生物技術制藥 - 無血清培養(yǎng)

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

2、因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、蛋白質工程、抗體工程等。生物技術制藥：采用現代生物技術,借助某些微生物、植物、動物生產醫(yī)藥品。,19世紀：細胞是生命的基本單位細胞學說：細胞是動植物結構和功能的基本單位，一切生命現象都是以細胞為基礎表達的,,,生物技術的重要性,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)爭與災害；促進傳統產業(yè)的技術改造和新產業(yè)的形成，對人類社會生活產生深遠的革命性影

3、響；生物技術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。,生物技術學科的地位,世界新技術革命的主角之一, 生物技術與信息技術，新材料, 新能源一起已成為新產業(yè)革命四大支柱之一陽光技術，朝陽產業(yè)，黃金工程，倍受世界各國重視21世紀是生物生命世紀，生物技術將成為21世紀高技術革命的核心內容,二 生物技術發(fā)展簡史,１傳統生物技術階段公元前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、全憑經驗,２近代生物技術階段1860年荷蘭微生物學家安東.列文虎發(fā)明顯微鏡發(fā)現了微生物1865年法國科學家巴斯德證明了發(fā)酵原理1928年英國 Fleming發(fā)現青霉素,３現代生物技術1953年 Watson 、Crick提出DNA雙螺旋結構1973年 建立DNA重組技術1975年 建立單克隆抗體技術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發(fā)展的10大里程碑,1953年 Watson 與 Crick 發(fā)現了 DNA 的雙螺旋結構1956年 Kornberg 發(fā)現了 DNA 聚合酶1966年 破譯了氨基酸三聯密碼子 1970年 發(fā)現了核酸限制性內切酶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 (PCR) 技術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發(fā)展的10大里程碑,4 現代生物技術定義,(1) 現代生物技術定義：以現代生命科學為基礎, 把生物體系與工程學技術有機結合在一起，按照預先的設計，定向地在不同水平上改造生物遺傳性狀或加工生物原料, 產生對人類有用的新產品(或達到某種目的)之綜

7、合性科學技術。,(2) 要點:,① 對象 是具遺傳特性有生命物質: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、酶)、亞細胞、細胞、組織、器官到整個機體③ 應用工程學原理: 經人類思維, 設計方案、定向修飾、加工制作過程、經過體外環(huán)節(jié)④ 有目的產品: 目的產品有三新特征: 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)、農業(yè)、醫(yī)療和食品產品⑤ 高新技術起重要作用,(

8、3) 生物技術與諸學科關系,醫(yī)學生物技術藥學生物技術動物生物技術農業(yè)生物技術海洋生物技術 微生物生物技術,(4) 生物技術的內容,上游工程: 是生物技術的實驗室研究階段, 應用基礎研究, 產生三新產品的源泉。下游工程: 是生物技術的擴大生產, 加工應用階段, 使三新產品能達到三化: 商品化、工程化、企業(yè)化, 是效益階段。,現代生物技術的基礎學科和分支,分子生物學　　　　　　　　　　　　　醫(yī)藥生物技術微生物學　

9、　　　　　　　　　　　　　生物技術疫苗生物化學　　　　現代生物技術　　　　生物技術診斷遺傳學　　　　　　　　　　　　　　　農業(yè)生物技術細胞生物學　　　　　　　　　　　　　家畜生物技術化學 　　　　　　　　　　　　 海洋生物技術,,,,,,,,一 生物技術藥物的分類二 生物技術藥物的特性,第二節(jié) 生物技術藥物,一 生物技術藥物的分類,一 應用重組DNA技術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 生物技術藥物的特性,1 分子結構復雜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 體內的半衰期短8 受體效應9 多效性和網絡性效應10 檢驗的特異性,一 生物技術制藥的特征二 生物技術在制藥中的應用三 生物技術制藥的現狀和前景,第三節(jié) 生物技術制藥,一 生物技術制藥的特征,生物

11、技術醫(yī)藥產業(yè)是產業(yè)化、商品化的高新技術產業(yè)之一。高技術，高投入，高風險，高收益，長周期---‘四高一長’ 的特點,二 生物技術在制藥中的應用,基因工程技術，轉基因技術細胞工程技術，干細胞培養(yǎng)及定向分化酶工程技術，細胞及酶的固定化技術發(fā)酵工程技術，生物反應器, 胚胎克隆技術生物大分子修飾, 生物物理、生物信息及其他相關領域技術,三 生物技術制藥現狀和前景,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.新試劑新技術不斷出現,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等檢測技術的建立。,2.新型生物反應器和新型生物技術不斷出現,新型生物反應器有:氣升式生物反應器、流化床式生物反應器、固定床式生物反應器、袋式或

13、膜式生物反應器、中空纖維生物反應器等。,3、我國的醫(yī)藥生物技術,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 美國生物技術產業(yè)發(fā)展情況,目前 FDA 已經批準了 117 個生物技術藥物和疫苗，其中 75% 為最近 6 年批準 有 350

14、生物技術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用于疾病診斷、血液檢定等 美國目前有 1273 家生物技術公司，其中 300 家是上市公司 1999 年至 2000 年生物技術市場資產總值增長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,美國生物制藥現狀,FDA 批準的生物制品,* 時間單位為

15、月,美國生物制藥產品種類及數量（PHRAM）,疾病種類 產品數量 疾病種類 產品數量感染性疾病 39 心臟病 26神經系統疾病 28 呼吸系統疾病 22艾滋病及相關疾病 19

16、 自主免疫系統疾病 19皮膚病 19 移植 13消化系統疾病 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 骨質疏松 2妊娠預防 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藥物,種類 作用Anti VEGF(抗內皮細胞生長因子) 治療結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期臨床結束)(人源化抗 IgE單克隆抗體)PRO542 (PRO542抗體) 預防HIVPegasya (PEG修飾IFN) 治療丙型肝炎(Ⅲ期臨床)Recombinat

20、 human parathyroid hormone 治療骨質疏松癥(Ⅲ期臨床)(重組人甲狀旁腺激素)Somatokine (免疫系統激發(fā)劑) 治療嚴重燒傷(Ⅲ期臨床結束)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、術發(fā)展展望,21世紀是醫(yī)藥生物技術快速發(fā)展的時期, 生物制藥、化學藥物、中藥形成三足鼎立,有效的為人類健康服務。 1.利用新發(fā)現的人類基因開發(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，轉基因藥材,第一節(jié) 重點：掌握生物技術的概念了解生物技術發(fā)展史,第二節(jié) 重點：了解生物技術藥物的分類和特性,第三