生物技術(shù)制藥 - 無血清培養(yǎng)

1、生物技術(shù)制藥,本課程知識結(jié)構(gòu)及相互之間的關(guān)聯(lián),基因工程細胞工程酶工程發(fā)酵工程抗體工程,--核心--基礎(chǔ)--條件--手段--實例,,動物細胞工程植物細胞工程,,生物技術(shù)制藥就是通過以上工程方法的高科技新興產(chǎn)業(yè),第一章 緒 論,第一節(jié) 生物技術(shù)的發(fā)展史第二節(jié) 生物技術(shù)藥物第三節(jié) 生物技術(shù)制藥,第一節(jié) 生物技術(shù)的發(fā)展史,一 概 述二 生物技術(shù)發(fā)展簡史,一 概 述,生物技術(shù)制藥概念：生物技術(shù)：基

2、因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、蛋白質(zhì)工程、抗體工程等。生物技術(shù)制藥：采用現(xiàn)代生物技術(shù),借助某些微生物、植物、動物生產(chǎn)醫(yī)藥品。,19世紀：細胞是生命的基本單位細胞學(xué)說：細胞是動植物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，一切生命現(xiàn)象都是以細胞為基礎(chǔ)表達的,,,生物技術(shù)的重要性,有助于解決全球的重大難題：資源（能源）、人口、糧食、生態(tài)環(huán)境、健康與疾病和戰(zhàn)爭與災(zāi)害；促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和新產(chǎn)業(yè)的形成，對人類社會生活產(chǎn)生深遠的革命性影

3、響；生物技術(shù)這一新生事物正迅速走向老百性日常生活各個方面, 將對人類的發(fā)展做出貢獻。,生物技術(shù)學(xué)科的地位,世界新技術(shù)革命的主角之一, 生物技術(shù)與信息技術(shù)，新材料, 新能源一起已成為新產(chǎn)業(yè)革命四大支柱之一陽光技術(shù)，朝陽產(chǎn)業(yè)，黃金工程，倍受世界各國重視21世紀是生物生命世紀，生物技術(shù)將成為21世紀高技術(shù)革命的核心內(nèi)容,二 生物技術(shù)發(fā)展簡史,１傳統(tǒng)生物技術(shù)階段公元前6000年古代巴比倫人釀造啤酒公元前4000年埃及人發(fā)酵面包

4、我國殷朝 制醬周朝 制醋特點:自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗,２近代生物技術(shù)階段1860年荷蘭微生物學(xué)家安東.列文虎發(fā)明顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物1865年法國科學(xué)家巴斯德證明了發(fā)酵原理1928年英國 Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素,３現(xiàn)代生物技術(shù)1953年 Watson 、Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1973年 建立DNA重組技術(shù)1975年 建立單克隆抗體技術(shù)1978年 大腸桿菌表達出胰島素1988年 PCR方法1997年 英國克隆多

5、利羊2003年 人類基因組測序完成,近半個世紀生物技術(shù)發(fā)展的10大里程碑,1953年 Watson 與 Crick 發(fā)現(xiàn)了 DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu)1956年 Kornberg 發(fā)現(xiàn)了 DNA 聚合酶1966年 破譯了氨基酸三聯(lián)密碼子 1970年 發(fā)現(xiàn)了核酸限制性內(nèi)切酶1975年 研制出了第一個單克隆抗體,1982年 FDA 批準了第一個基因工程藥物--重組人胰島素1983年 Mullis 發(fā)明了聚合

6、酶鏈式反應(yīng) (PCR) 技術(shù)1990年 人類基因組(Human Genome Project)計劃啟動1997年 克隆羊多利誕生 2003年 人類基因組測序完成,近半個世紀生物技術(shù)發(fā)展的10大里程碑,4 現(xiàn)代生物技術(shù)定義,(1) 現(xiàn)代生物技術(shù)定義：以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ), 把生物體系與工程學(xué)技術(shù)有機結(jié)合在一起，按照預(yù)先的設(shè)計，定向地在不同水平上改造生物遺傳性狀或加工生物原料, 產(chǎn)生對人類有用的新產(chǎn)品(或達到某種目的)之綜

7、合性科學(xué)技術(shù)。,(2) 要點:,① 對象 是具遺傳特性有生命物質(zhì):包括病毒、細菌、植物、動物、直到人類② 生物體系多個不同水平研究: 從大分子(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、酶)、亞細胞、細胞、組織、器官到整個機體③ 應(yīng)用工程學(xué)原理: 經(jīng)人類思維, 設(shè)計方案、定向修飾、加工制作過程、經(jīng)過體外環(huán)節(jié)④ 有目的產(chǎn)品: 目的產(chǎn)品有三新特征: 新遺傳功能、新遺傳性狀、新物種。要有合乎人類所需的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和食品產(chǎn)品⑤ 高新技術(shù)起重要作用,(

8、3) 生物技術(shù)與諸學(xué)科關(guān)系,醫(yī)學(xué)生物技術(shù)藥學(xué)生物技術(shù)動物生物技術(shù)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)海洋生物技術(shù) 微生物生物技術(shù),(4) 生物技術(shù)的內(nèi)容,上游工程: 是生物技術(shù)的實驗室研究階段, 應(yīng)用基礎(chǔ)研究, 產(chǎn)生三新產(chǎn)品的源泉。下游工程: 是生物技術(shù)的擴大生產(chǎn), 加工應(yīng)用階段, 使三新產(chǎn)品能達到三化: 商品化、工程化、企業(yè)化, 是效益階段。,現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科和分支,分子生物學(xué)　　　　　　　　　　　　　醫(yī)藥生物技術(shù)微生物學(xué)　

9、　　　　　　　　　　　　　生物技術(shù)疫苗生物化學(xué)　　　　現(xiàn)代生物技術(shù)　　　　生物技術(shù)診斷遺傳學(xué)　　　　　　　　　　　　　　　農(nóng)業(yè)生物技術(shù)細胞生物學(xué)　　　　　　　　　　　　　家畜生物技術(shù)化學(xué) 　　　　　　　　　　　　 海洋生物技術(shù),,,,,,,,一 生物技術(shù)藥物的分類二 生物技術(shù)藥物的特性,第二節(jié) 生物技術(shù)藥物,一 生物技術(shù)藥物的分類,一 應(yīng)用重組DNA技術(shù)制造的基因重組制劑二 基因核酸藥物三 天然生物藥物

10、四 合成與部分合成的生物藥物（具體例子后面會講到）,二 生物技術(shù)藥物的特性,1 分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜2 具有種屬特異性3 針對性強，療效高4 穩(wěn)定性差5 基因穩(wěn)定性6 免疫原性7 體內(nèi)的半衰期短8 受體效應(yīng)9 多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)10 檢驗的特異性,一 生物技術(shù)制藥的特征二 生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用三 生物技術(shù)制藥的現(xiàn)狀和前景,第三節(jié) 生物技術(shù)制藥,一 生物技術(shù)制藥的特征,生物

11、技術(shù)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)業(yè)化、商品化的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。高技術(shù)，高投入，高風(fēng)險，高收益，長周期---‘四高一長’ 的特點,二 生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用,基因工程技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)細胞工程技術(shù)，干細胞培養(yǎng)及定向分化酶工程技術(shù)，細胞及酶的固定化技術(shù)發(fā)酵工程技術(shù)，生物反應(yīng)器, 胚胎克隆技術(shù)生物大分子修飾, 生物物理、生物信息及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù),三 生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和前景,20世紀80年代以來僅美、日開發(fā)的生物新藥200多種。如：干擾素、白細胞

12、介素、粒細胞集落刺激因子、紅細胞生成素、纖溶酶原激活劑、胰島素、生長激素、乙肝疫苗等。,1.新試劑新技術(shù)不斷出現(xiàn),細胞移植用于:骨髓移植治療白血病、免疫缺陷、再障性貧血等?；蛑委熡?致死性遺傳疾病、癌癥、愛滋病、心臟病等。生物試劑開發(fā)單克隆抗體用于診斷和治療，熒光抗體法、DNA探針、PCR等檢測技術(shù)的建立。,2.新型生物反應(yīng)器和新型生物技術(shù)不斷出現(xiàn),新型生物反應(yīng)器有:氣升式生物反應(yīng)器、流化床式生物反應(yīng)器、固定床式生物反應(yīng)器、袋式或

13、膜式生物反應(yīng)器、中空纖維生物反應(yīng)器等。,3、我國的醫(yī)藥生物技術(shù),已上市的基因工程藥物和疫苗 1992年 乙型肝炎疫苗 1995年 白細胞介素-2 1996年 α1b-干擾素α2a-干擾素 α2b-干擾素 1997年 粒細胞集落因子 紅細胞生成素,4 美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,目前 FDA 已經(jīng)批準了 117 個生物技術(shù)藥物和疫苗，其中 75% 為最近 6 年批準 有 350

14、生物技術(shù)藥物和疫苗針對超過 200 種疾病正在進行 臨床試驗 有幾百種診斷試劑應(yīng)用于疾病診斷、血液檢定等 美國目前有 1273 家生物技術(shù)公司，其中 300 家是上市公司 1999 年至 2000 年生物技術(shù)市場資產(chǎn)總值增長156%，從1379億美元增加至 3535 億美元 1993 年至 2000 年生物技術(shù)工業(yè)收入成倍增長，從 80 億美 元增加至 223 億美元,美國生物制藥現(xiàn)狀,FDA 批準的生物制品,* 時間單位為

15、月,美國生物制藥產(chǎn)品種類及數(shù)量（PHRAM）,疾病種類 產(chǎn)品數(shù)量 疾病種類 產(chǎn)品數(shù)量感染性疾病 39 心臟病 26神經(jīng)系統(tǒng)疾病 28 呼吸系統(tǒng)疾病 22艾滋病及相關(guān)疾病 19

16、 自主免疫系統(tǒng)疾病 19皮膚病 19 移植 13消化系統(tǒng)疾病 11 遺傳疾病 11血液疾病 9 糖尿病及并發(fā)癥

17、 7不育癥 5 眼病 3生長發(fā)育不良癥 3 骨質(zhì)疏松 2妊娠預(yù)防 2 腫瘤疾病 1

18、75,,,,,美國已進入臨床研究階段的革新性生物技術(shù)藥物,種類 作用Anti VEGF(抗內(nèi)皮細胞生長因子) 治療結(jié)腸直腸癌和非小細胞肺癌(Ⅲ期臨床)Dendritic cell vaccine (樹突細胞疫苗) 治療前列腺癌(Ⅲ期臨床)Dendritic cell vaccine (樹突細胞疫苗) 治療乳腺癌(Ｉ期臨床)ONYX

19、015(腫瘤抑制治療基因) 治療頭頸癌(II期臨床)Anti Ig E humanized monoclonal antibody 治療哮喘(Ⅲ期臨床結(jié)束)(人源化抗 IgE單克隆抗體)PRO542 (PRO542抗體) 預(yù)防HIVPegasya (PEG修飾IFN) 治療丙型肝炎(Ⅲ期臨床)Recombinat

20、 human parathyroid hormone 治療骨質(zhì)疏松癥(Ⅲ期臨床)(重組人甲狀旁腺激素)Somatokine (免疫系統(tǒng)激發(fā)劑) 治療嚴重?zé)齻?Ⅲ期臨床結(jié)束)ConXn (松弛素蛋白) 治療硬皮病(ＩＩ/Ⅲ期臨床)ABX-ILB (ABX-ILB抗體) 治療牛皮癬(ＩＩ期臨床),5、醫(yī)藥生物技

21、術(shù)發(fā)展展望,21世紀是醫(yī)藥生物技術(shù)快速發(fā)展的時期, 生物制藥、化學(xué)藥物、中藥形成三足鼎立,有效的為人類健康服務(wù)。 1.利用新發(fā)現(xiàn)的人類基因開發(fā)新型藥物2.新型疫苗的研制：滋病疫苗和基因型癌疫苗等。 3.基因工程活性肽的生產(chǎn)及基因藥物:淋巴因子、生長因子、激素和酶 4.其它醫(yī)藥業(yè)將得到不斷改造和發(fā)展,早期診斷技術(shù)，轉(zhuǎn)基因藥材,第一節(jié) 重點：掌握生物技術(shù)的概念了解生物技術(shù)發(fā)展史,第二節(jié) 重點：了解生物技術(shù)藥物的分類和特性,第三