生物制品学(Biologics)课件.ppt
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1、生物制品学生物制品学(Biologics ) 主讲教师:赵凯主讲教师:赵凯 博士博士 生物制品学目录生物制品学目录( (catalogue) )第一章第一章 绪论绪论(Introduction)第二章第二章 生物技术与生物制品学的新进展生物技术与生物制品学的新进展(New development of bio-tech and biopreparatics)第三章第三章 生物制品的制备生物制品的制备(Preparation of biopreparate)第四章第四章 免疫学基本原理免疫学基本原理(Basic principle of immunology)第五章第五章 基因工程疫苗基因工程疫
2、苗(Vaccine of gene engineering )第六章第六章 基因工程菌苗的研究现状与发展基因工程菌苗的研究现状与发展(Status and development of gene engineering fungus )第七章第七章 基因工程寄生虫疫苗基因工程寄生虫疫苗(Parasite vaccine)第八章第八章 治疗性疫苗治疗性疫苗(Theraphy vaccine))第九章第九章 治疗性抗体治疗性抗体(Theraphy antibody)第十章第十章 血液制品血液制品(Blood production)第十一章第十一章 核苷酸与重组细胞因子核苷酸与重组细胞因子(Nucl
3、eotide and recombination cell factor) 第一节第一节 生物制品学概述生物制品学概述( (Section summary of Biologics ) )一、概念一、概念( (conception) )(一)概念(一)概念 生物制品(生物制品(Biopreparate):):Biological products泛指泛指采用采用现代生物技术现代生物技术手段来人为的创造一些条件,借用某手段来人为的创造一些条件,借用某些微生物、植物或动物体来生产某些初级或次级代谢产些微生物、植物或动物体来生产某些初级或次级代谢产物或利用生物体的某一组成部分,制成作为诊断物或利用生
4、物体的某一组成部分,制成作为诊断(diagnosis)或治疗()或治疗(cure)或预防疾病()或预防疾病(precaution)的医药用品,统称为生物制品。的医药用品,统称为生物制品。 广义的生物制品还包括广义的生物制品还包括一些保健用品一些保健用品例如微生态制剂(双歧杆菌、三株口服液例如微生态制剂(双歧杆菌、三株口服液、五株口服液、昂利一号、太太口服液、酪、五株口服液、昂利一号、太太口服液、酪酸梭菌活菌片、整肠生、畜禽益生素、饲料酸梭菌活菌片、整肠生、畜禽益生素、饲料添加剂等)。添加剂等)。专门用于动物免疫预防、诊断和治疗的生专门用于动物免疫预防、诊断和治疗的生物制剂称为物制剂称为兽医生物
5、制品(兽医生物制品(veterinary bioproducts)。生物制品学(生物制品学(Biopreparatics):):系指研究各系指研究各类生物制品的来源、结构特点、应用、生产工艺、类生物制品的来源、结构特点、应用、生产工艺、原理、现状、存在问题与发展前景等诸方面知识原理、现状、存在问题与发展前景等诸方面知识的一门科学。的一门科学。(二)现代生物技术的起源与发展(二)现代生物技术的起源与发展(origin and development or modern biotechnology) 生物技术的发展是在数门基础学科的发展和生物技术的发展是在数门基础学科的发展和融合的基础上发展起来的
6、,它本身又经历了几代融合的基础上发展起来的,它本身又经历了几代发展过程,不断向深发展,之后,又形成了若干发展过程,不断向深发展,之后,又形成了若干分支学科。分支学科。微生物学微生物学(Microbiology)生物化学生物化学(Biochemistry)遗传学遗传学(Genetics)分 子 生 物分 子 生 物学学( (Molecular Biology) )细胞生物学细胞生物学( (Cytobiology) )分子细胞学分子细胞学(Molecular cytology) )化学工程化学工程(ChemicalEngineering)生命科学生命科学(Life science)生化工程学生化工
7、程学(Biochemical engineering)物理学物理学(Physics)生物学生物学(Biology)生物物理学生物物理学( (Biophysics)计算机科学计算机科学( C o m p u t e r science)生命科学生命科学(Life science)基础学科:基础学科:生物信息学生物信息学BioinformaticsBioinformatics现现代代生生物物技技术术现代生物技术(本身)现代生物技术(本身)第一代第一代 第二代第二代 第三代第三代细胞工程细胞工程(C.E)(C.E)基因工程基因工程(G.E)(G.E)酶工程酶工程(E.E)(E.E)发酵工程发酵工程(
8、F.E)(F.E)生化工程生化工程(B.E)(B.E)蛋白工程蛋白工程(P.E)抗体工程抗体工程(Ab.E)糖链工程糖链工程Glycotechnology生物芯片技术生物芯片技术BiochiptechnologyHGP(人类基因组人类基因组计划)计划) 深度深度DEEP( 亚 分 子 水 平( 亚 分 子 水 平submolecular)海洋生物技术海洋生物技术Marine organisms technology代谢工程代谢工程(途径工程)(途径工程)M e t a b o l i s m p a t h w a y Engineering自动生化药物筛选自动生化药物筛选技术技术Auto-b
9、iochemical drug screening technologyHPP(人类蛋白质(人类蛋白质组计划)组计划)航天航天(宇航宇航)生物技生物技术术 Space biotechnology广度扩展到了浩瀚广度扩展到了浩瀚的海洋、硕大无朋的海洋、硕大无朋的天体行星的天体行星现代生物技术现代生物技术农业生物技术农业生物技术( (Agriculture bio-tech) )家畜生物技术家畜生物技术( (Domestic animal bio-tech) )食品生物技术食品生物技术( (Food bio-tech) )环保生物技术环保生物技术( (Environment protection
10、bio-tech) )能源生物技术能源生物技术( (Energy bio-tech) )海洋生物技术海洋生物技术( (Ocean bio-tech) )医药生物技术医药生物技术( (Medicine bio-tech) )生物制品技术生物制品技术( (Bio-preparation technology) ) 现代生物技术、信息技术、新材料技术和新能现代生物技术、信息技术、新材料技术和新能源技术源技术一起并列为一起并列为2121世纪影响国计民生的四大科学世纪影响国计民生的四大科学技术支柱和国民经济增长的强劲增长点,各国政府技术支柱和国民经济增长的强劲增长点,各国政府、科技界和企业家都予以高度重
11、视和大力支持,并、科技界和企业家都予以高度重视和大力支持,并纷纷制定了刺激其发展的优惠政策。其中生物制品纷纷制定了刺激其发展的优惠政策。其中生物制品就属现代生物技术中的主要研发内容。就属现代生物技术中的主要研发内容。二、研究内容与分类二、研究内容与分类(一)生物制品学的研究内容(一)生物制品学的研究内容分为两个方面:分为两个方面:F1 1、研究各类生物制品的生物学特性,包括结构、功能,、研究各类生物制品的生物学特性,包括结构、功能,依据微生物与免疫学原理研究生物制品本身的特性及其依据微生物与免疫学原理研究生物制品本身的特性及其与人体和动物机体之间的关系,在传染病的预防、诊断与人体和动物机体之间
12、的关系,在传染病的预防、诊断和治疗中应用的原理与作用;和治疗中应用的原理与作用;F2 2、医生物化学、细胞学、遗传学、制冷学和生物工程、医生物化学、细胞学、遗传学、制冷学和生物工程学原理研究生物制品的制造工艺、质量监控技术、开发学原理研究生物制品的制造工艺、质量监控技术、开发现状与发展战略等内容。现状与发展战略等内容。生物制品是一种特殊的药品,它在人、生物制品是一种特殊的药品,它在人、动植物传染病的发生、发展和控制中起动植物传染病的发生、发展和控制中起着举足轻重的作用,是确保生物个体和着举足轻重的作用,是确保生物个体和群体健康所必需的,所以生物制品学是群体健康所必需的,所以生物制品学是一门比较
13、中重要的的课程。一门比较中重要的的课程。(二)生物制品的应用(二)生物制品的应用 ( (application) )1 1、预、预 防防预防传染病是不可忽略的。以降低易感性为重点对策的某些预防传染病是不可忽略的。以降低易感性为重点对策的某些传染病成了预防接种的主要对象。传染病成了预防接种的主要对象。应用疫苗及类毒素来进行预防接种,以提高机体的免疫水平,应用疫苗及类毒素来进行预防接种,以提高机体的免疫水平,降低易感性,对于预防某些传染病效果极其显著。降低易感性,对于预防某些传染病效果极其显著。(牛瘟疫(牛瘟疫苗接种,猪瘟兔化弱毒疫苗)。苗接种,猪瘟兔化弱毒疫苗)。采用预防接种使机体获得自采用预防
14、接种使机体获得自动免疫以降低易感性,动免疫以降低易感性,其效果确切而持久其效果确切而持久;某些传染病采用高免血清注射,使个体获得被动免疫,以暂某些传染病采用高免血清注射,使个体获得被动免疫,以暂时提高机体的免疫水平,能迅速地对个体起到保护作用,但时提高机体的免疫水平,能迅速地对个体起到保护作用,但被动免疫的被动免疫的预防效果不持久预防效果不持久,且应用免疫血清,还会招致发,且应用免疫血清,还会招致发生过敏性反应或血清病的危险。生过敏性反应或血清病的危险。(紧急情况)(紧急情况)2 2、治、治 疗疗 免疫血清免疫血清l采用特异性免疫血清治疗相应感染或传染病,一般称其采用特异性免疫血清治疗相应感染
15、或传染病,一般称其为特异血液疗法。为特异血液疗法。l生物制品中的免疫血清多指抗毒素、抗菌血清和抗病毒生物制品中的免疫血清多指抗毒素、抗菌血清和抗病毒血清。血清。疫苗疫苗 目前,应用于治疗的疫苗不多。布氏杆菌疫苗用于目前,应用于治疗的疫苗不多。布氏杆菌疫苗用于治疗布氏杆菌病;卡介苗和厌氧性棒状杆菌疫苗常用作治疗布氏杆菌病;卡介苗和厌氧性棒状杆菌疫苗常用作免疫佐剂治疗某些疾病;生态疫苗,如促菌生类,用于免疫佐剂治疗某些疾病;生态疫苗,如促菌生类,用于调整机体肠道的正常菌群起到防止肠道疾病的作用。调整机体肠道的正常菌群起到防止肠道疾病的作用。噬菌体噬菌体 根据噬菌体能裂解相应菌体的溶菌作用,仔根据噬
16、菌体能裂解相应菌体的溶菌作用,仔猪副伤寒噬菌体、绿脓杆菌噬菌体等可以用于治猪副伤寒噬菌体、绿脓杆菌噬菌体等可以用于治疗仔猪副伤寒和绿脓杆菌感染,但他们的确实效疗仔猪副伤寒和绿脓杆菌感染,但他们的确实效果很难确定。果很难确定。血液制剂血液制剂 血液球蛋白、转移因子、干扰素、胸腺素、血液球蛋白、转移因子、干扰素、胸腺素、免疫核糖核酸等。免疫核糖核酸等。3 3、诊、诊 断断用于诊断人或动物传染病、检测机体免疫状态、用于诊断人或动物传染病、检测机体免疫状态、以及鉴定病原微生物的生物制品统称为诊断用品,以及鉴定病原微生物的生物制品统称为诊断用品,可分为体内试验用和体外试验用两类。可分为体内试验用和体外试
17、验用两类。 体内试验用诊断用品体内试验用诊断用品l接种皮内,观察皮肤的反应,以判断个体对病原的易感接种皮内,观察皮肤的反应,以判断个体对病原的易感性(或免疫状态)。如结核菌素、布氏杆菌的水解素的性(或免疫状态)。如结核菌素、布氏杆菌的水解素的皮内试验,若个体具有一定的细胞免疫水平,皮肤出现皮内试验,若个体具有一定的细胞免疫水平,皮肤出现一定程度的变态反应为阳性,阴性者不出现反应。一定程度的变态反应为阳性,阴性者不出现反应。体外试验用诊断用品体外试验用诊断用品l抗原、抗体及噬菌体。抗原、抗体及噬菌体。(三)生物制品的分类(三)生物制品的分类 (classify) 1、按来源分、按来源分 (acc
18、ording to the source ) 人源生物制品(如各种血液成分等),(人源生物制品(如各种血液成分等),(Human source) 动物源生物制品(干扰素、激素、蛇毒等);动物源生物制品(干扰素、激素、蛇毒等); (Animal source) 植物源生物制品(植物激素、植物源生物制品(植物激素、Taxol、长春碱、喜树碱);、长春碱、喜树碱); ((Plants source) 微生物源生物制品(生长激素、干扰素、胰岛素等)。微生物源生物制品(生长激素、干扰素、胰岛素等)。 (Microbe source) 2 2、按使用对象分、按使用对象分 (according to the
19、 object) 用于人的生物制品;(用于人的生物制品;(application to human ) ) 用于家畜的生物制品;(用于家畜的生物制品;(application to domestic animal ) ) 用于家禽的生物制品;(用于家禽的生物制品;(application to poultry ) ) 用于作物的生物制品。(用于作物的生物制品。(application to crops) 3 3、按结构与功能分、按结构与功能分(according to the structure and function ).疫苗类疫苗类 1 1)病毒疫苗)病毒疫苗 (virus Vaccin
20、e ) 灭活疫苗灭活疫苗(Dead Vaccine) 减毒活疫苗减毒活疫苗(Attenuated Vaccine) 亚单位疫苗或成分苗亚单位疫苗或成分苗(Subunit Vaccine) 基因工程疫苗基因工程疫苗(Geneengineering Vaccine) 遗传重组疫苗遗传重组疫苗(Genetic Recombinant Vaccine) 合成肽疫苗合成肽疫苗(Synthetic peptide Vaccine) 2 2)细菌菌苗)细菌菌苗 灭活菌苗灭活菌苗(Dead Bacterial Vaccine) 减毒活菌苗减毒活菌苗(Attenuated Bacterial Vaccine)
21、亚单位苗或成分苗亚单位苗或成分苗(Subunit Bacterial Vaccine) 合成肽苗合成肽苗(Synthetic peptide Bacterial Vaccine) 基因工程菌苗基因工程菌苗(Gene Engineering Bacterial Vaccine) 核酸菌苗核酸菌苗(Nucleic Acid Bacterial Vaccine) 3)3)寄生虫疫苗(寄生虫疫苗(Parasite Vaccine) 4)4)治疗性疫苗(治疗性疫苗(Cure Vaccine)、抗体类、抗体类 1)1)多克隆多克隆AbAb(Poly clone Antibody) 2)2)单克隆(单克隆(
22、Monoclone Antibody) 3)3)基因工程基因工程Ab(Engineering Antibody) 4)Ab4)Ab诊断试剂(诊断试剂(Ab Diagnostic Reagent)或或AbAb诊断试剂盒(诊断试剂盒(Ab Diagnostic Kit) 5)Ab5)Ab治疗药(治疗药(Ab Cure Drug) 、人血代用品、人血代用品 1)1)血浆(血浆(Blood Plasma) 2)2)血细胞(血细胞(Blood Cell) 3)3)血清白蛋白与血清白蛋白与球蛋白(球蛋白(Serum albumin & -globulin) 4)4)修饰修饰Hb(Modified Hb)H
23、emoglobin 、重组细胞因子(、重组细胞因子(Recombinant Cell Factor or Cytokine)1)1)干扰素(干扰素(Interferon););2)2)集落刺激因子(集落刺激因子(CSF, Colony Stimulating Factor););3)3)白细胞介素(白细胞介素(interleukin, IL););4)4)肿瘤坏死因子(肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF););5)5)趋化因子(趋化因子(Chemokine););6)6)转化生长因子转化生长因子(Transforming Growth Factor,TGF););
24、7)7)生长因子(生长因子(Growth Factor, GF)。)。、反义寡核苷酸、反义寡核苷酸 1)1)硫代反义寡核苷酸(硫代反义寡核苷酸(Sulpur Antisense Oligonucleotide););2)22)2甲氧甲氧/ /乙氧基反义寡核苷核(乙氧基反义寡核苷核(2-methoxy/ acetoxy Antisense Oligonucleotide)3)3)肽核酸(肽核酸(PNAPNA)()(Peptide Nucleic Acid););4)4)其他。其他。、重组激素类、重组激素类 1)1)多肽蛋白类激素(多肽蛋白类激素(Polypeptide Protein Hormo
25、ne);); 2)2)类固醇激素(类固醇激素(Steroid Hormone);); 3)Aa3)Aa类激素(类激素(Amino Acid Hormone);); 4)4)脂肪酸的衍生物类激素(脂肪酸的衍生物类激素(Derivative of Fatty acid Hormone)。)。三、生物制品的生产特点(三、生物制品的生产特点(characteristic of production ) )1 1、起步晚、发展速度快,前景美好、起步晚、发展速度快,前景美好 ;2 2、有巨大的科研价值、重大的经济效益和巨、有巨大的科研价值、重大的经济效益和巨大的社会效益:因为生物制点多涉及国民的健大的社会
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