生物制药工程：第一章 绪论

近半个世纪生物技术发展的10 大里程碑
1953年 Watson 与 Crick 发现了 DNA 的双螺旋结构
1956年 Kornberg 发现了 DNA 聚合酶
1966年 破译了氨基酸三联密码子
1970年 发现了核酸限制性内切酶
1975年 研制出了第一个单克隆抗体
近半个世纪生物技术发展的10大 里程碑
1982年 FDA 批准了第一个基因工程药物--重组人胰岛素
1983年 Mullis 发明了聚合酶链式反应 (PCR) 技术
1990年 人类基因组(Human Genome Project)计划启动 1997年 克隆羊多利诞生
2003年 人类基因组测序完成
现代生物技术定义
以现代生命科学为基础, 把生物体系与工 程学技术有机结合在一起，按照预先的设 计，定向地在不同水平上改造生物遗传性 状或加工生物原料, 产生对人类有用的新 产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。
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生物技术学科的地位
世界新技术革命的主角之一, 生物技术与 信息技术，新材料, 新能源一起已成为新 产业革命四大支柱之一
阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世 界各国重视
21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为2 1世纪高技术革命的核心内容
生物技术发展简史
传统生物技术阶段 公元前6000年古代巴比伦人酿造啤酒 公元前4000年埃及人发酵面包 我国殷朝 制酱 周朝 制醋 特点:自然发酵、全凭经验
现代生物技术定义
对象 是具遗传特性有生命物质:包括病毒、细菌、植物、动 物、直到人类
生物体系多个不同水平研究: 从大分子(DNA、RNA、蛋白质、 酶)、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体
应用工程学原理: 经人类思维, 设计方案、定向修饰、加工 制作过程、经过体外环节
有目的产品: 目的产品有三新特征: 新遗传功能、新遗传性 状、新物种。要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品 产品
生物技术发展简史
近代生物技术阶段 1860年荷兰微生物学家安东.列文虎发明显
微镜发现了微生物 1865年法国科学家巴斯德证明了发酵原理 1928年英国 Fleming发现青霉素
生物技术发展简史
现代生物技术 1953年 Watson 、Crick提出DNA双螺旋结构 1973年 建立DNA重组技术 1975年 建立单克隆抗体技术 1978年 大肠杆菌表达出胰岛素 1988年 PCR方法 1997年 英国克隆多利羊 2003年 人类基因组测序完成
（2）从基因工程构建的基因组DNA文库中， 筛选表达某生物功能的活性蛋白的克隆，制备 该活性蛋白，通过理化]生物活性的分析和进 一步筛选来获得生物技术新药。
现代生物技术的基础学科和 分支
分子生物学 微生物学 生物化学 遗传学 细胞生物学 化学
现代生物技术
医药生物技术 生物技术疫苗 生物技术诊断 农业生物技术 家畜生物技术 海洋生物技术
第二节 生物技术药物
一 生物技术药物的分类 二 生物技术药物的特性
生物技术药物的分类
一 应用重组DNA技术制造的基因重组制剂 二 基因核酸药物 三 天然生物药物 四 合成与部分合成的生物药物
第一章绪论
第一节：生物技术发展史 第二节：生物技术药物 第三节：生物技术制药
第一节：生物技术发展史
生物技术制药概念：
生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、 发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体 工程等。
生物技术制药：采用现代生物技术,借助某 些微生物、植物、动物生产医药品。
19世纪：
细胞是生命的基本 单位。
生物技术制药的特征
生物技术医药产业是产业化、商品化的高 新技术产业之一。
高技术，高投入，高风险，高收益，长周 期---‘四高一长’ 的特点
生物技术在制药中的应用
基因工程技术，转基因技术 细胞工程技术，干细胞培养及定向分化 酶工程技术，细胞及酶的固定化技术 发酵工程技术，生物反应器, 胚胎克隆技术 生物大分子修饰, 生物物理、生物信息及
细胞学说：
细胞是动植物结构 和功能的基本单位， 一切生命现象都是 以细胞为基础表达 的。
遗传密码
基因
转录
翻译
蛋白质三 维结构
线性多肽链 （无功能活性）
生命活动的分子基础
分子生物学、分子遗传学： 20世纪生物学的主流
以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命 现象的共同物质基础，细胞和有机体所有生 命活动都是以这些生物大分子及其复合物的 结构、运动和相互作用来实现的。
高新技术起重要作用
生物技术与诸学科关系
生物技术的内容
医学生物技术 药学生物技术 动物生物技术 农业生物技术 海洋生物技术 微生物生物技术
上游工程: 是生物技术的实验室研究阶段, 应用基础研究, 产生三
新产品的源泉。 下游工程:
是生物技术的扩大生产, 加工应用阶段, 使三新产品能 达到三化: 商品化、工程化、企业化, 是效益阶段。
生物技术药物的特性
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
分子结构复杂 具有种属特异性 针对性强，疗效高 稳定性差 基因稳定性 免疫原性 体内的半衰期短 受体效应 多效性和网络性效应 检验的特异性
第三节 生物技术制药
一 生物技术制药的特征 二 生物技术在制药中的应用 三 生物技术制药的现状和前景
其他相关领域技术
生物技术制药现状和前景
20世纪80年代以来仅美、日开发的生物新 药200多种。如：干扰素、白细胞介素、粒 细胞集落刺激因子、红细胞生成素、纤溶 酶原激活剂、胰岛素、生长激素、乙肝疫 苗等。
生物技术来源药物的发现和筛选
• 目前用于发现和筛选生物技术新药的技术和手 段有以下几种。
（1）从自然界、人或动物或植物中分离提取 具有药物作用的生物活性蛋白，以基因工程技 术钓取或合成其对应的基因片段，构建能表达 制造某种药物的工程菌或细胞株。
生物制药工程
本课程知识结构及相互之间的关联
基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 抗体工程
❖ 动物细胞工程 ❖ 植物细胞工程
--核心 --基础 --条件 --手段 --实例
❖ 生物制药工程就是通过以上工程方法的 高科技新兴产业
生物制药工程
第一章：绪论 第二章：基因工程制药 第三章：动物细胞工程制药 第四章：植物细胞工程制药 第五章：抗体工程 第六章：酶工程制药 第七章：发酵工程概论