《现代生物技术概论》课程要求课件.ppt

最近20年，细胞工程技术与基因工程技术紧密结合起来， 使动物胚胎移植技术进入实用化阶段；培育出抗病毒、 抗除草剂、抗虫害、高蛋白的各种农作物品种，培养出 携带人的生长激素基因的猪和鱼，得到了转基因鼠、兔、 绵羊、猪、牛等，并从这些动物的血液、乳汁中得到有 医用价值的蛋白质和各种细胞因子等。 * 18年 5蛋白质工程 在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，对蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。 * 18年 5、组织工程：由美国国家科学基金委员 会于1987年正式提出和确定的，是应用 细胞生物学、生物材料和工程学的原理， 研究开发用于修复或改善人体病损组织或 器官的结构、功能的生物活性替代物的一 门科学。 * 18年 * 18年 1970康奈尔大学 化学工程学士 1974麻省理工学院化学工程博士 “Enzymatic regeneration of ATP ” 1974–1977 哈佛医学院博士后 　　　癌症研究 1977－麻省理工学院教授 研究领域：生物技术、药学、 　　　　　化学、医学 * 18年 Langer的成就 发表论文1050篇-----药物控释; 申请专利750篇; 获得170多项奖励 　其中包括2006年美国国家科学奖, Charles Stark Draper Prize ,相当于工程界的Nobel Prize; 2008 Millennium, 世界上最大的技术应用奖。 * 18年 Lab Members MIT (2005) * 18年 存在问题 在组织缺损修复治疗中，对器官组织移植有巨大需求。但在器官移植技术中，仍存在许多困难和问题，如自体组织器官移植，由于组织供区有限而存在较大局限性。严重的器官和组织短缺，使外源性器官移植难以实现。 外源性器官移植还存在着不能克服的短期和长期免疫排斥问题。 * 18年 曾经的麦蒂 * 18年 征战多年伤痕累累 * 18年 按照现有医疗水平恢复的麦蒂 * 18年 组织工程临床应用后麦蒂王者归来！ * 18年 生物工程重点研究的内容： ①新型生物反应器研究开发，特别是针对重组DNA技术、细胞融合技术所获得的新产品的投产； ②新型分离方法及设备的开发； ③各种描述生物反应过程的数学模型的建立，将有利于过程的控制和优化以及计算机的运用； ④生产过程控制手段的改造，重点要解决的是各种能反映反应过程变化特性参数的传感器的研制和计算机控制系统的完善。 * 18年 （二）生物工程的发展历程 生物工程是个古老而又年轻的科学，它的历史几乎与 人类文明的发展史一样源远流长，可以追溯到几千年以前。 第一代生物工程：古代以非纯种微生物发酵工艺为标志 8000年前苏米尔人已掌握制作啤酒技术； 6000年前埃及人已能制作面包； 5000年前我国已掌握了酿酒技术。 * 18年 第二代生物工程：近代以纯种微生物发酵工艺为标志 从1857年Pasteur L 发现发酵过程是微生物作用的 结果，开始利用纯种微生物发酵工业大规模生产抗生素、 氨基酸、有机酸、酶制剂、核酸及单细胞蛋白等产品。 19世纪大规模生产乳酸、酒精、面包酵母、柠檬 酸和蛋白酶等初级代谢产物； 20世纪40年代，以获取微生物的次级代谢产物－ 抗生素工业成为生物工程的支柱产业； 20世纪50年代后，随着微生物代谢调控机制的阐 明，开始发展氨基酸、核苷酸、酶制剂等发酵工业。 生物工程的发展历程 * 18年 第三代生物工程：以1973年建立的重组DNA技术基因 工程为标志 1973年后，细胞融合及单克隆抗体技术相继成功，并实现了动植物细胞的大规模培养技术，同时固定化生物催化剂也得到了广泛应用、 新型生物反应器不断涌现，且形成了相应的产业，使生物工程迅速完成了从传统生物技术向现代生物技术的飞跃转变，成为真正意义上的生物工程，代表着21世纪的发展方向。 生物工程的发展历程 * 18年 （三）生物工程的应用 1、发酵工程：由微生物发酵大量生产各种氨基酸、抗 生素、酶、核酸、有机酸、醇类制品，提供了大量药物、 食品、饲料添加剂及化工原料。 如，在制药工业，筛选了低毒氨基酸糖苷抗生素、 抗肿瘤抗生素等；在农业，研制了一大批新型无公害、 高效、专一性强的杀虫剂、除莠剂、植物生长调节剂 等微生物新药。 * 18年 2、酶工程： 发现和制备了更丰富的生物酶；对酶催化反应的机理、 工艺和应用研究达到新水平；固定化酶技术的发展使酶工 程效率更高、成本更低、产品更丰富