田苗苗 李佳然 師怡碩
河北農業大學生命科學學院河北保定071000
制藥工程中的生物技術應用分析
田苗苗 李佳然 師怡碩
河北農業大學生命科學學院河北保定071000
近些年我國經濟發展迅速,人們的生活水平在不斷的提升,同時制藥業也得到了快速良好的發展。現代社會,在人們的生命健康中制藥行業占據的地位逐漸提升,將生物技術成功應用到制藥工程中,一方面實現了對該行業的創新發展,同時也更好的預防甚至解決了許多疑難雜癥,更好的保證了人們的健康。本文針對生物技術在制藥工程中的應用做了分析探討。
生物技術;應用分析;制藥工程
制藥業中合理的應用生物技術,前提是要有擁有先進的科學技術和高端的科學設備,進而深入提取各微生物和微量元素中有益人體健康的元素。生物技術得以應用是建立在掌握微生物學和基因工程技術的基礎之上的,借助生物體中各個組織和細胞變化的原理,再對選定的細胞通過先進的科學技術和信息技術進行定位,之后再催化和變動細胞。從實際的應用情況而言,隨著基因工程技術快速的發展,對于微生物和微量元素及變化工程的掌握情況越來越好,進而很好的實現了生物技術在制藥業中的應用。
(一)細胞工程方面
生物技術應用于細胞工程方面,主要是引用細胞生物學、分子生物學等理論,以實現做好的設計為依據,對組織和細胞進行大規模的培養,進而完成遺傳操作。有了這樣的技術,會有更多更高水平的生物產品被研制出來。抗體、疫苗、抗生素及菌苗是最為普遍的生物產品,以前疫苗是通過在動物組織中進行提取而制造出的,這是一種非常低效的生產方法,而細胞工程的應用,不僅疫苗的生產效率提高了,其功能左右也得到了切實的增強,應用范圍在擴大。
(二)基因工程方面
基因工程是建立在分子遺傳學基礎上的,根據實現設定好的規劃,將體外不同來源的基因通過微生物學和分子生物學兩種方法構建成雜種DNA分子,將活細胞導入其中,改變其原有的基因遺傳特性,產生不同的產品,依據這樣的原理,更好的推動了基因功能和結構研究的發展。根據以上的分析研究不難看出,DNA序列分析、聚合酶鏈反應、基因定點突變、細菌轉化轉染等一系列的技術為基因工程的良好開展提供了強有力的支持,跨物種性、無性擴增等基因工程的特點正是由這些技術體系所構成的。在制藥業中基因工程的應用,主要用于生產和研究新型藥物,通過基因工程的細菌表達基因片段,使得產生的生物藥品具有更高水平的技術含量。將基因工程良好的應用到制藥業中,不僅能夠生產出新型的藥物,還可以提供模型更好的推動新型藥物的研制生產,利用基因工程技術能夠保證篩選出的藥物具有較高的濃度,藥物的醫用價值提高了,從另一方面將藥物生產工藝也得到了很大的提升。以胰島素為例,傳統研制方法是從牛、豬等動物的胰腺中提取,提取4-5g的胰島素就需要用到將近100kg的胰腺,產出率極低,并且價格昂貴。然而,有了基因工程,就可以在大腸桿菌中導入和合成胰島素,不僅產量得到了切實的提升,價格也比原先便宜了很多,緩解了胰島素生產難的難題。
(三)發酵工程方面
以微生物自身特定功能為依據,借助現代化工程技術研制實用價值更高的產品即為發酵工程,值得注意的是,發酵工程能夠在實際生產生活過程中實現對微生物的直接應用,在實際的發酵過程中要經過培養基配制、選擇和發育菌種、發酵、滅菌、等各個環節。在制藥行業發酵工程與現代計算機技術實現了合理的融合,利用計算機技術,可實現實時監控藥物發酵過程,確保各環節順利進行的效果,不僅使得藥物品質得到了更好的保障,同時縮減了工人數量,簡化了制作流程。就目前實際情況來看,人類生長激素、單克隆抗體等多種藥物都是通過該技術制造出來的。
(四)酶工程方面
在現代制藥業中,改造酶制備即是酶工程,利用酶的生物催化原理,對生物反應莊主中的細胞器、微生物細胞、動植物細胞等利用工程技術進行催化,將原料轉化為有用的物質,進而在社會各行業中進行應用。就目前制藥業中酶工程的應用來看,主要會用到酶修飾、酶固定化、酶反應、酶改造等,有了先進的酶工程技術,制藥行業就可以生產出質量更高的酶產品。
(五)生物反應器方面
能夠創造生物活性環境的所有工程設備,以及對于設備的生產制造都被稱為生物反應器裝置系統,其進行的化學反應主要是在生物體外進行的,需要以生物體本身或者是酶所特有的生物功能為依據,其工作效率高、設備使用簡單、并且制作成本不高、產生污染小,因此在有機污染物、醫藥生產、酒業等各個行業得以廣泛應,尤其是醫藥生產行業,在該行業的應用具有很好的發展前景。在器官中構建出合適的載體,選擇出適當的調控序列和啟動子就可以生產出質量水平高的充足蛋白。
隨著我國經濟的快速發展,制藥行業獲得了良好的發展,在這一過程中制藥技術在不斷的發展完善,生物技術在制藥行業的應用也取得了可觀的效果,對一些疑難疾病的防控效果在不斷的提升,藥物的醫療效率越來越好,有了生物技術的良好應用,一定會更好的推動我國制藥業的快速發展。
[1]廖仲翔.生物工程技術在制藥業中的應用研究[J].生物技術世界.2014(10)
[2]楊萍.淺談生物工程技術在制藥業中的應用[J].黑龍江科學.2013(11)