医学生物技术PPT课件
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生物技术在医学方面的应用发展摘要:二十一世纪,生物技术室高技术中发展最快的领域,似乎是不争的事实。分子生物技术近年来发展迅速,已成为推动分子医学发展的重要工具。生物技术在医药领域中发挥着超重要的作用,促进了医学治疗方法与相关仪器的进步,生物芯片技术,分子生物技术在制药中的重要性正在突出显现,生物技术在医药方面的应用,必将越来越广泛。生物技术药物或称生物药物是集生物学,医学,药学的现金技术为一体,以组合化学,药学基因(功能抗原学,生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学,分子生物,生物物理等基础学科的突破后盾形成的产业。现在,世界生物制药急速的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药,保健食品和日产品等各个领域,尤其在新药研究开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。目前生物制药主要集中在以下几个方面:1.肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早起诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向1L-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3中化合物进入临床试验。2.神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病,脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rh1GF-1已进入Ⅲ期临床,可以消除症状30%。3.自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘,风湿性关节炎,多发性硬化症,红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如Cenentech公司燕京一种人员化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘,已进入Ⅱ期临床,Cetor's公司研制一种TNF-α抗体治疗风湿性多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病,如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞,再将细胞注入人体,使工程细胞产生全程胰岛素供应。4.冠心病 美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防冠心病的药物是制药工业的重点增站点。Concoctor’s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志一种行业的重要增长点。Concoctor’s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的诞生。
纳米生物技术在医学中的应用
作者:天天论文网 日期:2015-12-30 10:09:07 点击:1
摘 要: 近年来纳米材料和纳米生物技术在临床治疗及临床诊断方面的应用越来越广泛,纳米药物、纳米医用材料、纳米芯片技术、体外诊断试剂逐渐开发并取得了重要进展。主要从纳米医疗和纳米诊断这两方面对纳米材料和纳米生物技术的现状及其发展前景进行了阐述。
关键词: 纳米生物技术;纳米医疗;纳米药物;纳米诊断
纳米技术是20 世纪80 年代发展起来的一门覆盖面极广、多学科交叉的高新技术。当物质到达纳米尺寸后,其性能就会发生突变,出现特殊性能,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。近些年,与生物相关的纳米生物技术发展极为迅速,成为国际生物技术领域的前沿和热点,在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景,特别是纳米药物载体,纳米医用材料、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等[1],将导致诊断和治疗手段的新发展[2]。本文对纳米医疗技术及纳米诊断技术两方面的最新进展进行了总结,对纳米生物技术未来的发展前景做出了展望。
1 纳米医疗纳米技术的研究重点之一就是开发安全有效的药物/ 基因传递载体,研究合理的输送和靶向给药[2]。
目前国际上纳米生物技术在临床上的研究范围涉及纳米药物包括纳米给药系统[3]、纳米生物材料[4]、纳米生物相容性器官等领域。
1.1 纳米药物纳米药物通常是指以合成/ 天然材料为载体,将药物通过各种物理或者化学方法引入的体系,也可以是直接将原料药物加工制成的纳米药物晶体。前者又称为纳米给药体系,是本文关注的重点。根据结构和组成不同,纳米药物可以分为纳米粒、纳米球、纳米囊、纳米脂质体和聚合物胶束等。不同于大部分常规药物,纳米药物的生物活性与载体的化学结构和物理性能密切相关。 一方面,可以通过研发各种化学和工艺方法提高载体的性能以提高纳米药物的疗效;另一方面,利用这一特性,结合纳米尺寸固有表面效应和小尺寸效应,赋予纳米药物许多常规药物不具备的优点。
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纳米技术在生物医学方面的应用
作者:张新阳
来源:《科学与财富》2018年第07期
摘 要:纳米技术具有非常高的科学研究价值,纳米技术定义是在纳米尺寸范围内进行的操作、控制、生产的物质和器件的技术。纳米技术发展至今具有空前的规模,其范围宽,领域广。纳米技术在工业催化、能源储备、生物医学、材料等领域内的产品更新提供了强大的技术支持。本文阐述了纳米技术在生物医学方面的应用,并举出相关例子,在最后对纳米虫这一物种进行了简要阐述。
关键词:DNA纳米技术;磁性纳米粒子;纳米医疗;纳米虫
一、纳米技术在生物方面的应用
(1)DNA纳米技术,DNA作为储存遗传信息的载体,一直以来都是科学家们研究和探寻的课题。在这里不得不提到DNA纳米技术,DNA纳米结构的构造主要通过DNA的自组装。自组装是是指通过弱的和较小方向性的非共价键,把原子、离子连接在一起构成纳米结构,这种方法是自然界组装高复杂度材料的主要方法。利用DNA的碱基互补配对可以制备出独立的纳米小结构,DNA模块自组装包括DNA自组装成独立纳米小结构、基于DNA瓦片的无线自组装。自DNA的模块自组装技术发展以来,涌现出大量独具创意的模块,DNA折纸术的出现为传统的自组装技术带来了新的生机,这其中包括经典的DNA折纸术和新型的DNA折纸术。随着DNA纳米技术的发展,DNA自组装体结构越来越精密,DNA组装体也以其独特的性质在生物医药、复合纳米材料、电子芯片等领域展现着广阔的应用前景,比如DNA纳米结构用于组装纳米粒子和蛋白,同时DNA也是开发多功能型检测和载药工具的良好材料。我们有理由相信,DNA纳米技术的发展将会为人类在DNA芯片、纳米器械、生物医药等方面带来新的光明。
(2)磁性纳米粒子固定化酶技术,酶是具有生物催化功能的高分子物质,具有高效性、专一性、反应条件温和、无污染等优点,在食品加工、药学和医学方面有着很大的应用潜力。在20世纪60年代迅速发展起来的固定化酶技术有效的提高了酶的利用率,近年来,纳米粒子作为酶固定化的新型载体,具有良好的生物相容性、比表面积大、颗粒直径小、较小的扩散限制、较高的载酶量及在溶液中稳定存在等优点。纳米材料的粒径尺寸为纳米级,通常介于1~100nm之间,磁性纳米粒子作为当今最受关注的的一类纳米材料,它不仅具备表面效应 、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应4个基本普通纳米粒子效应,同时还具有特殊的磁学性质:超顺磁性、高矫顽力、低居里温度和高磁化率。磁性纳米粒子一般分为天然磁性纳米粒子和人工合成磁性纳米粒子。它的粒径小、比表面积大、表面能高,为不稳定体系,易发生团聚,通常用有机小分子、有机高分子、无机材料对磁性纳米粒子表面进行修饰,使其功能化,降低其表面能,改善其分散性及稳定性,同时使磁性纳米粒子的磁响应强度、表面活性和生物相容性得到改善和提高。现在磁性纳米粒子在α-淀粉酶配体筛选分离研究、脂肪酶抑制剂龙源期刊网
现代生物技术在医药学中的应
[摘要]简述了现代生物技术在医药学中的应用现状。包括基因工程在药学方面的应用、基因工程在医学方面的应用以及蛋白质工程在药学方面的应用。
生物技术(biotechnology),有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。如今,它已广泛应用到医药学领域。
1 基因工程在药学方面的应用
1.1
基因工程药物利用基因工程技术开发新型治疗药物是当前最活跃和发展最快的领域。自1982年世界第一个基因工程药物——重组胰岛素投放市场以来,基因工程药物就成为制药行业的一支奇兵,每年平均有3-4个新药或疫苗问世,开发成功的约50个药品,诸如人胰岛素、人尿激酶、人生长激素、干扰素、激活剂、乙肝疫苗等已广泛应用于治疗癌症、肝炎、发育不良、糖尿病和一些遗传病上,在很多领域特别是疑难病症上,起到了传统化学药物难以达到的作用。
1.2 重组DNA技术在医药中的应用目前,重组DNA技术的应用在这方面相当活跃。现已利用重组DNA技术生产出各类产品:①激素类:胰岛素、生长激素、生长激素抑制剂等;生理活性剂:干扰素、白细胞介素、淋巴细胞活素等;②疫苗类:乙型肝炎病毒疫苗、流感病毒疫苗等;③酶类:蛋白酶、糖化酶、溶菌酶、尿激酶、凝乳酶等;蛋白质:胶原蛋白、血清蛋白等。④其它类产品:氨基酸、维生素、核昔、多糖、抗生素、有机酸、微生物菌体、醇类等,都可用重组DNA技术生产,充分显示了这种技术的商业价值。近年来,我国学者在重组DNA技术上却有着可喜的进展。例如:侯纬敏等分子克隆人血小板生成素基因成功;舒东等成功构建并获得高效表达抗人纤维蛋白单链抗体一低分子量尿激酶双功能事例蛋白的细胞株。曾宗浩等制备出长效胰岛素目标产品。孔祥平等制备了促肝细胞生长单克隆抗体等,为我国应用重组DNA技术的工业生产提供了丰富素材。