生物技術(shù)與疫苗

1、第八章 生物技術(shù)與人類健康,,第八章 生物技術(shù)與人類健康,【知識(shí)目標(biāo)】①了解生物技術(shù)對(duì)人類的生命健康、延長壽命、提高生活質(zhì)量所具有的不可估量的作用。②理解生物技術(shù)在疫苗生產(chǎn)、疾病診斷、生物制藥、生物療法等方面的重要作用。③掌握生物技術(shù)在人類健康方面的主要應(yīng)用及運(yùn)用生物技術(shù)手段進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)。,第八章 生物技術(shù)與人類健康,【技能目標(biāo)】運(yùn)用相關(guān)技術(shù)手段生產(chǎn)疫苗、抗生素，并且會(huì)進(jìn)行疾病診斷和治療。,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,一、疫苗

2、概述及作用機(jī)制（一）疫苗概述,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,一、疫苗概述及作用機(jī)制（二）疫苗的作用機(jī)制,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,二、病毒性疾病疫苗（一）病毒性疾病疫苗的種類1.乙型肝炎病毒疫苗2.AIDS疫苗3.口蹄疫病毒疫苗4.單純皰疹病毒疫苗5.脊髓灰質(zhì)炎疫苗6.狂犬病疫苗7.EB病毒疫苗8.流感疫苗（二）病毒性疾病疫苗的制備1. 病毒性組織疫苗的制備（1）動(dòng)物選擇（2）種毒與接種（3）觀察與收獲（4）制

3、苗 2.病毒性禽胚培養(yǎng)疫苗的制備（1）禽胚的選擇與孵化（2）種毒與毒種的繼代（3）接毒與收獲（4）配苗①濕苗②凍干苗③滅活苗(佐劑苗) 3.病毒性細(xì)胞培養(yǎng)疫苗的制備（1）種毒與毒種（2）營養(yǎng)液配制與細(xì)胞制備（3）接毒與收獲（4）配苗4.幾種主要病毒性疫苗的制備（1）豬傳染性胃腸炎H-5活疫苗（2）豬傳染性胃腸炎華毒株活疫苗（3）馬立克氏病火雞皰疹病毒（HVT）活疫苗①種毒②制備要點(diǎn) （4）豬瘟活疫苗I—

4、豬瘟兔化弱毒兔體組織活疫苗制備①種毒②制備要點(diǎn),第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗（一）細(xì)菌性疾病疫苗的種類1.霍亂弧菌疫苗2.幽門螺桿菌疫苗3.麻風(fēng)桿菌疫苗,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗（二）細(xì)菌性疾病疫苗的制備1.滅活苗的制造流程（1）菌種與種子培養(yǎng)（2）菌液的培養(yǎng)（3）菌數(shù)計(jì)算（4）滅活與濃縮（5）配苗與分裝,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗（二）細(xì)菌性疾病疫苗的制備2

5、.活疫苗的制造流程（1）菌種與種子（2）菌液培養(yǎng)（3）濃縮（4）配苗與凍干,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗（二）細(xì)菌性疾病疫苗的制備3.類毒素的制造流程（1）菌種與毒素（2）脫毒（3）類毒素的精制①物理學(xué)方法②化學(xué)沉淀法③層析法,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗（二）細(xì)菌性疾病疫苗的制備4. 幾種主要細(xì)菌性疫苗的制作實(shí)例1 布魯氏菌19號(hào)活疫苗的制作（1）菌種 制苗菌種為牛種布魯氏菌弱

6、株A19，其生物學(xué)特性典型。,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗4. 幾種主要細(xì)菌性疫苗的制作（2）制備工序①種子繁殖 凍干菌種接種于胰蛋白瓊脂平板培養(yǎng)基上,于36-37℃培養(yǎng)2-3d,選取典型菌落,再次接種于胰蛋白瓊脂平板營養(yǎng)48-72h,作為種子.②菌液培養(yǎng) 按培養(yǎng)基總量的1%-2%將種子液接種于馬丁肉湯,在 36-37℃下通氣培養(yǎng)36h期間于第12h、20h、28h分別按培養(yǎng)基總量的 1%-2%加入50%葡萄糖溶液

7、。純粹檢驗(yàn)合格。③濃縮與配苗 將菌液用PH6.3-6.8緩沖生理鹽水稀釋成120億-160億個(gè)/ml,無菌分裝即為濕苗,若制凍干苗,按總量的 0.2%_0.4%加入羧甲基纖維素鈉,濃縮沉淀菌體.濃縮的菌液純粹檢驗(yàn)及活菌計(jì)數(shù)合格后,加入PH7.0的蔗糖明膠穩(wěn)定劑進(jìn)行配苗,定量分裝,迅速冷凍真空干燥.,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,三、細(xì)菌性疾病疫苗4. 幾種主要細(xì)菌性疫苗的制作實(shí)例2 仔豬大腸桿菌三價(jià)滅活苗制作實(shí)例3 豬丹毒滅活疫苗

8、實(shí)例4 豬丹毒GC42活疫苗,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,四、寄生蟲病疫苗（一）血吸蟲疫苗（二）瘧原蟲疫苗,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,五、DNA疫苗又稱“裸”DNA疫苗、基因疫苗，亦有核酸疫苗、多核苷酸疫苗DNA疫苗是指將編碼某種蛋白質(zhì)抗原的重組真核表達(dá)載體直接注射到動(dòng)物體內(nèi)，使外源基因在活體內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生的抗原激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)，從而誘導(dǎo)特異性的體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答。,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,六、避孕疫苗（一）精子避孕疫苗（

9、二）激素類避孕疫苗,第一節(jié) 生物技術(shù)與疫苗,七、治療性疫苗（一）乙型肝炎治療性疫苗（二）單純皰疹病毒疫苗（三）麻風(fēng)病治療性疫苗（四）老年性癡呆癥治療性疫苗,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,一、ELISA技術(shù)與單克隆抗體（一）（ELISA）的原理,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,一、ELISA技術(shù)與單克隆抗體（二）常用ELISA診斷技術(shù)1. 測(cè)定抗原的雙抗體夾心法2. 測(cè)定抗體的間接ELISA法,第二

10、節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,一、ELISA技術(shù)與單克隆抗體（三）單克隆抗體腫瘤治療檢測(cè)腫瘤相關(guān)蛋白質(zhì)檢驗(yàn)血液中的藥物含量 確定激素水平鑒定微生物病原體等,,,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,二、DNA診斷技術(shù)（一）核酸分子雜交技術(shù)1.限制性內(nèi)切酶酶譜分析法2.DNA限制性片段長度多態(tài)性分析3.等位基因特異寡核昔酸探針雜交法,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,二、DNA診斷技術(shù)（二）聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）（三）基因測(cè)序（四）生

11、物芯片與基因芯片,第二節(jié) 生物技術(shù)與疾病診斷,二、DNA診斷技術(shù)基因診斷的應(yīng)用主要表現(xiàn)：1．遺傳病檢測(cè)2．腫瘤診斷3.感染性疾病診斷4.個(gè)體對(duì)某種重大疾病的易感性方面5.器官移植方面6.法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,一、抗生素及其他天然藥物（一）抗生素β-內(nèi)酰胺類氨基糖苷類四環(huán)素類氯霉素類大環(huán)內(nèi)脂類作用于G+細(xì)菌的其它抗生素作用于G-菌的其它抗生素抗真菌抗生素抗腫瘤抗生素具有免疫抑制作用的抗

12、生素如環(huán)孢霉素。,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,一、抗生素及其他天然藥物（一）抗生素1.提高現(xiàn)有抗生素產(chǎn)量2.改變抗生素成分3.生產(chǎn)新型雜合抗生素,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,一、抗生素及其他天然藥物（二）其他天然藥物早在1964年，我國科學(xué)家羅士偉教授首先成功地進(jìn)行了人參組織培養(yǎng)，從植物中提取的有用次生代謝物，如生物堿、萜類、醌類、黃酮類等。利用生物技術(shù)生產(chǎn)或處于研究階段的藥物還有：強(qiáng)心苷、莨菪堿、利血平、育努皂苷原、膽

13、固醇、β-谷甾醇、羊毛甾醇、人參二醇、人身三醇、油烷酸、胡蘿卜素、維生素C等。,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,二、基因工程藥物1.細(xì)胞因子類2.激素類3.治療心血管及血液病的活性蛋白類4.治療和營養(yǎng)神經(jīng)的活性蛋白類5.可溶性細(xì)胞因子受體類6.導(dǎo)向毒素類（1）細(xì)胞因子導(dǎo)向毒素 （2）單克隆抗體導(dǎo)向毒素,,,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,三、治療性抗體人源性單抗小分子抗體或單域抗體雙特異性抗體免疫黏連素催化性抗體(具

14、有催化能力的抗體)人源性抗體,第三節(jié) 生物技術(shù)與生物制藥,三、治療性抗體優(yōu)點(diǎn):降低抗體的免疫原性治療性抗體更利于穿血壁，進(jìn)入病灶的核心部位，從而改善其體內(nèi)的藥物代謝動(dòng)力學(xué)性質(zhì)利用抗體庫技術(shù)，不需用抗原免疫動(dòng)物便可以獲得針對(duì)任何一種抗原決定簇的抗體降低了生產(chǎn)成本,第四節(jié) 生物技術(shù)與生物療法,一、基因治療（一）基因治療的概念從廣義上來講，將某種遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到患者細(xì)胞內(nèi)，使其在體內(nèi)發(fā)揮作用，以達(dá)到治療疾病目的的方法，均謂之基因治

15、療。,第四節(jié) 生物技術(shù)與生物療法,一、基因治療（二）基因治療的方法1.基因矯正2.基因置換3.基因整合4.基因失活,第四節(jié) 生物技術(shù)與生物療法,一、基因治療（三）基因治療的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景1．基因治療的研究現(xiàn)狀2．基因治療的發(fā)展前景,第四節(jié) 生物技術(shù)與生物療法,二、干細(xì)胞的利用目前，科學(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴(kuò)增和培養(yǎng)人體胚胎干細(xì)胞，并以這樣的干細(xì)胞為“種子”，培育出一些人的組織器官。臍帶血干細(xì)胞移植手

16、術(shù),第四節(jié) 生物技術(shù)與生物療法,二、干細(xì)胞的利用我國的干細(xì)胞研究和應(yīng)用已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)。1992年，我國內(nèi)地第一個(gè)骨髓移植非親屬供者登記組在北京成立，“中華骨髓庫”也正式接受捐贈(zèng)。2002年，北京建立了臍帶血干細(xì)胞庫。關(guān)于胚胎干細(xì)胞的研究，我國目前還沒有明確的法律規(guī)定。2009年，國家干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化基地在上海成立，干細(xì)胞技術(shù)進(jìn)入臨床應(yīng)用階段。,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,一、HGP產(chǎn)生的背景,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,二

17、、HGP的任務(wù)HGP的最終任務(wù)是要破譯人體的遺傳物質(zhì)DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。完成后將獲得四張圖：遺傳圖譜，物理圖譜，轉(zhuǎn)錄圖譜，序列圖譜。其中序列圖譜是最重要的。,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,三、HGP研究進(jìn)展人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)于1990年，原計(jì)劃用15年時(shí)間即到2005年完成全部30億堿基對(duì)序列測(cè)定。但由于它在科學(xué)上的巨大意義和商業(yè)上的巨大價(jià)值，使得這一計(jì)劃完成時(shí)間一再提前。于2000年春天完成工作框架圖，2003年完成最終的系

18、列圖。這一進(jìn)度比原計(jì)劃提前兩年多，至此，人類基因總計(jì)劃共耗資27億美元，比原先預(yù)計(jì)的30億美元有明顯節(jié)省。,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,四、HGP對(duì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的影響HGP除了在醫(yī)學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)研究上將作出重大貢獻(xiàn)外，在人類的疾病治療和預(yù)防方面也將作出特殊的貢獻(xiàn)，應(yīng)該指出HGP項(xiàng)目的啟動(dòng)已經(jīng)不僅僅局限于人類的基因組，它的影響還包括對(duì)一些模式生物的基因組的研究。這些模式生物包括小鼠、果蠅，啤酒酵母、大腸桿菌、水稻等,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,五、

19、基因資源的保護(hù)我國的基因組資源已開始流失。 “基因爭(zhēng)奪戰(zhàn)”是一種資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)。 “基因爭(zhēng)奪戰(zhàn)”也是一場(chǎng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)之戰(zhàn)。人類基因組中所包含的全部基因中，約有5%對(duì)認(rèn)識(shí)疾病有意義，1%有巨大的開發(fā)前景。我國是基因資源大國，資源特別豐富，應(yīng)盡力加以保護(hù)，避免流失。,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,六、我國的HGP計(jì)劃1993年和1996年啟動(dòng)了“中華民族基因組中若干位點(diǎn)結(jié)構(gòu)的研究”和“重大疾病相關(guān)基因的定位、克隆、結(jié)構(gòu)與功能研究”。同時(shí)加入了國際

20、人類基因組計(jì)劃，完成了整個(gè)人類基因組1%的測(cè)序任務(wù)?；蚪M研究能促進(jìn)我國整體醫(yī)學(xué)，尤其是預(yù)防醫(yī)學(xué)的發(fā)展。另外我國的基因組研究不能停留在一般的基礎(chǔ)研究水平上，而要與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、與健康安全的保障能力結(jié)合起來，實(shí)際上是國家安全的一部分。,第五節(jié) 人類基因組計(jì)劃,六、我國的HGP計(jì)劃很容易發(fā)現(xiàn)種族性、家族性遺傳疾病的功能基因。在今后的研究中，確定完成1000個(gè)爭(zhēng)取到2000個(gè)基因片段的序列。爭(zhēng)取通過10年的努力，每個(gè)民族收集到50～100

21、個(gè)樣本，并對(duì)樣本進(jìn)行多態(tài)性分析，建立一定數(shù)量的細(xì)胞株，真正建立起以疾病相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)、功能研究和基因組水平網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)為核心的疾病基因組學(xué)。,胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆彰颗_(tái)干細(xì)胞的培養(yǎng)方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1.昆明小鼠、8~10周齡、體重30~35g。2.胎牛血清、新生牛血清、非必需氨基酸、二巰基丙醇、丙酮酸鈉、Bfgf、Percoll細(xì)胞分離液、絲裂霉素C、NBT/BCIP試劑盒、胰蛋白酶。3.細(xì)胞培養(yǎng)用品和設(shè)備、玻璃吸管、

22、顯微外科手術(shù)機(jī)械、倒置顯微鏡、解剖顯微鏡、離心機(jī)。,胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng),三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟1.獲取胚鼠成纖維細(xì)胞2.MEF滋養(yǎng)層的制備3.獲取胚胎生殖細(xì)胞4.胚胎生殖細(xì)胞的常規(guī)培養(yǎng)5.胚胎生殖細(xì)胞的鑒定（1）形態(tài)觀察（2）堿性磷酸酶染色（3）胚胎階段特異性表面抗原（SSEA-1 ）的檢測(cè),胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng),四、實(shí)驗(yàn)說明小鼠胚胎生殖細(xì)胞是生殖嵴的原生殖細(xì)胞，被認(rèn)為具有胚胎干細(xì)胞的自我更新能力和多能分化潛能，可以被認(rèn)為是