摘要:生物工程为制药业的发展提供了巨大的动力,随着人们对健康的日益重视,生物制药的应用将越来越广泛。生物工程在制药业中的应用,提高了药物的生产水平,有利于新药的研发,节约了药物的生产成本,提高了生产效率,从而促进了制药业的发展。本文重点介绍了生物工程技术在制药业中的应用。
关键词:生物工程;制药业;应用
生物工程是一门以技术手段为基础,以生物体或生物过程为媒介,生产具有经济价值产品的学科,它是基础科学与应用科学高度发展后的结合产物。目前,生物工程已深入到人类生产的各个行业,其中生物工业发展迅速,已成为当下一种新的工业体系,在各个行业的知识及技术创新中发挥着重要作用,特别是在制药业中。目前,越来越多的生物工程医药产品投入到市场,为世界创造了巨大的经济效益,对制药业产生了深远的影响。
一、生物工程技术简介
1、概述。生物工程技术发展于20世纪70年代,是基础学科与其他学科相结合的产物,也就是在生物学的理论和技术基础上,与机械、化工、计算机等现代工程技术相结合,制造出具有经济和实用价值产品的一种现代技术。目前,可把生物工程技术分为基因工程、细胞工程、生物反应器工程、微生物工程和酶工程五部分。基因工程和细胞工程的作用是将常规菌作为遗传物质受体,然后让其获得外来的基因,从而获得新的物种;后三个工程的作用是对前面得到的新物种进行大规模的培养,充分利用新物种的优点来服务人类。此外,生物工程技术自发展以来,被广泛应用到农业、工业、环保等各方面,并取得了良好的成效。
2、特点。生物工程技术是现代新兴的高科技手段,在各个不同领域的应用中表现出显著而突出的特征。1)作为一项生产技术和研究环境上都要求较高的新型技术手段,生物工程技术在应用范围上必然受到一定的限制,这无疑对该项技术的进一步扩展研发带来了显著的局限性。2)生物工程技术的研发和生产成本较高,这是现代高新技术手段的共同特点。于是,这也限定了部分中小型企业的相关技术研发。3)生物工程技术的发展背景不长,很多技术手段都尚未成熟,这也在一定程度上限制了更多企业行业的投资参与,也影响了生物工程技术本身的发展。
3、原理。制药技术在我国社会发展中发挥着不可替代的重要作用,与人类的生存与发展息息相关,随着人类社会的进步,发挥着不可忽视的重大作用。生物制药技术的原理是利用先进的科学技术、精密设备仪器和理论知识来对各种微生物和微元素进行辨析和处理,从而提取出能预防和治疗疾病的成分。随着人民生活水平的提高,经济社会的快速发展,人们对各种药物需求及药效的不断增加,提高药品的药效和药品质量已成为制药工程研究的主要方面。在现代制药工作中,利用生物工程技术制药已成为一种新技术,是提高制药工程技术方式的主要途径和方法。近年来,随着社会科技的快速进步,以微生物技术、基因工程等多个方面为基础的综合性制药措施和原理已成为现代化制药企业发展的核心观念,随着当前各种病菌的不断变化、病菌抗药性的增强和各种疾病病状的变动,传统的医疗措施已无法满足当前各种疾病病症的治疗需求,因此,在当前制药企业不断对各种生物技术进行引进和利用,从而保障对各类病菌的防治能得到合理科学的解决方法。
二、我国制药业现状
1、药物产业链成熟。从制药产业的发展起源来看,历史久远,远古时代中就能应用一些原始的药物对伤口或疾病进行抵抗和治疗,随着时代的发展,药品技术获得了质的飞跃,这也形成了一种专业化的研究和生产模式,形成了统一的药物产业链,并且具备一定的规模性,虽然我国当前的制药产业中还存在着一些实质性问题,但可将信息化技术不断与生物技术性相融合,保证两者协调发展和影响,从而带动整个产业的发展和进步。
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2、对高新技术的引用有待提升。生物工程技术不是一门独立的技术,而是科学技术领域的一支,是科学技术领域衍生而来的,因此,不能只专注于发展自己,同时还要与现代新的高科技同步发展。利用高新技术的引进手段,制药业可飞快发展并实现自身的稳定与平衡。就目前来说,我国制药行业在各个应用领域显示出的作用和联系程度还较小,在很大程度上缺乏突出的特点。这一局面导致制药业没有稳定的资源来源,也缺乏行业内的技术支持,许多时候面临难题却不能独自解决,这一切都源于制药业对高新技术的引进力度不够大。
三、生物工程技术在制药业领域的应用
1、基因工程。基因工程理论基础为分子遗传学,通过微生物学及分子生物学现代方法,按照设计蓝图,在体外对来源不同的基因构建杂种DNA分子,并导入活细胞,通过改变生物基因的原有遗传特性,创造新产品、新品种,该技术为基因功能及结构研究提供有力支持。基因工程主要的支撑技术包括DNA序列分析、基因定点突变、核算凝胶电泳、聚合酶链反应、细菌转化转染、核酸分子杂交等,具有无性扩增、跨物种性等特征。
基因工程在制药业中主要用于生产及开发新型药物,以基因工程的细菌对基因片段进行表达,从而生产出技术含量较高的生物药品。借助基因工程不但能生产出已有药物,还能为开发新型药物提供模型,利用基因工程还能提取出浓度较高的药物,从而增加药物作用,提高疗效,改进传统生产工艺。基因工程可用于生产胰岛素、干扰素等,白细胞介素、人造血液、乙肝疫苗等均能经基因工程实现生产工业化。
2、细胞工程。单克隆抗体技术是细胞工程在制药业领域应用的一项重大成果。通过细胞工程技术使两种不同性质的细胞相互结合,产生出一种新的细胞,这种细胞同时具有原来未合成细胞的性质,即一种细胞具有两种性质,这项技术被广泛应用到肿瘤的诊断上,并用于具体的治疗过程中,通过对肿瘤细胞的消灭来减少他们对患者体内正常细胞的不良影响,从而延缓患者的寿命。此外,细胞工程技术还被应用于培养各种动植物细胞,然后再利用这些动植物细胞进行再生产,生产出对治疗疾病有帮助的药品,为企业带来经济价值,进而为患者的康复治疗带来福音。
3、发酵工程。发酵工程即微生物工程,它是在利用微生物特定功能的基础上,实现特定药品的开发制备。其中主要是通过特殊培养基的制备实现特定菌群的培育,继而实现发酵生长和提纯的过程,从而实现药物的制备。如今,随着科技的不断发展,发酵工程技术通常与计算机技术联合实现制备特定药物的特定环境,并且优化生产过程。例如,某些单克隆抗体及人类的某些生长激素都可通过发酵工程实现产业化生产。
4、酶工程。酶工程指利用生物酶作为生物反应的高效催化剂以提高化学反应的速率。在很多情况下,酶作为催化剂比其他化学催化剂效率更高,生产效果更好。目前制药过程中,酶工程技术被广泛用于生产成品药及药物中间产物,酶不仅用于常规的药物治疗,由于酶具有很强的选择性,酶还可用于医学诊断,判断人体各种物化性质是否在正常范围内。酶工程技术的应用提高了生物制药的速率,降低了生产成本,从而满足了生产需求。
5、生物反应器。生物反应器是对生物提供活性环境的设备,一般是通过在生物功能的外部环境中开展此项系统。生物反应器技术主要是应用于有机污染物处理、果汁发酵及医药生产等领域中,所形成的成本较低,并且环保性能较好,采用的设备也相对比较简单。转基因动物中将乳腺、唾液腺和膀胧为主,器官表达中,载体合适,调控序列合理,就能将重组蛋白的质量进行提升。
参考文献
[1]杨萍.浅谈生物工程技术在制药业中的应用[J].黑龙江科学,2013(11):66.
[2]张利娟.浅谈生物工程技术在制药业中的应用[J].信息化建设,2015(11):269.
论文作者:任会静 李玮玮
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月53期
论文发表时间:2019/12/6
标签:工程技术论文; 生物论文; 基因工程论文; 细胞论文; 制药业论文; 药物论文; 技术论文; 《知识-力量》2019年11月53期论文;