有关于工业生物技术进展的论文2000字

篇一：现在生物技术论文

现代分子生物技术在遗传育种中的应用

关明理

（电子信息技术学院110432101）

摘要：分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景[1]。

关键字：遗传，育种，基因。

现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术。这门技术内涵十分丰富，它涉及到：对生物的遗传基因进行改造或重组，并使重组基因在细胞内表达，产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）；将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息放大、传递。转换成为光。在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术。

分子生物技术作为现代生物技术的一个分支，目前在遗传育种中应用最多的就是基因工程技术。基因工程技术是实现基因工程目的的手段，其核心技术是DNA的重组技术，重组即利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因，经过体外或离体的限制酶切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子，然后在将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物，该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。除DNA重组技术外，基因工程技术还应包括基因的表达技术，基因的突变技术，基因的导入技术等。 基因工程技术之所以在遗传育种中广泛是因为：（1）能打破物种之间的界限。在传统遗传育种的概念中，亲缘关系远一点的物种，要想杂交成功几乎是不可能的，更不用说动物与植物之间、细菌与动物之间、细菌与植物之间的杂交了。但基因工程技术却可越过交配屏障，使这一切有了实现的可能。（2）可以根据人们的意愿、目的，定向地改造生物遗传特性，甚至创造出地球上还不存在的新的生命物种。同时，这种技术对人类自身的进化过程也可能产生影响。（3）由于这种技术是直接在遗传物质核酸上动手术，因而创造新的生物类型的速度可以大大加快。这些特点，引起了世界科学家的极大关注，短短几年内，基因工程研

究便在许多国家发展起来，并取得一批成果，基因工程已成为20世纪最重要的技术成就之一[2]。

目前基因工程技术在植物遗传育种中应用最多的主要有：

1.基因转化技术在植物遗传育种中的应用。转基因技术在植物育种中应用十分广泛，主要应用在抗病、虫害、抗除草剂、改良品质等方面，目前已经在小麦、玉米、水稻、大豆、花卉以及烟草等的育种上取得了显著的成果。

2.分子标记技术在植物遗传育种上的应用。分子标记技术主要有：限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态DNA（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP）、简单序列重复（SSR）、序列特异扩增区域（SCAR）、单链构象多态性（SSCP）、单核苷酸多态性（SNP）和数量可变串联重复（VNTR）等。分子标记直接以DNA形式表现，不受环境条件和发育阶段的影响，标记的数目多、多态性高。有许多分子标记表现为共显性，能提供完整的遗传信息。分子标记可用于分子图谱构建、基因定位、DNA指纹库建立、鉴定与标记（外源）染色体片段、遗传关系的研究、辅助育种等方面 [3]。

目前基因工程技术在动物遗传育种中应用最多的主要有：

1.转基因技术 转基因技术是上世纪80年代初发展起来的，从这项技术产生的那天起，它就在改良畜禽生产性状、提高畜禽抗病力以及利用畜禽生产非常规畜牧产品等方面显示了广阔的应用前景（Purse等，1989）。到目前为止，动物育种的方法都是建立在利用种内变异基础上的，此其变异来源就很有限。转基因技术的应用打破了种间生殖隔离的天然屏障，使有种工作可以充分利用所有可能的遗传变异，从而极大地提高畜禽遗传改良的幅度。转基因技术是、细胞工程和胚胎工程的基础上发展起来的，利用转基因技术，近几年先后成功地培育出转基因猪、羊、牛、鸡、兔、鱼、鼠等多种转基因动物，在猪上，美国伊利诺斯大学研究出一种带牛生长激素的转基因猪，这种猪生长快、体大、饲料利用率高，将来可给养猪业带来丰厚的经济效益。

2.遗传标记在动物遗传育种中的应用 采用各种不同的遗传标记研究畜禽的遗传结构和功能的内在联系，从而应用于畜禽数量性状的改良和抗逆种培育等方面。可以预测，在畜禽遗传育种中分子遗传标记将会起越来越重要的作用。采用分子遗传学手段，可以提高育种值估计的精确度，大大缩短育种年限，如控制鸡矮小型的一个位于染色体上的隐性基因，传统的遗传学方法要经过测交来判断其基因型，而应用分子遗传学手段就可以直接从小鸡的DNA指纹上判断其基因型，估测其可能的表型[4]。

3 基因图谱的构建 基因图谱的构建是遗传学研究的一个很重要的领域， 动物基因图谱（animal gene maps）是动物基因组结构和功能研究以及QTL定位研究的基础，也是未来动物育种的主要依据和手段。构建基因图谱的意义在于了

解控制生产性能、抗病力、抗应激反应力等诸多性状的基因的结构与功能；采用标记辅助选择或基因型选择法改良畜群讲研究不同动物种间基因组型及进化关系等。近几年来，DNA标记技术的发展和应用大大促进了基因图谱的构建，目前，牛、鸡和猪的中等分辨率的遗传连锁图谱均已完成，其他动物基因图谱的构建也正在进行。构建基因图谱，目的在于建立完整的基因组上的遗传和物理图谱，充分认识基因，特别是有利性状基，更好地为遗传育种工作服务[5]。

随着转基因技术、遗传标记、基因图谱的构建、染色体的原位杂交、胚胎于细胞、核移植、胚胎克隆、胚胎性别早期鉴定以及性别控制等技术的不断完善和运用，动物遗传育种中的许多问题将被揭示而展现在人们眼前，必将对畜牧业的发展产生巨大的推动作用。

综上所述可知，在未来的遗传育种领域，现代分子生物技术尤其是基因工程技术将成为核心技术，将被用于培育和改良更多能为人们生活服务的动植物品种。

参考文献：

[1] 焦瑞身.《生物工程概论》，化学工业出版社

[2]张慧展.《基因工程概论》，华东理工大学出版社

[3]徐沁. 《现代遗传学原理》，科学出版社

[4]陆铁刚. 《分子遗传学》，高等教育出版社

[5]李集临. 《细胞遗传学》，科学出版社

篇二：最新生物技术进展结课论文

生物技术进展结课论文

纳

米

技

术

在

中

药

领

域

中

的

应

用

学院：生命科学与技术学院

专业班级：08级生物技术1班

姓名：谢斌

学号：20080389

指导老师：王义强

纳米技术在中药领域中的应用

【摘要】 中药现代化是目前中药研究的发展方向,而中药的纳米化是其中最有前途的一个领域。在对目前国内中药领域的纳米化研究进行评述的同时,对研究现状表明了一些看法,提出了进行中药纳米化研究发展的新方向、新方法、新观点以及国外药物的纳米化方法可能在中药上的应用。新的研究技术在中药研究中的应用,对中药纳米化研究中预计会出现的问题给出了可能的解决方案。

【关键词】 纳米技术 中药现代化 纳米控释系统 药物

纳米即十亿分之一米，相当于10个氢原子排成直线的长度。纳米技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。纳米技术作为高新技术，可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域，并起着重要的作用。1998年，徐辉碧教授等率先提出了“纳米中药”的概念，进行了卓有成效的探索。纳米中药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂。因纳米材料和纳米产品在性质上的奇特性和优越性，将增加药物吸收度，建立新的药物控释系统，改善药物的输送，替代病毒载体，催化药物化学反应和辅助设计药物等研究引入了微型、微观领域，为寻找和开发医药材料、合成理想药物提供了强有力的技术保证。运用纳米技术的药物克服了传统药物许多缺陷以及无法解决的问题。将纳米技术应用于中药领域是中药现代化发展的重要方向之一。

1 纳米技术在中药制造中的应用

纳米技术应用于中药制造领域，可改变传统中药“粗、大、黑”的面貌，使之成为质量稳定可控、疗效可靠、制剂精良的中药。纳米中药一般颗粒粒径在1～75nm范围内，平均粒径为15nm左右。根据物理学原理，粒径在此范围内的颗粒药效学物质基础与原普通中药饮片或制剂相比，将不会发生明显的分子结构上的变化，也不会影响中药的属性、药效特性和功能主治。纳米量级的中药只是颗粒的超细化，其细化程度尚不涉及原子或分子结构层面上的变化，因此不会破坏药物的有效成分，更不会对安全用药构成威胁。将纳米技术应用于药物的制造领域主要有以下方面的优势。

1.1 提高药物的生物利用率 纳米中药最大的优势是大大提高了药物的生物利用度。从药物学原理来说，药物的溶出速度与药物的颗粒比表面积呈正相关，而比表面积与颗粒粒径

成反比。因此，药物的粒径越小，则其表面积越大，越有助于药物有效成分的溶出。纳米中药藉其颗粒达到超细粉末的水平，其比表面积显著增强，药物在胃肠道里的溶解度明显增加，从而增加药物的生物利用度，并加快药物起效时间。此外，由于纳米粒的粘附性及小的粒径，既有利于延长局部用药时滞留性的增加，也有利于延长药物与肠壁接触时间，加大接触面积，从而提高药物口服吸收的生物利用度。

1.2 加快对药物的吸收 传统中药饮片往往采用煎煮的方法，目前虽已进行了中药制剂的改良，但只是提取中药所含的小部分成分，占总成分的10%～30%，药效大受影响。使用纳米技术可充分提取中药成分，具有吸收快及使用方便等优点。

1.3 增强中药的药效 将药物加工成纳米级的微细粒子，病人服药时，药物就可能针对性地直达病灶，激活中药细胞活性成分，直接攻击病毒、细菌、重金属、毒质，细胞壁或细胞膜等障碍将不复存在，中药疗效可大大提高，如治疗消化道疾病的药品“思密达”经纳米化处理后其药效提高了3倍。中药药效的加大、加快，使中药可与西药相媲美，为今后中药的发展创造了条件。

1.4 使中药具有新的功能 将中药加工至纳米尺寸之后，其细胞内原有不能被释放出来的某些活性成分由于破壁而被释放出来，有可能使纳米中药具有新的功能。此外，由于其给药途径，药物吸收方式等的改变，可能在药代动力学、药效学、药理学、药物化学等方面产生新的作用。

1.5 有利于中药标准化和国际化 将重新改写中国传统的中药生产工艺、检验方法、检验标准和规范;使传统中药在生产、治疗、创新使用上发生了革命性的变化，为中药走入国际市场创造了必不可少的条件。

1.6 减少用药量，节约有限的中药资源 将为人类节省大量的中药资源，可保护环境和生态平衡，对濒危和紧缺中药资源的修复和再生起到很好的作用;保护了中药资源的可持续利用，对中药的可持续发展起了积极作用。

2 纳米中药的制备技术及其进展

纳米中药的制备是研究纳米中药最基础的，也是最重要的问题。将纳米技术引入中药的研究，必须考虑中药组方的多样性、成分的复杂性，例如中药单味药可分为矿物质、植类药、动物药和菌物药等，中药的有效部位和有效成分又包括无机化合物和有机化合物、水溶性成分和脂溶性成分等，因此，针对不同的药物，在进行纳米化时必须采用不同的技术路线。此外，还必需考虑中药的剂型。纳米中药与中药新制剂关系十分密切，如何在中医理论的指导下进行纳米中药新制剂的研究，将中药制成高效、速效、长效、剂量小、低毒、服用方便的

现代化制剂，也是进行中药纳米化所必须考虑的问题。纳米中药是针对中药的有效成分或有效部位进行纳米技术加工处理，开发中药的新功效。聚合物纳米粒可作为药物纳米粒子和药物纳米载体。药物纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒，药物纳米载体包括纳米脂质体、固体脂质纳米粒以及纳米囊和纳米球。而对于不同类型的纳米中药，有不同的制备方法。

2.1 药物纳米粒子的制备

药物纳米粒子的制备是针对组成中药方剂的单味药的有效部位或有效成分进行纳米技术加工处理。在进行纳米中药粒子的加工时，必须考虑中药处方的多样性、中药成份的复杂性。

纳米超微化技术，是改进某些药物的难溶性或保护某些药物的特殊活性，适用于不宜工业化提取的某些中药。如矿物药、贵重药、有毒中药、有效成分易受湿热破坏的药物、有效成分不明的药物。目前比较常用的是超微粉碎技术。所谓超微粉碎是指利用机械或流体动力的途径将物质颗粒粉碎至粒径小于10 μm的过程。根据破坏物质分子间内聚力的方式不同，目前的超微粉碎设备可分为机械粉碎机、气流粉碎机、超声波粉碎机。

机械粉碎法是利用机械力的作用来实现粉碎目的。边可君等采用自主开发的温度可控(-30～-50℃)的惰性气氛高能球磨装置系统制备纳米石决明。将石决明置于配有深冷外套的惰性气氛球磨罐中，同时装入磨球，磨球与石决明粉比保持在15：1～5：1范围，控制高能球磨机的转速(200～400 r／min)和时间(2～60 h)，获得了平均粒度不大于100 nm的石决明粉末。

气流粉碎法是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作用为颗粒的载体。颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用，从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比，气流粉碎产品粉碎更细，粒度分布范围更窄。同时气体在喷嘴处膨胀降温，粉碎过程中不会产生很大的热量。所以粉碎温升很低。这一特性对于低融点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。世界上首项将纳米技术应用于中药加工领域的纳米级中药微胶囊生产技术，是通过对植物生理活性成分和有效部位进行提取。并用超音速干燥技术制成纳米级包囊。利用这项技术生产出的甘草粉体和绞股蓝粉体。经西安交通大学材料科学工程学院金属材料强度国家重点实验室和第四军医大学基础部药物化学研究室鉴定，均达到了纳米级。其中甘草微胶囊微粒平均粒径为19 nm。这样的纳米粒可跨越血脑障碍，实现脑位靶向。

中药纳米超微化技术既丰富了传统的炮制方法，又能为中药的生产和应用带来新的活

力。纳米产品目前已成为中药行业新的经济增长点。将这项技术应用于中药行业可以开发具有更好疗效、更优品种的纳米中药新产品。这将对中药行业的发展带来深远的理论和现实意义。

2.2 药物纳米载体的制备

药物纳米载体的制备主要是选择特殊的材料，它们应具备以下特征：性质稳定，不与药物产生化学反应，无毒，无刺激，生物相容性好，不影响人的正常生理活动，有适宜的药物释放速率，能与药物配伍，不影响药物的物理作用和含量测定；有一定的力学强度和可塑性(即易于形成具有一定强度的纳米粒，并能够完全包封药物或使药物较完全的进入到微球的骨架内)；具有符合要求的黏度、亲水性、渗透性、溶解性等性质。这与所用药物的性质、给药方式有关。近年来，可生物降解的高分子载体材料被认为是很有潜力的药物传递体系，因为它们性能多样，适应性广，且具有良好的药物控制性质，达到靶向部位的能力及经口服给药方式能够传递蛋白质、肽链、基因等药物的性能。常见的高分子材料有淀粉及其衍生物、明胶、海藻酸盐、蛋白类、聚酯类等。

对于纳米中药载体，目前常用的是纳米包复技术。纳米包复化学药品和生物制品的技术在世界药学领域是最受关注的前沿技术之一。根据待包复的中药的性质不同，可选取不同的纳米包复技术，得到纳米中药。杨时成等采用热分散技术将喜树碱制成poloxamer188包衣的固体脂质纳米粒混悬液。陈大兵等用“乳化蒸发—低温固化”法制备紫杉醇长循环固体脂质纳米粒，延长了药物在体内的滞留时间。

此外，还有乳化聚合法、高压乳匀法、聚合物分散法等。制备成纳米微粒载体系统的中药多为单一有效成分，如抗肝癌或肝炎药物：蓖麻毒蛋白、猪苓多糖、斑蝥素、羟喜树碱、黄芪多糖等；抗感染药：小檗碱等；消化道疾病药：硫酸氢黄连素等；抗肿瘤药：秋水仙碱、高三尖杉酯碱、泰素等；心血管疾病药：银杏叶有效成分等；其它还有鹤草酚、苦杏仁苷等。也有将多种中药成分复合后制备纳米微粒载体系统的，如口服结肠靶向给药系统——通便通胶囊，其主药成分为3种极性相似的火麻仁油、郁李仁油和莱菔子油的混合油。还有将中药复合西药后制备纳米微粒载体系统的，如多相脂质体139—3，其主要成分为氟脲嘧啶、人参多糖和油酸等；中药复方“散结化瘀冲剂”浸膏和5—氟脲嘧啶(5—FU)相结合后制备的磁性微球制剂也属此列。总之，不同的制备技术和工艺适合不同种类纳米中药的制备。

3 目前纳米中药存在的问题

纳米技术的飞速发展将有可能使中药的现代化迈上一个台阶。但是目前关于纳米中药的新特点和新功能尚处于概念当中，要创制出真正意义上的纳米中药尚有许多亟待解决的问

篇三：现代生物技术期末论文

现代生物技术论文

题目

学院生命科学学院

专业、班级

指导教师 曹能

云南师范大学教务处编印

浅论现代生物技术的发展史

生科10C班 白雪洁 104120122摘要 生物技术(biotechnology)是由英文“biological tech-nology”组合而成的,直译为“生物工艺学”。 现代生物技术经过短短20多年的发展，给人类带来了巨大的收益，将人类带人一个前所未有的领域;20世纪八十年代以来，在世界范围内掀起了一次新技术革命浪潮，生物技术就是新技术革命的主要内容之一。简要论述了生物技术创立与发展历程,概括了现代生物技术的主要内容与取得的成就,并对21世纪生物技术的发展对人类的贡献做出了展望,告诫人们应该用历史的、实践的观点正确看待生物技术的作用。

关键字 诞 生现代生物技术的现状 历史事件 研究进展

引言

一、现代生物技术的诞生

19世纪末20世纪初,发生了物理学革命,在整个自然科学领域引起了科学思想的深刻变革。物理学的新观念、新理论、新方法,被广泛地用于自然科学的各个部门。生物学因此在已有的基础上取得了革命性的进展。特别是在20世纪50年代以来,生物学领域中取得了一个又一个的创新成果。1953年,沃森(J.Wastson,1928-)和克里克(F.47第19卷第3期2002年6月生物学杂志JOURNAL OF BIOLOGY VOl.19 NO.3Jun,2002收稿日期:2001—10—24Crick,1916-)发现了遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)的双螺旋结构,在分子水平上解释了遗传信息的传递机制,更加深入地揭示了生命的本质和规律性,奠定了分子生物学的基础。同年,英国生化学家桑格(F.Sanger,1918-)发现了51个氨基酸的牛胰岛素结构。1961年,雅各布(F.Jacob,1920-)、雷沃夫(A.M.Lwoff,1902-)和莫诺(J.Monod,1910-1976)提出“乳糖操纵子学说”,首次在基因水平上阐明了原核生物体生物化学反应过程中调控原

［1］理。1964年,64种遗传密码全部破译。随后,发现了遗传学中的“中心法则”。1965年,我国科技工作者在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素。1970年,发现逆转录酶,对“中心法则”作重大修正。同时发现而且分离到限制性核酸内切酶。 生物学领域的创新成果意味着人类在微观水平上改造生命体已经成为可能。1973年,美国科学家科恩(S.Cohen)等创建了体外重组DNA技术(the technology

ofrecombient DNA),简称rDNA技术。他们将大肠杆菌体内的两个不同质粒(染色体以外的闭环DNA分子,能自我复制)切割开来,在体外连接为杂合质粒,再次引入至大肠杆菌体内,复制出的质粒表达了双亲质粒的遗传信息。这表明在分子水平上通过改变遗传信息从而影响生物体性状的设想已经变为现实。1975年,英国学者米尔斯坦(T.Milstein,1927-)等人发明了单克隆技术(clone,无性繁殖的意思),并产生了单克隆抗体(mono-clonal antibody)。他们的做法是:把能产生抗体的B淋巴细胞和小白鼠能持续生长的癌细胞融合(细胞杂交),得到的杂交瘤细胞,具备两种细胞
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