生物技術(shù)制藥本課程知識(shí)結(jié)構(gòu)及相互之間的關(guān)聯(lián)基因工程細(xì)胞工程酶工程發(fā)酵工程抗體工程--核心--基礎(chǔ)--條件--手段--實(shí)例動(dòng)物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程生物技術(shù)制藥就是通過以上工程方法的高科技新興產(chǎn)業(yè)第一章緒論第一節(jié)生物技術(shù)的發(fā)展史第二節(jié)生物技術(shù)藥物第三節(jié)生物技術(shù)制藥第一節(jié)生物技術(shù)的發(fā)展史一概述二生物技術(shù)發(fā)展簡史一概述生物技術(shù)制藥概念：生物技術(shù)：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、蛋白質(zhì)工程、抗體工程等。生物技術(shù)制藥：采用現(xiàn)代生物技術(shù),借助某些微生物、植物、動(dòng)物生產(chǎn)醫(yī)藥品。19世紀(jì)：細(xì)胞是生命的基本單位細(xì)胞學(xué)說：細(xì)胞是動(dòng)植物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，一切生命現(xiàn)象都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)表達(dá)的遺傳密碼蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄線性多肽鏈

（無功能活性）翻譯生命活動(dòng)的分子基礎(chǔ)以核酸和蛋白質(zhì)為中心的生物大分子是生命現(xiàn)象的共同物質(zhì)基礎(chǔ)，細(xì)胞和有機(jī)體所有生命活動(dòng)都是以這些生物大分子及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和相互作用來實(shí)現(xiàn)的。結(jié)構(gòu)與功能

分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)：20世紀(jì)生物學(xué)的主流生物技術(shù)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(zāi)害；促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和新產(chǎn)業(yè)的形成，對人類社會(huì)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的革命性影響；生物技術(shù)這一新生事物正迅速走向老百性日常生活各個(gè)方面,將對人類的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。生物技術(shù)學(xué)科的地位世界新技術(shù)革命的主角之一,

生物技術(shù)與信息技術(shù)，新材料,新能源一起已成為新產(chǎn)業(yè)革命四大支柱之一陽光技術(shù)，朝陽產(chǎn)業(yè)，黃金工程，倍受世界各國重視21世紀(jì)是生物生命世紀(jì)，生物技術(shù)將成為21世紀(jì)高技術(shù)革命的核心內(nèi)容二生物技術(shù)發(fā)展簡史１傳統(tǒng)生物技術(shù)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)酵面包我國殷朝制醬周朝制醋特點(diǎn):自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗(yàn)２近代生物技術(shù)階段1860年荷蘭微生物學(xué)家安東.列文虎發(fā)明顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物1865年法國科學(xué)家巴斯德證明了發(fā)酵原理1928年英國Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素３現(xiàn)代生物技術(shù)1953年Watson、Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1973年建立DNA重組技術(shù)1975年建立單克隆抗體技術(shù)1978年大腸桿菌表達(dá)出胰島素1988年P(guān)CR方法1997年英國克隆多利羊2003年人類基因組測序完成近半個(gè)世紀(jì)生物技術(shù)發(fā)展的10大里程碑1953年Watson與Crick發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1956年Kornberg發(fā)現(xiàn)了DNA聚合酶1966年破譯了氨基酸三聯(lián)密碼子1970年發(fā)現(xiàn)了核酸限制性內(nèi)切酶1975年研制出了第一個(gè)單克隆抗體

1982年FDA批準(zhǔn)了第一個(gè)基因工程藥物--重組人胰島素1983年Mullis發(fā)明了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)1990年人類基因組(HumanGenomeProject)計(jì)劃啟動(dòng)1997年克隆羊多利誕生2003年人類基因組測序完成近半個(gè)世紀(jì)生物技術(shù)發(fā)展的10大里程碑4現(xiàn)代生物技術(shù)定義(1)現(xiàn)代生物技術(shù)定義：以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),把生物體系與工程學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)，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(chǎn)生對人類有用的新產(chǎn)品(或達(dá)到某種目的)之綜合性科學(xué)技術(shù)。(2)要點(diǎn):①

對象

是具遺傳特性有生命物質(zhì):包括病毒、細(xì)菌、植物、動(dòng)物、直到人類②

生物體系多個(gè)不同水平研究:從大分子(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、酶)、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織、器官到整個(gè)機(jī)體③應(yīng)用工程學(xué)原理:經(jīng)人類思維,設(shè)計(jì)方案、定向修飾、加工制作過程、經(jīng)過體外環(huán)節(jié)④有目的產(chǎn)品:目的產(chǎn)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(nóng)業(yè)、醫(yī)療和食品產(chǎn)品⑤

高新技術(shù)起重要作用(3)生物技術(shù)與諸學(xué)科關(guān)系

醫(yī)學(xué)生物技術(shù)

藥學(xué)生物技術(shù)

動(dòng)物生物技術(shù)

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)

海洋生物技術(shù)

微生物生物技術(shù)(4)生物技術(shù)的內(nèi)容上游工程:

是生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究階段,應(yīng)用基礎(chǔ)研究,產(chǎn)生三新產(chǎn)品的源泉。下游工程:

是生物技術(shù)的擴(kuò)大生產(chǎn),加工應(yīng)用階段,使三新產(chǎn)品能達(dá)到三化:商品化、工程化、企業(yè)化,是效益階段?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科和分支分子生物學(xué)醫(yī)藥生物技術(shù)微生物學(xué)生物技術(shù)疫苗生物化學(xué)現(xiàn)代生物技術(shù)生物技術(shù)診斷遺傳學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)細(xì)胞生物學(xué)家畜生物技術(shù)化學(xué)海洋生物技術(shù)一生物技術(shù)藥物的分類二生物技術(shù)藥物的特性第二節(jié)生物技術(shù)藥物一生物技術(shù)藥物的分類一應(yīng)用重組DNA技術(shù)制造的基因重組制劑二基因核酸藥物三天然生物藥物四合成與部分合成的生物藥物（具體例子后面會(huì)講到）二生物技術(shù)藥物的特性1分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜2具有種屬特異性3針對性強(qiáng)，療效高4穩(wěn)定性差5基因穩(wěn)定性6免疫原性7體內(nèi)的半衰期短8受體效應(yīng)9多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)10檢驗(yàn)的特異性一生物技術(shù)制藥的特征二生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用三生物技術(shù)制藥的現(xiàn)狀和前景第三節(jié)生物技術(shù)制藥一生物技術(shù)制藥的特征生物技術(shù)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)業(yè)化、商品化的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。高技術(shù)，高投入，高風(fēng)險(xiǎn)，高收益，長周期---‘四高一長’的特點(diǎn)二生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用基因工程技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)細(xì)胞工程技術(shù)，干細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化酶工程技術(shù)，細(xì)胞及酶的固定化技術(shù)發(fā)酵工程技術(shù)，生物反應(yīng)器,胚胎克隆技術(shù)生物大分子修飾,生物物理、生物信息及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)

三生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和前景20世紀(jì)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(xì)胞介素、粒細(xì)胞集落刺激因子、紅細(xì)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(shù)不斷出現(xiàn)細(xì)胞移植用于:骨髓移植治療白血病、免疫缺陷、再障性貧血等。基因治療有: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(shù)的建立。2.新型生物反應(yīng)器和新型生物技術(shù)不斷出現(xiàn)新型生物反應(yīng)器有:氣升式生物反應(yīng)器、流化床式生物反應(yīng)器、固定床式生物反應(yīng)器、袋式或膜式生物反應(yīng)器、中空纖維生物反應(yīng)器等。3、我國的醫(yī)藥生物技術(shù)

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(xì)胞介素-21996年α1b-干擾素α2a-干擾素

α2b-干擾素

1997年粒細(xì)胞集落因子紅細(xì)胞生成素4美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

目前FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了117個(gè)生物技術(shù)藥物和疫苗，其中

75%為最近6年批準(zhǔn)有350生物技術(shù)藥物和疫苗針對超過200種疾病正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)有幾百種診斷試劑應(yīng)用于疾病診斷、血液檢定等美國目前有1273家生物技術(shù)公司，其中300家是上市公司

1999年至2000年生物技術(shù)市場資產(chǎn)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(shù)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(xiàn)狀FDA批準(zhǔn)的生物制品時(shí)期批準(zhǔn)的數(shù)目臨床試驗(yàn)期審評(píng)期總時(shí)間1982-19891432.724.053.21990-19941546.521.367.81995-19992658.614.773.3*時(shí)間單位為月

美國生物制藥產(chǎn)品種類及數(shù)量（PHRAM）美國已進(jìn)入臨床研究階段的革新性生物技術(shù)藥物5、醫(yī)藥生物技術(shù)發(fā)展展