【正文】 2022/2/13 1 生物制藥 Biopharmaceutics 陳宇熹 Tel： 059187646115 福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院 2022/2/13 2 關(guān)于本課程和考試 ? 專業(yè)核心課 ，課程教學(xué)為 1學(xué)期，共 40學(xué)時， 。 ? 考試方式 ：學(xué)期期末筆試，閉卷，滿分 100分； ? 考試成績 =（筆試成績 ） +（出勤、平時上課提問、作業(yè) ）； ? 不劃重點(diǎn)，以書本為主，講課內(nèi)容為輔。 2022/2/13 3 上課紀(jì)律： ? 按時上課、有事請假，遲到者請從前門走并喊報 告，事后說明原因 。 ? 點(diǎn)名方式：老師點(diǎn)名或點(diǎn)人數(shù)，學(xué)習(xí)委員或班長配 合 。 ? 實(shí)驗(yàn)課 不得缺席，如有事者應(yīng)請假，征得教師同意 后申請補(bǔ)做。 2次無故不參加者不得參加期末考試 。 ? 出勤、平時上課提問和作業(yè)占 30%，期中無故遲到 扣總分 1分 /次，曠課扣總分 2分 /次， 10分扣完則扣筆 試成績；缺課、曠課累計(jì)超過該課程教學(xué)時數(shù)三分 之一及以上的學(xué)生，取消其參加該課程考試的資 格， 請假手續(xù)按學(xué)院規(guī)定處理。 2022/2/13 4 第一章 緒 論 ? 生物技術(shù)的概念 ? 生物技術(shù)藥物 ? 生物技術(shù)制藥的概念和主要研究內(nèi)容與任務(wù) ? 生物技術(shù)與生物技術(shù)制藥的發(fā)展簡史 2022/2/13 5 一、生物技術(shù)的概念 （一）生物技術(shù)的概念 生 物 技 術(shù) （ biotechnology ） 又 稱 為 生 物 工 程（ bioengineering） ， 是指人們以 現(xiàn)代生命科學(xué) 為基礎(chǔ) ，結(jié)合先進(jìn)的 工程技術(shù) 手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理 ， 按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料 ， 為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的技術(shù) 。 2022/2/13 6 （二）生物技術(shù)與各學(xué)科的關(guān)系 分子生物學(xué) 微生物學(xué) 生物化學(xué) 醫(yī)學(xué)生物技術(shù) 遺傳學(xué) 藥物生物技術(shù) 細(xì)胞生物學(xué) 現(xiàn)代生物技術(shù) 農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 化學(xué)工程 食品生物技術(shù) 免疫學(xué) 環(huán)境生物技術(shù) 藥學(xué) 海洋生物技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)等 2022/2/13 7 （ 三 ） 生物技術(shù)與醫(yī)藥的關(guān)系 生物技術(shù)最早應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域是醫(yī)藥行業(yè) 。 1977年： 第一個重組的 生長激素抑制因子 (somatostatin)出現(xiàn) 。 之后 ， 美國成立了第一家遺傳工程公司 ——Geech， 進(jìn)行小牛和小豬的生長激素的開發(fā)研究 ， 與其他公司合作開發(fā)了 ?干擾素的生產(chǎn)技術(shù) 。 1981年： 第一個診斷用 單克隆抗體 首先在美國正式上市； 2022/2/13 8 1982年： 第一個基因工程技術(shù)生產(chǎn)的 人胰島素得到批準(zhǔn) ， 投放市場 ， 第一個 基因工程疫苗 也正式上市； 1986年： 第一個單克隆抗體新藥 ——抗 T細(xì)胞分化抗原 OKT3單克隆抗體 被批準(zhǔn)投放市場 ， 用于治療腎移植后作為抗排斥反應(yīng)的藥物 ， 有效率達(dá) 94%。 此后三十幾年中 ， 陸續(xù)被批準(zhǔn)上市的產(chǎn)品已達(dá)幾十種 ， 正在臨床試驗(yàn)的產(chǎn)品達(dá)幾百種 。 2022/2/13 9 2. 與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 （ 1）從分子水平上去研究和認(rèn)識疾病： 如遺傳性疾病、癌癥等 （ 2） 疾病的診斷： 如酶聯(lián)免疫吸附測定 、 DNA診斷系統(tǒng) 、 遺傳疾病的分子診斷 、 癌癥的分子診斷 、 生物芯片診斷等 （ 3）疑難病癥的防治手段： 生物導(dǎo)彈 — 單克隆抗體、基因工程疫苗、基因治療等 （ 4）制造人的器官 人耳鼠 2022/2/13 10 （四）生物技術(shù)所包含的內(nèi)容 按照傳統(tǒng)的說法 ， 生物技術(shù)包括的內(nèi)容主要是： 基因工程 、 細(xì)胞工程 、 發(fā)酵工程和酶工程 這四大工程 。 由于生物技術(shù)與生命科學(xué)的飛速發(fā)展和學(xué)科之間的相互滲透 ， 生物技術(shù)所包含的內(nèi)容不斷擴(kuò)大 ， 如 蛋白質(zhì)工程 、抗體工程 、 糖鏈工程 、 海洋生物技術(shù) 、 生物轉(zhuǎn)化 等 。 2022/2/13 11 基因工程 （ geic engineering） 又叫遺傳工程 ， 是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心和主導(dǎo) 。 所謂遺傳工程就是從生物體中把生物遺傳物質(zhì) （ 基因或 DNA分子 ） 分離出來 ，或 人工合成一段基因 ， 用人工的方法對遺傳物質(zhì)進(jìn)行搭配 、 組合 ， 然后轉(zhuǎn)入某 生物的細(xì)胞內(nèi) ， 從而通過改變其遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來改變它的 遺傳特性 ， 使它定向地產(chǎn)生所需的生物品種 。 由于它在 DNA分子水平上動手術(shù) ， 又稱為 DNA重組技術(shù) 、 分子水平雜交技術(shù)或稱基因操作 。 2022/2/13 12 基因工程 基因工程可以跨越生物遠(yuǎn)緣不能雜交的鴻溝 ，實(shí)現(xiàn)物種 ， 甚至動物 、 植物 、 微生物之間的基因雜交 ， 所獲得的生物產(chǎn)品或生物新品種在醫(yī)藥 、 衛(wèi)生 、 農(nóng)業(yè) 、 畜牧業(yè)和環(huán)境保護(hù)具有廣闊的應(yīng)用前景 。 2022/2/13 13 2. 細(xì)胞工程 細(xì)胞工程 （ cell engineering） 是指以細(xì)胞為基本單位 ， 在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng) 、 繁殖 ， 或人為地使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按人們的意愿發(fā)生改變 ， 從而達(dá)到改良生物品種和創(chuàng)造新品種 ， 加速繁育動 、 植物個體 ， 或獲得某種有用的物質(zhì)的過程 。 由于細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平上動手術(shù) ， 又可稱為細(xì)胞操作技術(shù) 。 2022/2/13 14 細(xì)胞工程的內(nèi)容 ? 細(xì)胞融合技術(shù) ? 細(xì)胞器移植技術(shù) ? 原生質(zhì)體融合技術(shù) ? 染色體工程 ? 細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù) 2022/2/13 15 細(xì)胞融合技術(shù) ? 細(xì)胞融合技術(shù)是將兩個不同種類的細(xì)胞 ， 通過 化學(xué)的 、 生物的或物理的辦法 ，使它們彼此融合在一起 ， 從而產(chǎn)生出兼有兩個親體的遺傳性狀的細(xì)胞 。 這實(shí)質(zhì)上是無性雜交 ， 故又稱其為體細(xì)胞雜交 。 2022/2/13 16 2022/2/13 17 細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù) ? 動物細(xì)胞培養(yǎng) ? 植物細(xì)胞培養(yǎng) ? 人或動物的組織培養(yǎng) ? 植物的組織培養(yǎng) 2022/2/13 18 3. 發(fā)酵工程 ?發(fā)酵工程 (fermentation engineering)是通過現(xiàn)代技術(shù)手段 ，利用微生物的特殊功能生產(chǎn)有用的物質(zhì) ， 或直接將微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系 。 這項(xiàng)技術(shù)主要包括菌種選育 、菌種生產(chǎn) 、 代謝產(chǎn)物的發(fā)酵以及微生物機(jī)能的利用等技術(shù) 。 ? 發(fā)酵工程已用于多種產(chǎn)品如酒類 、 抗生素 、 氨基酸 、 微生素 、 激素 、 工業(yè)用酶等生產(chǎn) 。 近年來 ， 隨著基因工程 、 細(xì)胞工程和酶工程技術(shù)向發(fā)酵工程的滲透 ， 更拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域 。 2022/2/13 19 4. 酶工程 ? 酶工程 （ enzyme engineering） 是利用酶或細(xì)胞所具有的特異催化功能 ， 或?qū)γ高M(jìn)行修飾改造 ， 并借助生物反應(yīng)器和工藝過程來生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù) 。 它主要包括酶的開發(fā)和生產(chǎn) 、 酶的分離和純化 、 酶的固定化 、 反應(yīng)器的研制及酶的應(yīng)用等內(nèi)容 。 2022/2/13 20 5. 蛋白質(zhì)工程 ? 蛋白質(zhì)工程 （ protein engineering） 是一門從改變基因入手 ，制造 新型蛋白質(zhì) 的技術(shù) 。 ? 其過程是： 先找到一個合成與這種新型蛋白質(zhì)的基因接近的基因；然后 ， 修改這個基因 （ 用定位突變技術(shù)修改這個基因的核酸順序 ） ；再把修飾好的基因植入細(xì)菌或生物的細(xì)胞里 ， 讓細(xì)菌產(chǎn)生出人們想要的新型蛋白質(zhì) 。 ? 它與基因工程的區(qū)別在于： 前者是利用基因拼接技術(shù)用生物生產(chǎn)已存在的蛋白質(zhì) ， 后者則是通過改變基因順序來改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) ， 生產(chǎn)新的蛋白質(zhì) 。 因此 ， 蛋白質(zhì)工程又被稱為第二代基因工程 ， 也被稱為第二代生物技術(shù) 。 2022/2/13 21 6. 抗體工程 ? 抗體工程 （ antibody engineering） 是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)或分子生物學(xué)手段在體外進(jìn)行遺傳學(xué)操