生物技术制药复习要点与重点.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date生物技术制药复习要点与重点生物技术制药复习要点与重点复习要点第一章 绪论1生物药物的概念及21世纪生物药物的分类2生物技术(Biotechnology)概念及现代生物技术的组成和特点3基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术、发酵工程技术定义4基因诊断、基因治疗概念5生物技术在药学应用中的两类方式6生物药物的两大来源及生物药物的特点7. 生物制药的特点、生物制药基本过程

2、及生物制药基本方法第五章 发酵工程制药1发酵定义及发酵类型2菌种的选育方法3培养基概念和培养基的配制原则4发酵的基本过程5微生物发酵方式6发酵过程影响因素及控制7代谢工程定义8简述发酵工程下游加工过程的的特点和一般程序第二章 基因工程制药1基因的概念及基因的一般特性2基因工程药物的概念 3基因工程药物制药的主要流程4基因工程药物建立分离纯化工艺的根据5基因工程药物分离纯化的一般流程6基因工程产品的质量控制内容7基因工程药物临床前安全性评价的特殊性8蛋白质工程的概念第三章动物细胞工程制药1细胞定义、细胞的特征和细胞的化学组成2细胞培养定义、细胞培养基本条件和基本过程3细胞融合技术定义和基本过程4

3、细胞工程技术概念和动物细胞工程制药的基本概念5动物细胞培养的基本技术和动物细胞培养特点6细胞株、细胞系、原代培养和传代培养的概念7动物细胞的大规模培养方法8转基因动物概念(transgenic animal)及转基因的技术方法9转基因动物在医药行业中的应用10动物乳腺生物反应器（mammary gland bioreactor）概念第四 章 植物细胞工程制药1植物细胞工程制药的两大内容2植物细胞的全能性定义和原理3植物细胞特点外植体(explant)、脱分化（dedifferentiation）、再分化（redifferentiation）、愈伤组织（callus culture）概念4植物细

4、胞的培养方法5转基因植物概念及主要方法6植物细胞工程制药应用于哪些方面第六章 酶工程制药1酶工程概念和现代酶工程研究的主要内容2酶固定化概念、方法和固定化酶的特点3细胞固定化概念和固定化细胞的特点4酶反应器(Enzyme reactor)的概念第七 章 新型生物制药技术抗体工程制药1概念抗体(antibody) 、多克隆抗体(Polyclonal antibody,PcAb)、单克隆抗体(monoclonal antibody)、杂交瘤细胞(hybridoma) 技术 、抗体工程 2单抗制备的基本流程3HAT培养基的选择培养杂交瘤细胞的原理4单克隆抗体的鉴定与检测项目5基因工程抗体概念和基因工

5、程抗体的类型嵌合抗体(Chimeric Antibodies)，改形抗体(reshaped Antibodies),单链抗体 (single chain antigen binding protein,ScFv) 等6噬菌体抗体工程和转基因动物表达抗体的优点7反义核酸( ribozyme) 、核酶（antisense nucleic acide）、RNA干扰（RNA interference， RNAi）概念8核酸疫苗（nucleic acid vaccine)又称基因疫苗（gene caccine)或DNA疫苗（DNA vaccine）概念和核酸疫苗的优点9基因治疗概念、基因治疗的必要条件和

6、主要方式10干细胞、胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）的概念及应用11 生物芯片 基因芯片，蛋白芯片12。复习重点基本概念1Biotechnology 以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，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2Fermentation Engineering 微生物工程是利用微生物制造工业原料与工业产品并提供服务的技术.其特点: 发酵工程是以某种特定的产物为工艺的目标,这就要求微生物细胞既能正常生长又能过量积累目的产物3Enzyme Engineering是酶学和工程学相互渗透结

7、合发展而形成一门新的技术学科。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。4. Gene Engineering 是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌(或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。5蛋白质工程 以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。6.抗体工程 利用单克隆抗体技术和基因工程技术进行天然抗体的生产和抗体改造以及研制新型抗体.7Metabolic engineering 利用多基因重组技

8、术有目的的对细胞代谢途径进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基因调控、代谢调控及生化工程相结合，为实现构建新的代谢途径，生产特定目的产物而发展起来的一个新的学科领域。8biopharmaceutics是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等中，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品9基因工程药物 是指以DNA重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体和细胞生长因子类药物。10Gene DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。11Cell 细胞是一切生物

9、体进行生命活动的基本结构和功能单位.细胞是有膜包围的能独立进行繁殖的原生质。12Culture medium 是人工配制的适合于不同细胞生长繁殖或积累代谢产物的营养基质.其主要成份碳源、氮源、无机盐 、生长因子、 前体和水等几大类.13 hybridoma技术：将含有特异免疫信息的淋巴细胞与具有无限增殖的肿瘤细胞在诱导剂作用下使其融合,产生一个具有特异活性细胞及其产物技术.14. monoclonal antibody由一个克隆产生只针对一种抗原决定簇的结构与功能完全相同的抗体.15.Chimeric Antibodies将人抗体的恒定区(C区)替代鼠源单抗的可变区(C区)而得到的抗体16im

10、mobilized enzyme固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。17Biosensors由生物识别物质(酶,微生物 动植物组织 抗体等)与换能器组成的分析系统,其基于酶(细胞)固定化技术18transgenic animal 采用基因工程技术把外源基因导入动物生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎,并在受体动物染色体上稳定整合,又经过各种发育途径能把外源基因稳定传给子代的这种动物19. gene knockout 用基因打靶技术定点灭活一个内源基因。20RNA interference（RNA

11、i）是指对应于某种Mrna的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA（ds RNA）分子使mRNA发生特异性降解，导致其不能表达的转录后基因沉默现象21酶联免疫法（ELISA）以酶代替放射同位素对抗原或抗体进行标记，使酶与抗原抗体共价连接，称之为酶联免疫吸附法。22基因治疗 是指将正常的外基因导入生物体的靶细胞内，以弥补或纠正基因缺陷或异常表达，从而达到治疗目的。23.原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。24传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养25细胞株：原代细

12、胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。26细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。27细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。基本方法：1. 生物大分子的分离纯化主要方法 超滤和凝胶过滤、离子交换法、电泳和等电聚焦法， 等电点沉淀法和有机溶媒分级沉淀法、亲和色谱法等2. 生物制药基本方法有提取法 发酵法 化学合成法 组织培养法 现代生物技术方法 3. 测定蛋白质类药物分子量方法超速离

13、心、凝胶色谱法、SDS_PAGE 生物质谱法等4. 酶和细胞固定化方法有载体偶联法、交联法、包埋法、新型固定法。5. 常用的菌种保藏方法 斜面低温保藏法 石蜡油封存法 砂土管保藏法 麸皮保藏法 甘油悬液保藏法 冷冻真空干燥保藏法 液氮超低温保藏法 宿主保藏法等6. 基因工程操作中获得目的基因的方法 逆转录法、化学合成法、PCR等7. 基因诊断主要技术包括基因探针技术、 PCR技术、单抗试剂等。8. 发酵工程制药中微生物发酵方式 固体发酵、液体发酵9. 基因治疗中外源基因导入的方式 。10.基本过程：1基因工程制药的基本流程 获得目的基因、组建重组质粒、构建工程菌（或细胞）、培养工程菌、产物分离

14、纯化、除菌过滤、半成品检定、成品检定、 包装。2发酵的基本过程 菌种、 种子制备、 发酵、发酵液处理、提取精制。3单抗制备的基本流程抗原的制备、动物的免疫、抗体产生细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞、杂交瘤细胞的选择性培养、筛选能产生某一特异抗体的阳性克隆和克隆化、体外培养(动物腹腔接种培养)、大量制备单克隆抗体。4动物细胞培养的基本过程：取动物器官、和组织、剪碎组织、胰蛋白酶处理、单个细胞、细胞培养。5生物制药的基本过程1.原料的选择、预处理和保存 2.原料的粉碎3.提取4.分离纯化5.浓缩6.结晶7 .干燥6 PCR三个基本步骤 变性-退火-延伸基本原理、组成、分类和特点1.单抗制备的基本

15、原理 制备单克隆抗体通过B淋巴细胞杂交瘤技术把能产生单一抗体的淋巴细胞与有增殖能力的骨髓瘤细胞进行融合形成杂交瘤细胞，通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的只针对一个抗原决定簇、结构和特异性完全相同的高纯度抗体 2植物细胞培养技术的理论基础 植物细胞的全能性。3现代生物药物类型基因药物 , 重组药物， 天然药物 ，合成、半合成药物 。4现代生物技术主要组成基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。5现代生物技术特点: 高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能。6生物药物来源主要有两大类 以天然生物材料为主,有目的的人工制备生物原料。7 基因工程抗体的类型有嵌合抗体、

16、改型抗体、小分子抗体、多功能化抗体。8. 生物药物特点化学结构和组成比较复杂；相对分子量较大，一般不易化学合成；药理作用针对性强，不良反应小；疗效确切，营养价值高；有的生物原料和生物药物不能代替 .9. 固定化酶的特点具有生物催化剂的功能，又有固相催化剂的功能。 可多次使用 反应后，酶底物产物易分开，产物中无残留酶，易纯化，产品质量高。反应条件易控制。酶的利用效率高。比水溶性酶更适合于多酶反应10固定化细胞的特点有细胞特性，生物催化剂功能，固相催化剂特点。优点： 无须进行酶的分离纯化 保持酶的原始状态，酶回收率高比固定化酶稳定性高细胞内酶附助因子可再生细胞本身含多酶体系抗污染能力强11. 影响

17、大肠杆菌中外源蛋白表达的主要因素外源基因密码子的使用,mRNA结构,表达载体的构建,培养条件 如何实现高表达12发酵工程制药特点 是以某种特定的产物为工艺的目标,这就要求微生物细胞既能正常生长又能过量积累目的产物。13生物制药的特点（特殊性） 1.生物原料组成成分非常复杂2.有效成分含量低3.易变性及被破坏4.分离制备过程影响因素多相对“均一性” 13发酵过程影响因素：温度、pH、溶解氧、菌体浓度、泡沫、营养浓度。 如何控制14微生物发酵生产药物主要种类 抗生素类;氨基酸类;核苷酸类维生素类;甾体类激素;治疗酶及酶抑制剂等。15细胞的特征：在结构上具有自我装配的能力, 在生理活动中具有自我调节

18、的能力, 在增殖上自我复制的能力。16生物技术在药学研究中两种基本作用方式 1作为生产工具-生物技术药物 2.作为研究手段-合理药物设计 17单抗优点和局限性 优点单克隆抗体的特性高度特异性 高度的均一性和可重复性 高度专一性：大量产生及稳定性：局限性：固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围反应强度不如多克隆抗体、制备技术复杂、费时费工、价格较高18生产用动物细胞类型贴壁依赖性细胞、非贴壁依赖性细胞、兼性贴壁细胞19动物细胞培养特点 无细胞壁,抗机械强度低,对剪切力敏感,适应环境差；倍增时间长,生长缓慢,易污染,培养时必须加抗生素；培养过程需氧量少,有的需要一定CO2；培养过程中细胞相

19、互粘连以集群形式存在20基因工程药物制备全程质量控制理念包括一、原材料的质量控制(1. 目的基因2. 表达载体3.宿主细胞), 二、培养过程的质量控制 ( 1.生产用细胞库 2.培养过程)三、纯化工艺中的质量控制;四.目标产品的质量控制21.选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原理（目的）这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强22基因治疗的必要条件1发病机制在DNA水平上已经清楚2要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了解 3该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作23PCR原理 是体外酶促合成特异DNA片段的方法 反应特点1.特异性强 2.灵敏度高 3.简便、快

20、速 。确保PCR获得目的基因序列正确应注意:1.使用高保真的DNA聚合酶,和相对保守的PCR扩增条件.2.凡经PCR扩真制备的目的基因片段,克隆后必须要测序.24基因工程产品的质量控制内容：产品的鉴别、纯度、活性、安全性、稳定性、一致性。利用多学科的技术生物化学、免疫学、微生物学、细胞生物学和分子生物学。25.基因工程药物包含上游下游过程 上游技术主要是分离目的基因、构建工程菌(细胞)。主要技术涉及1、基因克隆载体:质粒载体，2、重组DNA技术的有关工具酶及其应用 3、核酸制备技术；下游阶段：从工程菌的大量培养一直到产品的分离纯化和质量控制。主要包括工程菌大规模发酵最佳参数的确立，新型生物反应器的研制，高效分离介质及装置的开发，分离纯化的优化控制，高纯度产品的制备技术，生物传感器等一系列仪器仪表的设计和制造，电子计算机的优化控制等.26.基因工程中影响外源蛋白表达的主要因素 外源基因密码子的使用,mRNA结构,表达载体的构建,培养条件 如何实现高表达-