生物技术在医药领域的应用

生物技术在医药领域的应用李嘉谊

药科学院药物制剂（天然药物制剂）111 1103514120

摘要：医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台，也是目前用得最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也是最大的一个领域。据统计，目前人类60%以上的生物技术成果集中应用于医药卫生方面。这是因为生物技术可以在许多方面改进医药的生产、开发新的药品资源、改善医疗手段，从而提高整个医疗水平。所以，生物技术是提高生命质量、延长人类寿命的主要技术手段。目前，生物技术在医药领域的应用主要集中于疾病的预防、诊断与治疗。另外，医药微生物生物技术、生物技术药物与生物技术药物制剂等新技术的发展也保护人类健康作出了巨大的贡献。

关键词：生物技术，医药卫生，医药微生物生物技术，生物技术药物，生物技术药物制剂

1 生物技术与疾病诊断

现代生物技术的开发应用，为医疗卫生领域提供了崭新的诊断检测技术。人们对疾病，尤其是传染病的诊断中，很重要的一点事尽早检测出感染性因子的种类，然后再针对此问题制定适当的治疗方法。但传统的传染病诊断技术具有一定的局限性，需根据病人的临床症状或者是对病原体进行分离培养检测才能够作出判断。因此，利用现代生物技术发展快速、灵敏、操作简便的新的诊断技术，在疾病防治上具有积极的意义。

单克隆抗体在疾病诊断中的应用

1.1.1 鉴定微生物病原体

传染病病原体的检测是免疫血清学检测中最重要的领域，目前重要的常见人类和动物的传染病病原体的单克隆抗体大多数已开发成为商品，如：肝炎病毒、乙肝病毒、人类免疫缺陷病毒、沙眼衣原体、登革热病毒、肠道病毒、T细胞病毒、流感病毒、白血病病毒、肺炎支原体、沙门氏菌、链球菌等的单克隆抗体。

上述针对病原体抗原的单克隆抗体，主要用于检出和鉴定特异性病原体。常用的检测方法有美联免疫吸附法、免疫斑点法、免疫金标记法、直接凝集法等，其中酶联免疫吸附法应用最多，在临床诊断中，酶联免疫吸附法常用的是测定抗体的简介酶联免疫吸附法和测定抗原的双

2.1.2.3 降钙素

降钙素（CT）主要功能是调节钙磷代谢，维持内环境的稳定。目前，基因工程降钙素仍处于临床试验阶段，已研究的表达体系有大肠杆菌、酵母菌、链霉菌等。

基因重组溶血栓药物

溶栓药中除了部分的溶栓药链激酶（SK）和尿激酶（UK）产品仍靠链球菌生产和从人尿提取或从培养的人肾细胞提取外，乙酰化纤溶酶原链激酶复合物（APSAC）和组织型纤溶酶原激活剂（tPA）等都已采用基因工程构建的高表达工程菌或工程细胞进行大规模生产了。

基因工程血液代用品

血液代替品是指具有携带氧和扩容功能的溶液，即除了可用于失血的补充和出血性休克的复苏外，在临床上还可用于围手术期血液稀释等。目前正在研制的血液代用品主要包括氟碳化合物、脂质体包封血红蛋白、微囊化血红蛋白和无细胞基质血红蛋白溶液。用基因重组和突变的方法将人的血红蛋白在大肠杆菌中表达，表达的产物具有良好的输氧能力，无明显的毒

副作用。

细胞工程制药

动物细胞工程药物

动物细胞工程式细胞工程的一个重要分支，它主要从细胞生物学和分子生物学的层次，根据人类的需要，一方面深入探索、改造生物遗传种性，另一方面应用工程技术的手段，大量培养细胞或动物本身，以期收获细胞及其代谢产物以及可供利用的动物。当前动物细胞工程制药所涉及的主要技术领域包括细胞大规模培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术和转基因动物技术等方面。

2.2.1.1 动物细胞大规模培养技术

动物细胞大规模培养技术是生物技术制药中非常重要的环节。利用动物细胞培养生产具有重要医用价值的酶、生长因子、疫苗和单抗等，已成为医药生物高技术产业的重要部分。 2.2.1.2 疫苗

2.2.1.2.1 人二倍体细胞疫苗（HDCV）：采用人胚肺或纤维细胞接种Pitman Moore病毒株后制成为目前最理想的细胞培养疫苗。 2.2.1.2.2 地鼠肾细胞疫苗（PHKCV）

2.2.1.2.3提纯的Vero细胞狂犬病疫苗（PVPV） 2.2.1.3 纤维蛋白溶酶激活剂

人纤溶酶原激活剂有两种类型：一种是人们熟知的尿激酶型纤溶酶原激活剂（U-PA），主要由肾细胞产生：另一种是组织型纤维蛋白溶酶原激活剂（t-PA）主要由血管内皮细胞合成，两者免疫性质和分子量都不同，并由不同基因编码。天然U-PA存在于人尿中，含量稀少，分离困难，而U-PA的临床需求量大，所以科研人员开始用肝表皮细胞、上皮细胞、小鼠神经细胞等来培育生产U-PA。

2.2.1.4 细胞融合技术（杂交瘤技术-单克隆抗体技术）

细胞融合又称细胞杂交。它是指用人工方法使两种以上的体细胞合并形成一个细胞，不经过有性生殖过程而得到杂种细胞的方法。在体外用人工方法（使用融合诱导因子）促使相同或不同的细胞发生融合，称为人工诱导融合。另外，用杂交瘤技术生产的单克隆抗体与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、稳定性好、抗体活性高等优点。目前单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防等方面具有非常高的应用价值。 2.2.1.5 转基因动物转基因动物是指以试验方法将外源基因导入动物染色体基因组，使之稳定表达并能遗传给后代的一类动物。随着分子遗传学、发育生物和转基因技术的不断发展和完善，转基因动物在疾病动物模型的建立、器官移植研究、改良动物品种、基因治疗和生产药用蛋白等实际应用方面取得了长足的发展。

2.2.2 植物细胞工程药物

植物细胞工程就是进行物种改良，选育优良作物品种，增加植物的优良性状，利用植物生产各种化学制品，还可用于保留濒临灭绝和有重要经济价值的植物物种。目前研究较多、应用较广泛的主要是植物细胞培养技术即植物细胞培养与次生代谢产物生产。植物细胞大规模培育技术是近些年发展起来的一门高新技术。 2.2.2.1 植物细胞培养技术

植物细胞的大量培养是在离体条件下，将愈伤组织及其他易分散的组织置于液体培养基中，进行振荡培养，得到分散或游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。 2.2.2.2 转基因植物

随着植物生理及植物基因工程技术的发展和成熟，许多科技工作者将生物药品的生产，从

以利用微生物和动物细胞培养作为转基因系统转向以植物为基因转化系统来生产药用蛋白和疫苗。目前转基因植物药物主要分为转基因植物疫苗、转基因植物抗体、转基因植物多肽