞中的一切功能和物理化学变化均和发生在分子结构和超分子结构水平上的变化有关。DNA 分子的双螺旋结构弄清了许多遗传学原理，这是从分子水平上揭示结构同机能的关系的一个极好的例证。这奠定了细胞培养和细胞融合技术的理论基础。人们认识到培养的动、植物细胞可以在通过无性繁殖扩大群体数量的同时保持本身遗传性状的一致；融合细胞通过容纳两种亲本细胞的基因载体--染色体而具有亲本双方的优良性状。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就，该技术被誉为免疫学中的“革命”。细胞培养技术亦取得了丰硕的成果。细胞工程同基因工程结合，前景尤为广阔。现在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。
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2.1单克隆抗体技术
单克隆抗体技术是将能在体外无限繁殖的恶性瘤细胞与能产生单一抗体的B淋巴细胞融合，使融合细胞具有两种亲本细胞特性的技术。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临床，例如用于诊断流感病毒类型和狂犬病的治疗。单克隆抗体最受重视的用途是在肿瘤诊断和治疗方面的应用。经抗体与药物结合制成“生物导弹”，能定位杀灭瘤细胞，避免或减少对正常细胞的伤害，从而大大减轻了抗癌药物的副作用。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。
2.2植物细胞培养生产次生代谢产物
利用特殊设计的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，它们常常是药物。1983年，日本利用紫草细胞培养工业化生产紫草素，是世界上第一个利用植物细胞培养工业化生产次生代谢产物的例子。此外，由于培养中细胞变异以及培养条件的影响，可产生自然界不存在的新的药物。还可利用固定化植物细胞转化价廉的底物成价值高的药物。
, 百拇医药
2.3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。同时可用来进行病毒抗原的制作和疫苗的生产，如制作带状疱疹、水痘、传染性肝炎等的疫苗。
3.微生物工程
微生物工程也称发酵工程，它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于三个方面：工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术。正是由于采用其它学科的理论和新技术成果，使得微生物工程成为高新技术。这反应出当今各学科之间相互渗透、相互支持，促进科学技术加速发展的趋势。以下对这三方面作一简述。
在工艺改造方面主要是在发酵过程中实行计算机控制以及各项生理指标应用传感器等加以检测。
新药研制主要是微生物药物的开发。近年来，随着基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其它活性物质的报道越来越多，如酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其生物活性超过了传统抗生素所包括的范围。这类化合物是在抗生素研究的基础上发展起来的。这类物质和一般抗生素均为微生物的次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究及生产工艺等多方面具有共同的特点，因此将其统称为微生物药物，即在微生物生命活动过程中产生的具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物及其衍生物。微生物药物的新时代以酶抑制剂的研究为开端，目前已拓展到免疫调节剂、受体拮抗剂、抗氧化剂等多种生理活性物质的筛选和开发研究，其研究成果令人瞩目。, http://www.100md.com
细胞工程是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的基础发展起来的，是在细胞水平上的生物工程。进入上世纪50年代以后，随着电子显微镜、超离心、X光衍射新技术的应用， 使人们有可能将亚细胞成分和大分子分离出来进行分析研究，这一研究水平显然是光学显微时代的细胞学所不及的。人们逐渐认识到，细胞中的一切功能和物理化学变化均和发生在分子结构和超分子结构水平上的变化有关。DNA 分子的双螺旋结构弄清了许多遗传学原理，这是从分子水平上揭示结构同机能的关系的一个极好的例证。这奠定了细胞培养和细胞融合技术的理论基础。人们认识到培养的动、植物细胞可以在通过无性繁殖扩大群体数量的同时保持本身遗传性状的一致；融合细胞通过容纳两种亲本细胞的基因载体--染色体而具有亲本双方的优良性状。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就，该技术被誉为免疫学中的“革命”。细胞培养技术亦取得了丰硕的成果。细胞工程同基因工程结合，前景尤为广阔。现在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。
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2.1单克隆抗体技术
单克隆抗体技术是将能在体外无限繁殖的恶性瘤细胞与能产生单一抗体的B淋巴细胞融合，使融合细胞具有两种亲本细胞特性的技术。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临床，例如用于诊断流感病毒类型和狂犬病的治疗。单克隆抗体最受重视的用途是在肿瘤诊断和治疗方面的应用。经抗体与药物结合制成“生物导弹”，能定位杀灭瘤细胞，避免或减少对正常细胞的伤害，从而大大减轻了抗癌药物的副作用。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。
2.2植物细胞培养生产次生代谢产物
利用特殊设计的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，它们常常是药物。1983年，日本利用紫草细胞培养工业化生产紫草素，是世界上第一个利用植物细胞培养工业化生产次生代谢产物的例子。此外，由于培养中细胞变异以及培养条件的影响，可产生自然界不存在的新的药物。还可利用固定化植物细胞转化价廉的底物成价值高的药物。
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2.3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。同时可用来进行病毒抗原的制作和疫苗的生产，如制作带状疱疹、水痘、传染性肝炎等的疫苗。
3.微生物工程
微生物工程也称发酵工程，它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于三个方面：工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术。正是由于采用其它学科的理论和新技术成果，使得微生物工程成为高新技术。这反应出当今各学科之间相互渗透、相互支持，促进科学技术加速发展的趋势。以下对这三方面作一简述。
在工艺改造方面主要是在发酵过程中实行计算机控制以及各项生理指标应用传感器等加以检测。
新药研制主要是微生物药物的开发。近年来，随着基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其它活性物质的报道越来越多，如酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其生物活性超过了传统抗生素所包括的范围。这类化合物是在抗生素研究的基础上发展起来的。这类物质和一般抗生素均为微生物的次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究及生产工艺等多方面具有共同的特点，因此将其统称为微生物药物，即在微生物生命活动过程中产生的具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物及其衍生物。微生物药物的新时代以酶抑制剂的研究为开端，目前已拓展到免疫调节剂、受体拮抗剂、抗氧化剂等多种生理活性物质的筛选和开发研究，其研究成果令人瞩目。, http://www.100md.com