田苗苗 李佳然 師怡碩
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院河北保定071000
制藥工程中的生物技術(shù)應(yīng)用分析
田苗苗 李佳然 師怡碩
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院河北保定071000
近些年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人們的生活水平在不斷的提升,同時制藥業(yè)也得到了快速良好的發(fā)展?,F(xiàn)代社會,在人們的生命健康中制藥行業(yè)占據(jù)的地位逐漸提升,將生物技術(shù)成功應(yīng)用到制藥工程中,一方面實(shí)現(xiàn)了對該行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,同時也更好的預(yù)防甚至解決了許多疑難雜癥,更好的保證了人們的健康。本文針對生物技術(shù)在制藥工程中的應(yīng)用做了分析探討。
生物技術(shù);應(yīng)用分析;制藥工程
制藥業(yè)中合理的應(yīng)用生物技術(shù),前提是要有擁有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和高端的科學(xué)設(shè)備,進(jìn)而深入提取各微生物和微量元素中有益人體健康的元素。生物技術(shù)得以應(yīng)用是建立在掌握微生物學(xué)和基因工程技術(shù)的基礎(chǔ)之上的,借助生物體中各個組織和細(xì)胞變化的原理,再對選定的細(xì)胞通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行定位,之后再催化和變動細(xì)胞。從實(shí)際的應(yīng)用情況而言,隨著基因工程技術(shù)快速的發(fā)展,對于微生物和微量元素及變化工程的掌握情況越來越好,進(jìn)而很好的實(shí)現(xiàn)了生物技術(shù)在制藥業(yè)中的應(yīng)用。
(一)細(xì)胞工程方面
生物技術(shù)應(yīng)用于細(xì)胞工程方面,主要是引用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等理論,以實(shí)現(xiàn)做好的設(shè)計(jì)為依據(jù),對組織和細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng),進(jìn)而完成遺傳操作。有了這樣的技術(shù),會有更多更高水平的生物產(chǎn)品被研制出來??贵w、疫苗、抗生素及菌苗是最為普遍的生物產(chǎn)品,以前疫苗是通過在動物組織中進(jìn)行提取而制造出的,這是一種非常低效的生產(chǎn)方法,而細(xì)胞工程的應(yīng)用,不僅疫苗的生產(chǎn)效率提高了,其功能左右也得到了切實(shí)的增強(qiáng),應(yīng)用范圍在擴(kuò)大。
(二)基因工程方面
基因工程是建立在分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)上的,根據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的規(guī)劃,將體外不同來源的基因通過微生物學(xué)和分子生物學(xué)兩種方法構(gòu)建成雜種DNA分子,將活細(xì)胞導(dǎo)入其中,改變其原有的基因遺傳特性,產(chǎn)生不同的產(chǎn)品,依據(jù)這樣的原理,更好的推動了基因功能和結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展。根據(jù)以上的分析研究不難看出,DNA序列分析、聚合酶鏈反應(yīng)、基因定點(diǎn)突變、細(xì)菌轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)染等一系列的技術(shù)為基因工程的良好開展提供了強(qiáng)有力的支持,跨物種性、無性擴(kuò)增等基因工程的特點(diǎn)正是由這些技術(shù)體系所構(gòu)成的。在制藥業(yè)中基因工程的應(yīng)用,主要用于生產(chǎn)和研究新型藥物,通過基因工程的細(xì)菌表達(dá)基因片段,使得產(chǎn)生的生物藥品具有更高水平的技術(shù)含量。將基因工程良好的應(yīng)用到制藥業(yè)中,不僅能夠生產(chǎn)出新型的藥物,還可以提供模型更好的推動新型藥物的研制生產(chǎn),利用基因工程技術(shù)能夠保證篩選出的藥物具有較高的濃度,藥物的醫(yī)用價(jià)值提高了,從另一方面將藥物生產(chǎn)工藝也得到了很大的提升。以胰島素為例,傳統(tǒng)研制方法是從牛、豬等動物的胰腺中提取,提取4-5g的胰島素就需要用到將近100kg的胰腺,產(chǎn)出率極低,并且價(jià)格昂貴。然而,有了基因工程,就可以在大腸桿菌中導(dǎo)入和合成胰島素,不僅產(chǎn)量得到了切實(shí)的提升,價(jià)格也比原先便宜了很多,緩解了胰島素生產(chǎn)難的難題。
(三)發(fā)酵工程方面
以微生物自身特定功能為依據(jù),借助現(xiàn)代化工程技術(shù)研制實(shí)用價(jià)值更高的產(chǎn)品即為發(fā)酵工程,值得注意的是,發(fā)酵工程能夠在實(shí)際生產(chǎn)生活過程中實(shí)現(xiàn)對微生物的直接應(yīng)用,在實(shí)際的發(fā)酵過程中要經(jīng)過培養(yǎng)基配制、選擇和發(fā)育菌種、發(fā)酵、滅菌、等各個環(huán)節(jié)。在制藥行業(yè)發(fā)酵工程與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了合理的融合,利用計(jì)算機(jī)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控藥物發(fā)酵過程,確保各環(huán)節(jié)順利進(jìn)行的效果,不僅使得藥物品質(zhì)得到了更好的保障,同時縮減了工人數(shù)量,簡化了制作流程。就目前實(shí)際情況來看,人類生長激素、單克隆抗體等多種藥物都是通過該技術(shù)制造出來的。
(四)酶工程方面
在現(xiàn)代制藥業(yè)中,改造酶制備即是酶工程,利用酶的生物催化原理,對生物反應(yīng)莊主中的細(xì)胞器、微生物細(xì)胞、動植物細(xì)胞等利用工程技術(shù)進(jìn)行催化,將原料轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì),進(jìn)而在社會各行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用。就目前制藥業(yè)中酶工程的應(yīng)用來看,主要會用到酶修飾、酶固定化、酶反應(yīng)、酶改造等,有了先進(jìn)的酶工程技術(shù),制藥行業(yè)就可以生產(chǎn)出質(zhì)量更高的酶產(chǎn)品。
(五)生物反應(yīng)器方面
能夠創(chuàng)造生物活性環(huán)境的所有工程設(shè)備,以及對于設(shè)備的生產(chǎn)制造都被稱為生物反應(yīng)器裝置系統(tǒng),其進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)主要是在生物體外進(jìn)行的,需要以生物體本身或者是酶所特有的生物功能為依據(jù),其工作效率高、設(shè)備使用簡單、并且制作成本不高、產(chǎn)生污染小,因此在有機(jī)污染物、醫(yī)藥生產(chǎn)、酒業(yè)等各個行業(yè)得以廣泛應(yīng),尤其是醫(yī)藥生產(chǎn)行業(yè),在該行業(yè)的應(yīng)用具有很好的發(fā)展前景。在器官中構(gòu)建出合適的載體,選擇出適當(dāng)?shù)恼{(diào)控序列和啟動子就可以生產(chǎn)出質(zhì)量水平高的充足蛋白。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,制藥行業(yè)獲得了良好的發(fā)展,在這一過程中制藥技術(shù)在不斷的發(fā)展完善,生物技術(shù)在制藥行業(yè)的應(yīng)用也取得了可觀的效果,對一些疑難疾病的防控效果在不斷的提升,藥物的醫(yī)療效率越來越好,有了生物技術(shù)的良好應(yīng)用,一定會更好的推動我國制藥業(yè)的快速發(fā)展。
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[2]楊萍.淺談生物工程技術(shù)在制藥業(yè)中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué).2013(11)