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生物技术的安全性范文1
1. 开拓学生的视野,为进一步学习现代生物学奠定基础
现代生物技术内容的学习将涉及到许多现代生物科学的理论研究成果,特是与生物技术发展有关的理论基础,这些原理的学习,不仅可以丰富学生的生物学知识,还可以让学生了解现代生物技术的研究热点、发展趋势与应用前景,开拓学生视野,为进一步学习现代生物学奠定基础。
2. 增强科技意识,激发热爱生物科学的感情
生命科学本身就与医学、农学、环境科学有着不可分割的联系,它既是应用科学的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水,为理论研究提出重大的研究课题。生物科学要为人类造福转化生产力,必然与技术相结合,才能在生产上发挥巨大作用。通过此内容的学习,学生将进一步认识到科学与技术的关系,了解研究生物科学的重大意义,激发探索生命奥秘和热爱生物科学的情感。
3. 提高对科技进步与社会发展关系的认识
生物技术革命是20世纪末科技领域的重大事件,是蒸汽机和电能应用以来世界近代史上的又一个里程碑,也是世界新技术革命的重要组成部分。现代生物技术已经成为人类认识和改造自然界,克服自身所面临的人口膨胀、粮食短缺、环境污染、疾病危害、能源和资源匮乏、生态平衡破坏及生物物种消亡等一系列重大问题的可靠手段和工具。加强生物技术的发展,有利于解决粮食等涉及国家经济安全的重大问题;有利于改善广大群众的健康状况,提高生活质量;有利于促进那些高污染、高耗能的传统产业改造和产业升级;有利于带动有效需求,产生新的经济增长点。发展生物技术将是21世纪我国实施可持续发展战略的重要手段,必将带动和促进国民经济的快速发展。
二、高中生物课程中的现代生物技术内容和特点
现代生物技术的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题四部分。其中每一部分都有其具体内容标准,如基因工程部分的内容为简述基因工程的诞生和基因工程的原理和技术、举例说明基因工程的应用和简述蛋白质工程;克隆技术部分包括简述植物的组织培养和动物的细胞培养与体细胞克隆、举例说出细胞融合与单克隆抗体;胚胎工程的内容有简述动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础、举例说出胚胎工程的应用和胚胎干细胞的移植等;生物技术的安全性和伦理问题部分安排的内容包括关注基因生物的安全性问题、举例说出生物武器对人类的威胁、讨论生物技术中的伦理问题等。这些内容是以专题的形式呈现,各专题之间无内在联系,但专题的排序按从微观到宏观安排。由于基因工程是现代技术的核心内容,所以《生物课程标准》首先介绍基因工程的原理及其应用,先从基因水平介绍生物工程,然后再从细胞水平和组织水平介绍体细胞克隆技术和胚胎移植,讲述细胞工程和胚胎工程的原理、方法和应用前景,最后讨论生物技术的安全性和伦理问题。
三、 高中生物课程中现代生物技术内容的教学建议
1.以专题和讨论为主要教学形式
根据2003课标,现代生物技术的内容分别以专题的形式呈现,比如基因工程、基因工程的诞生、基因工程的原理和技术、基因工程的应用及蛋白质工程就作为一个专题。这个专题在内容上不仅相连,而且循序渐进,符合学生从易到难的学习过程,所以,在教学过程中,也应该采取专题的教学形式进行教学。当然,在专题讲座过程中要注意启发式教学,激发学生积极思考,善于动脑,主动探索有关问题,注意提高他们的判断性思维的能力。其次还可以以学生讨论的教学形式进行教学,选好内容后,找出一个主题让学生进行讨论。在讨论之前,教师布置课前要预习的课文和要查阅的资料,指出讨论的大体框架和思路,并准备好在教学中需要的教具、资料卡片等;在讨论过程中,教师要适当的引导,使学生的讨论不脱离主题,往解决问题的方向发展;讨论结束后,进行讨论总结,总结出专题的主要内容。
2.不断更新教学内容
在新的世纪里,现代生物技术的发展飞速,各个领域的进展迅速,所以,在进行现代生物技术教育教学时,教师要不断更新教学内容,补充新的研究成果和进展,并增设新的专题。在教学中要积极引导和组织学生查阅有关资料,可以通过互联网或者学术期刊进行查阅,如中国学术期刊网、万方数据库、报纸摘要、文献期刊等,了解现代生物技术的研究现状和最新成果。还可以让学生练习撰写专题综述报告,就某个专题,对其产生、发展、应用和研究现状等进行概括论述,并织开展口头交流、辩论等活动。
3.充分利用课程资源
3.1 充分利用现代教育技术
随着现代教育技术的发展,现代教育技术手段多种多样,现代生物技术的教育可以用多媒体的教学手段,市场上有一些教学光碟和多媒体软件,我们可以有选择的直接采用或稍加修改后再用。也可以录制电视短片,把现代生物技术的操作过程录制下来,播放给学生看,而且教师还可以根据教学要求,利用计算机,自己动手制作一些动画,把专题内容形象的展现出来,以便于学生更好的理解。
3.2 选择利用网络资源
信息技术与生物课程的有机整合,为生物教学在时间、空间、内容和形式上的拓展与开放创造了良好的条件,丰富的网络资源提供了大量的生物教学资源。一方面教师可以根据教学目的,在互联网上搜索、整理、综合有关课题的知识和素材,精心设计、制作教学课件,如下载一些教学视频资料,给学生以直观的感受,或制作专题网站供学生使用;另一方面教师为学生提供适当的参考信息,如网址、搜索引擎、相关关键词等,让学生自己去互联网搜索素材。例如,在基因工程专题的教学中,教师可以给学生一些相关网站、主页或网址,让学生去互联网上搜索有关转基因生物、基因药物和人类组基因计划等方面的素材,以更好的理解专题的内容,并丰富学生的知识。
生物技术的安全性范文2
关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂
引言
随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
1现代生物技术的内容与特点
现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。
生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。
2现代生物技术在废水处理中的应用
废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。
2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。
2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。
2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。
3生物修复技术
生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。
生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。
4微生物水处理剂
微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。
现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。
参考文献:
[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22(9):7-9.
生物技术的安全性范文3
[关键词] 生物技术药物药物分析理论实践
21世纪是生物生命世纪,生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容,而生物技术应用最广泛的领域是医药领域,其中尤以医药生物技术分支发展最快。生物技术在制药领域中发挥着越来越重要的作用,成为制药工业的一个独立体系[1]。《中国药典》(2000年版)首次载入了基因工程产品。在此大背景下如何培养全面高素质的药学人才这一问题被摆在了我们面前[2]。
一、生物技术药物分析的特点
生物技术药物是指采用DNA重组技术或其他新生物技术生产的治疗药物,特点是绝大多数为生物大分子性内源物质,临床使用剂量小,治疗的针对性强,治疗的生理生化机制合理,疗效可靠,毒副作用小。这类药物在生产过程中具有特殊性:(1)提取纯化工艺复杂、(2)稳定性差、(3)易变质腐败、(4)注射用药要求;因此生物技术药物在质量控制方面就必须提出更高的要求,需要理化检验指标同时还需要生物活性指标的检验。
生物技术药物质量控制的基础,一是药物质量控制常用的生物化学方法,这些方法有免疫分析法、电泳分析法和酶分析法等。二是生物药物质量控制中常用的生物化学方法,如多肽、蛋白质、酶类生物药物的生物化学分析方法。无论通过那一种方法进行质量分析,学生必须扎实的掌握生物技术药物分析的理论知识以及实际操作技术。
例如,为了保证生物技术药物的安全性,使用体外方法代替动物实验进行药物生物活性的测定;用灵敏度更高的灭活病毒验证方法等等。以上质量控制方法对分析人员的理论及实际操作都有很高的要求。为了进一步提升药品的可控性和有效性,在纯度及杂质分析方面,目前国际上经常采用的纯度分析方法包括了SDS-PAGE、等电聚焦等,还需要应用DNA分子鉴定、薄层-生物自显影技术对生物技术药物中的杂质所带来的免疫反应或过敏反应进行控制。
因此对生物技术药物进行质量分析,可以说除了需要具备高的药物分析理论素养以外,还需要掌握一些较为先进的仪器设备的原理及使用方法。如液相色谱-质谱联用技术、核磁共振技术、双相电泳技术、蛋白质的二硫键分析等。
二、加强理论教学内容
在药物分析的理论教学中应当将基础理论与发展前沿相结合,教学形式多样化。生物技术的理论与实践研究发展十分迅速,每一项新的研究都与药学有着十分密切的关系,将这些新的研究成果及时介绍给学生是十分必要的。可以采用以下两种方法,一是教师在课堂上及时给学生补充,如“PCR技术与未来药学研究的关系”,及时向学生介绍;二是给学生布置一些课外小课题,如“干扰素质量控制方法建立的目的”、“EPO的体内分析方法”等,让学生自己查阅资料,在教师的组织参与下举办课外的“分组讨论”进行交流;也可以请同学在课堂上进行汇报,教师进行指导。
此外由于生物技术的不断快速发展,在有限的时间内,尽可能让学生学习更多的知识并非易事。尤其是对于大多数制药工程专业学生来说,由于缺乏在制药企业实践接触的机会,在学习生物技术制药课程各章节内容时,显得较为抽象,而且直接书面讲授,枯燥、乏味,学生很容易对操作基本原理一知半解,理解不深刻,教学方法不灵活。并且许多尖端技术难以在实验中体现,因此需要通过理论的教学予以补充。除了在课堂中强化原理的理解,还应该辅助其他的教学手段,如动画演示、视频观摩、以及一些简单的软件模拟实验操作,以便加深印象。在授课时,采用教师自制的丰富的多媒体教学课件,结合网络课程中的虚拟实验室或动画演示实验,能够直观地展现各类生物药物分析仪器的工作原理、工作过程,在教学过程中形成理论知识与形象感受交叉互动,利于学生理解抽象的课程内容,从而使课堂气氛活跃,达到了非常满意的教学效果,在未来的实际应用中能够尽快独立工作。
三、改进实践教学内容
实践教学是学校实现培养人才目标的重要方面,它对提高学生的综合素质,培养学生的动手操作能力和动脑思考能力,使学生成为一个复合型人才具有特殊作用。实践教学能为创新教育提供良好的平台,在提高学生的综合素质方面,它起着理论课所不可替代的作用。除讲清基本理论外,应该适时地组织学生参观生物技术高新企业,了解生物药品的生产过程,对一些生物制药企业和生物药物市场进行调查研究。在实习过程中引导学生重点观察生物技术药物生产工艺及质量控制单元操作设备,使学生对此有了较深的感性认识,为后续的理论学习打下良好基础,以配合理论教学,提高教学效果。在保证学生掌握基本实验技能的前提下,适当加入一些综合性、开放性、创新性实验。尊重学生在实验教学中的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案,充分发挥学生在实验教学中的想象力和创造力。如在生物药物的分离纯化实验中,鼓励学生自主设计分离路线,进行相关物质的纯化,大大提高学生分析问题和解决问题的能力。
为了加强学生对生物技术药物质量控制方法的体会,因此除在课程中,复习巩固生物化学中对于蛋白质、核酸、多糖、酶等药物的分析实验的基础验证性实验,在课外还可以成立“生物技术药物分析兴趣小组”对学生自己感兴趣的药物设计质量控制方法并在教师的指导下进行验证。
上述实验内容安排的特点是:①改变了传统的验证性实验,单独验证蛋白质性质(各种颜色反应)、酶的性质等,取而代之的是从蛋白质的分离纯化、鉴定及多肽的合成等一系列完整的性质、结构、功能实验;②实验内容重组调整后,综合性实验则重点介绍药学研究中常用的生物化学方法,如酶类药物的动力学分析方法,对体内药物代谢酶的分析,生物药物筛选中采用的生物化学方法等;③实验方法上,采用先与基础生物学实验,后与分子生物学实验相连接的手段,从而在实验内容和方法上力求将所学课程连贯起来,培养学生综合思维的能力。
由于生物技术的快速发展,生物技术药物已经越来越多的应用于临床,但是这一类药物的质量控制方法还存在很多的不足,造成临床使用的安全隐患。因此加强药物分析课程中生物技术方向的教学内容对培养能够适应新型药物发展的实用性人才,保证生物技术药物的安全性和有效性具有非常重要的实践意义。
参考文献
生物技术的安全性范文4
关键词:生物技术;食品检验;检测应用;过程方法
现代社会,科学技术突飞猛进,食品处理与加工技术不断创新,食品安全检测检验面临着新形势与新任务,必须采取行之有效的技术方法准确掌握食品安全状况,杜绝食品问题,以免对人民群众的身体健康造成不良影响,保障经济社会持续健康稳定发展。本文就此展开探讨。
1现代生物技术的起源及其重要性
生物技术涵盖了生物学、化学、信息科学等多学科知识,重点在于探究发现生物的遗传与变异。生物技术有助于研发更高品质、更具应用价值的生物类产品,满足人类经济社会快速发展下的物质需求。生物技术最早起源于经典遗传学,早期科学家在特定试验条件下,发现了遗传物质的分离与结合。之后,经过几代科研人员的共同努力,逐渐认识了“基因”,使现代生物技术的实践应用成为可能。有观点认为,生物技术将成为现代生物学与化学的重点研究与发展方向[1]。当前,食品安全问题备受社会关注,农药残留与添加剂超标等问题频频发生。因此,应用生物技术强化食品检验具有深刻的现实意义[1]。
2食品检验中常用的生物检测技术
2.1生物酶技术
生物酶技术是食品检验工作常用的现代技术方法之一,具有显著的免疫分析技术特征,检测效率高,数据准确率高,可真实反映食品安全现状。在实际操作中,生物酶技术通过提取食品检验样品,对其中含有的化学成分进行精准分析与识别,极大程度上降低检验误差。
2.2分子生物技术
分子生物技术在食品检验中的应用重点在于检验病原微生物,有效研判食品中的微生物与寄生虫含量,进而对食品的污染程度做出判断。同时,在分子生物技术的支持下,可精准掌握部分微生物的基因变化状况,分析基因序列特点。随着食品检验要求的不断提高,分子生物技术的应用深度持续提高[2]。
2.3生物传感器技术
生物传感器技术主要依托于特定仪器设备,检测分析食品中所包含的抗原、抗体及其他大分子物质的含量,通过特定仪器设备将食品中待测目标物相关信息转换成为可直观识别的信息,进而完成对待测目标物的检测。应用生物传感技术进行检测,可掌握食品中致病菌的类型与含量,蛋白质与糖分的品质等。
2.4生物芯片
生物芯片技术主要利用生物芯片检测仪器,获取生物分子信号,获知食品分子状况,进而得出相应的检验结果。生物芯片技术检测效率较高,可在短时间内完成更多检测任务,检验数据可信度高,是当前和未来一段时间内最为可靠的检验技术之一[3]。
3食品检验中现代生物技术的应用
3.1检验有害微生物
众所周知,当前食品种类呈出多样化发展趋势,各类新型食品纷纷问世,对食品安全检验提出了挑战与考验。加之食品从生产到出厂流通再到批发零售,最终流向消费终端进入消费者手中,流程环节较多,可能受到的污染较多,容易滋生致病菌与有害微生物,带有致病菌与有害微生物的食品一旦被食用,将严重影响人们的身体健康。因此,在食品检验中,必须强化现代生物技术的运用,有效检验食品中的有害微生物,并出具相应的检验检测数据报告,只有满足要求才能进入市场流通。
3.2检验残留农药
长期以来,国家高度重视食品农药残留,相继制定了一系列减少与控制农药残留的方针政策,取得了令人瞩目的成就。但是农药是使农作物正常生长的重要物质,对于提高作物产量与品质,减少病虫害的发生具有关键作用。通过现代生物技术检验食品残留农药,依旧是生物技术应用中的一项重大课题。当前,我国已经制定了符合我国国情的农药残留检测标准,通过生物酶技术与传感技术的有效运用,准确检测农药残留指标,杜绝农药残留超标的食品流向市场,确保食品安全[4]。
3.3检验转基因食品
在现代基因技术的支持下,转基因食品开始进入人们的日常生活。转基因技术利用基因遗传原理,对食品原材料的基因片段进行改造,然后将其加工成食品。转基因食品的安全性至今仍存在较大争议,但大部分人对转基因食品持谨慎态度,部分质量低劣的转基因产品,对人体造成的伤害是不可逆转的。因此,必须通过现代生物技术对转基因食品进行专项检验,准确识别转基因食品的安全系数,有效掌握转基因食品构成,并在食品包装上做出明确标识,全面体现转基因食品特征,保障食品市场健康有序。
4现代生物技术在食品检验中的应用趋势
4.1高效化
在科学技术不断发展和进步的时代背景下,食品检验技术会呈现出新的发展趋势,现代生物技术也会表现出明显的高效化特征。高效化集中表现为操作流程更加简单,食品检测时间缩短,能在短时间内完成检测任务,并准确获取相关数据资料,提高食品检测效率。
4.2多样化
随着人们对食品质量要求的提高,在食品检测中,现代生物技术呈现出多样化特征,能够用于食品检测的现代生物技术种类越来越多。在具体检测过程中,单一的现代生物技术,已无法满足食品检测需要,而是需要应用多种多样的检测技术。因此,有必要综合应用多种检测技术,对食品进行详细、全面的多样化检测,以准确把握食品安全状况,保障食品安全与可靠[5]。
生物技术的安全性范文5
[关键词]制药专业;研究进展;新技术
中图分类号:TQ460.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)24-0103-01
一、生物技术制药现状
1.1 非基因工程生化物
此类药物有脑蛋白水解物注射液、玻璃酸钠、分子肝素钙、分子肝素钠、促肝细胞生长素、蚓激酶、甘糖酯等共97种。
1.2 先导化合物
以天然产物为先导化合物,通过组合化学技术合成大量结构相关的物质,建立有序变化的化合物库,供药物筛选和药效关系研究用。
1.3 生化制药中先进分离分析技术的运用
多种层析(如亲和层析、高效液相层析)、超速离心等技术的运用,可成功地制得高纯度的生化药物。如尿激酶、胰岛素、重组人胰岛素、激肽释放酶、辅酶A、肝素钠等都是通过这种技术使药效得到较大的提高。
1.4 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药
应用上述技术系统综合研制开发的新药,主要有以下各类药物:1)多糖类,如玻璃酸钠、香菇多糖、低分子肝素等;2)酶及酶抑制剂类,如门冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制剂、胶原酶、降纤酶等;3)多肽类,如人降钙素、鲑鱼降钙素等;4)细胞因子类,如白介素-6、肿瘤坏死因子、神经生长因子、血小板生成素等;5)结购笮奘卫啵缧奘蚊哦影访浮⑿奘纬趸锲缁傅取?1.5 应用生物技术改造传统制药工艺
微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。微生物转化是利用微生物产生的特异酶完成特定的生化反应,使有机物转变成工业产品。
二、生物制药研究新进展
2.1 计算机辅助药物设计技术发展
计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透,促进了药物设计的发展。计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能,并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来,研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等,从药物机理出发,改进现有生物活性物质的结构,快速发现并优化先导化合物,使其尽早进入临床前研究,减少传统的新药研究的盲目性,缩短新药研制的时间。
2.2 组合化学与高通量筛选技术发展
组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物,建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。
2.3 药物手性合成技术发展
化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现,使得合成反应具有化学选择性成为现实,并促进了药物合成技术的快速发展,其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。
三、药物生物技术发展
生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物,它是目前生物技术研究最为活跃的领域,给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。
3.1 重组DNA技术
重组DNA技术又称基因工程,是将染色体分离、纯化的DNA或人工合成的DNA结合,构成重组DNA,再转化导入宿主细胞内进行无性繁殖,筛选出能表达的蛋白质活性细胞,加以纯化、扩增成为克隆,并表达产生出人类需要的产物。药物学家利用重组DNA技术大量生产生物技术药物,如多肽、蛋白质类、酶类药物和疫苗,并定向改造生物基因结构、构建高产菌株、改造传统制药工艺。4.2抗体技术
3.2 抗体技术
以杂瘤技术为基础的单克隆抗体技术,为得到稳定的抗体提供可能,单克隆抗体是由一个杂交瘤细胞及其子代产生的抗体或是由单个B淋巴细胞分泌的、针对单一抗原决定簇的均质单一抗体,它具有单一、特异与纯化的特性。单克隆抗体它主要用于免疫诊断,定向给药及配制家庭检测试剂盒及体内微量成分和药物的测定,在治疗上有很大的治疗前景。有些单克隆抗体已被用作治疗疾病的药物,用酵母表达抗体的可变区,生产人源化的单克隆抗体作为治疗药物的方案正在实现中。
生物技术的发展不仅推动了药物制造工艺的改进,而且极大地促进了人们对疾病的发生和治疗机制的认识,从而为新药的筛选与发现确定了更多更新的治疗作用的靶物质。些发现使治疗药物对疾病的治疗具有全新的作用机制。重组DNA技术和治疗靶的结构细节研究,为新药发现提供了更多的高效途径。1983年第一个生物技术药物人胰岛素上市以来,到2000年国际上已有116种生物技术药物上市,还有2600多种的生物技术药物处在早期临床试验或处于实验室早期观察阶段。2000年生物技术药物销售额已经超过300亿美元,约占同期药品市场销售额的10%。可见生物技术药物已成为新药开发的生力军。
四、药物不良反应与用药安全技术发展
医药科学的迅速发展新药层出不穷,用药复杂性越来越高,用药引起的社会问题也越来越多,应避免不合理使用药物,防止不良反应的发生,处方药一定不要不合理使用。合理使用药物不仅可以减少、降低药物的不良反应,还能避免药品乃至医药资源的浪费。
不合理用药不仅导致机体不良反应和药源性疾病大量增加,同时也影响治疗技术的提高,严重阻碍现代卫生事业的发展。合理用药是医师、药师、护师、病人、药物和环境相互作用的结果,任何一方有关人员不合理用药都会影响其他人员的努力造成前功尽弃。迄今为止,人类还不能达到研制出的药物完全有益无害,因此,只有加强对药物使用权限、过程和结果的监管,力求应用得当,趋利避害,才是合理用药的意义所在。
4.1 安全性
安全性是合理用药的首要条件,药物性损害现已成为主要致死疾病之一,仅次于心脏病、癌症、慢性阻塞性肺病、脑卒中。药物性损害已对人类健康构成威胁,成为一个全球问题,引起人们的广泛关注。药物的安全性日益重要,药物的安全性不是药物的毒副作用最小,或者是无不良反应,这类绝对概念,而是强调让用药者承受最小的治疗风险,获得最大的治疗效果。
4.2 有效性
人们使用药物就是通过药物的作用达到预定的目的。不同药物由于不同的场合其有效性的外在表现明显不同,对于医学用途的药物治疗要求的有效性在程度上也有很大差别,判断药物的有效性指标有多种,临床常见的有治愈率、显效率、好转率、无效率等。预防用药有疾病发生率、降低死亡率等。
4.3 经济性
经济地使用药物强调以尽可能低的治疗成本获得较高的治疗效果,并不是尽量少用药或者用廉价药品,应当是单位使用用药效果所投入的成本应尽可能低。
4.4 适当性
适当性强调因人而异的个体化用药原则,有些药物还应精心设计适当的初始剂量和维持剂量,密切观察病人的用药反应,及时调整剂量、给药途径,确定双方都可以接受的现实条件下,可以达到的用药目标。即根据用药对象,选择适当的药品,在适当的时间以适当的剂量和用药途径,达到适当的治疗目标。
参考文献
[1] 马志英.新理论新方法影响下的制药新技术发展.卫生职业教育.2005.
生物技术的安全性范文6
转基因作物种植具有产量优势严格意义上的转基因技术,就是将某些生物的基因转移到其他物种中,使其出现原物种不具有的性状或产物。自从转基因生物技术产生以来,特别是1996年转基因作物种植合法地产业化以来,转基因生物技术和应用在反对声中不断地发展。根据国际农业生物技术应用服务组织的资料,从1996年到2012年,全球转基因作物种植面积由170万公顷增加到1.7亿公顷。其中,美国转基因作物种植面积所占比重超过40%,是世界上最大的转基因作物种植国家。但是,发展中国家转基因作物种植面积发展更加迅猛,到2012年首次超过发达国家,占全球种植总面积的52%。
近年来,全球转基因作物种植面积年均增长速度达到两位数,与转基因作物种植的明显优势分不开。转基因作物种植,如通过种植抗病虫害作物,不仅可以节约投入,特别是减少现代农业中杀虫剂等化学品和能源投入,还能够提高农产品产量和质量,为全球粮食安全、可持续发展和气候变化作出贡献。根据国际农业生物技术应用服务组织的资料,从1996年到2011年,转基因作物种植增加了982亿美元的农产品产量,节省了4.73亿公斤的杀虫剂,节约了1.1亿公顷的土地,仅2011年就减少了231亿公斤的二氧化碳排放。
应用推广存在潜在危害风险
社会上经常出现对食用转基因食品安全性的担忧。食用转基因食品后是否会产生过敏反应而出现身体不适?长期食用转基因食品是否会激活某些细胞过快生长而产生肿瘤?是否会改变人体组织功能而导致人类繁育能力下降或者导致人类变异?
尽管社会上仍不断出现食用转基因食品危害人体健康担忧,但是,迄今为止世界上仍然未出现任何一例得到严格的科学理论和证据证明的转基因食品对人类产生实质危害。
人们除了对食用转基因食品的安全性存疑外,还对种植转基因作物的生态安全性产生担忧。种植转基因作物,是否会通过基因漂移等途径带来其他植物杂草化,或者出现超级杂草和超级害虫,破坏生物多样性?
转基因植物可能会与近缘物种间产生基因漂移,形成?超级杂草,繁殖能力强,抗除草剂,在世界广泛蔓延,危害农业生产。据说,20世纪90年代末,美国农民广泛种植抗除草剂草甘膦的转基因棉花。到2004年,棉花地里出现了能够抗除草剂的苋菜,与棉花争夺水分、阳光和土壤养分。自然中还可能出现种植转基因作物的农机具或者运输工具等带有转基因成分,混入到非转基因农作物中,带来转基因农作物漂移的风险。
在现实生活中,转基因作物种植可能会破坏生态系统是得到证明的。美国大规模种植玉米的田地里,看不到任何鸟类。抗虫转基因作物的种植,可以消灭虫害,但也可能带来食物链的断裂,冲击自然生态系统。由于转基因作物的明显优势,农民往往会倾向于专门种植转基因作物,这样可能导致其他品种的灭绝,破坏生物多样性。
客观地说,转基因技术应用推广的危害风险是存在的。
建立风险评估才能更好服务人类
转基因作物及其食品生产经营是否需要监管?政府在风险评价、风险认知和风险交流等方面是否有必要承担责任?是否赋予消费者对转基因食品的知情选择权?这涉及转基因食品如何进行标签管理。
要让转基因技术应用推广更好地服务人类,必须高度重视各类风险。要有能够代表公众权益的政府或者组织对影响食品安全的各种危害进行评估,准确描述风险特征,要让公众知情,并提出和实施风险管理措施,尊重消费者的选择。
要让转基因技术应用推广更好地服务人类,必须采取慎重的态度。目前转基因食品的风险评价遵从实质等同性原则,认为转基因食品营养物质与传统的没有区别就算作是安全的。转基因大豆榨油,成品油脂中不含转基因成分就是安全的。实质等同原则评估食品安全风险能否做到万无一失?目前,乐观地说,人类开发和合法生产转基因食品,在现有科学知识和技术条件下无法证明不会对人体带来危害。