生物识别技术的应用(精选12篇)
1.生物识别技术的应用 篇一
新疆农业大学 专业课程论文
题目: 环境生物技术的发展及应用 姓名:
学院:专业: 班级:
学号: 指导教师: 麦麦提.阿布都拉 农学院 生物技术 生技061 063135121 葛杰职称:
2010年11月25日
新疆农业大学教务处制
环境生物技术的发展及应用
作者:麦麦提.阿布都拉指导教师:姚正培
[摘 要]: 环境生物技术是一门利用微生物介质为人类提供服务的技术科学, 其核心思想是依据各类微生物的生态活动规律,从中寻找最有效的能解决目前一些环境问题的途径, 如稀释污染物、截留废物中的可循环利用资源等。主要介绍了环境生物技术的形成和发展过程, 以及在治理水污染, 土壤污染, 白色污染和农药污染等方面的应用。最后讨论了环境生物技术的发展前景。
[关键词]: 环境生物技术;污染治理;应用前景
引言 环境生物技术(Environmental Biotechnology)是生物技术在环境治理和环境保护中的广泛应用衍生出的一门新学科和新技术, 是一门由现代生物技术与环境工程技术相结合而形成的前沿交叉学科。凡是与生物技术结合, 对环境进行监控、治理或修复,清洁生产、污染物资源化以及生物材料和能源开发等, 均属于环境生物技术研究和应用的范畴[1]。
1环境生物技术的形成和发展世纪末, 生物滤池的出现和1914 年W.Lockett 和E.Alden 发明的“活性污泥法”被视为环境生物技术的开端。2O 世纪五六十年代, 由于工农业的快速发展, 随之而来的环境污染尤其是水污染的加剧, 直接促进了环境生物技术的发展。进入7O 年代, 污染物可降解性和分解程度方面的研究有了相当大的提高。StaIldford 大学的Perry Mc Carty 和LilyY.Young, 德国的Bernardschink, K.N.Timmis, G.Fuchs 及当时在荷兰工作A.J.B.Zehnder, 都开始系统地对一系列芳香类有机物的好氧和厌氧条件下的分解和降解途径及其机理进行了大量的研究。Chakrabaty 等人还首次构建了含有多种降解质粒的“超级细菌”。
现代生物技术向环境科学与工程的渗透促进了环境生物技术的产生。1981 年, 欧洲的生物技术联盟(EFB)首次将“环境生物技术”用于命名相关的专门机构, 并将控制污染的生物技术概称为环境生物技术。1983 年, 美国在西雅图召开了首届“利用基因控制污染”的环境生物技术专题会议, 提出环境生物技术的中心任务是解决有毒有害化学品的污染问题。8O 年代后期, 分子生物技术已广泛应用于环境污染治理, 尤其在可降解微生物及其降解机理方面进行了更深入的研究。Exxon 油轮在Alaska 的漏油事故中, Ronal Atlas 等微生物学家证实了环境中的土著微生物(Indigenous microorganism)能够分解掉石油成份。Michigan 州立大学的James Tiedje 的实验室, 首次从污染的河泥中分离出了具有脱氯功能的厌氧微生物, 后来又提出了还原脱氯反应与微生物的能量代谢是结合在一起的理论, 增加了人们对微生物代谢途径的了解。1994 年, 由美国生物工业组织(BIO)和白宫国家科学技术委员会共同组织的可持续环境生物技术大会上提出了基因工程微生物、优选微生物和生物传感技术中可利用茵类等三大最新发展技术。1995 年, 美国国家科学和技术委员会发表的《21 世纪生物技术新方向》蓝皮报告。将环境保护和环境生物技术列在了重要地位。在此之后又召开两届国际环境生物技术大会。这些事实不但表明了环境生物技术的发展及演变与世界各地出现的一系列的环境污染问题有着密切的联系, 而且充分显示出世
界各国对环境保护和环境生物技术研究的高度重视[2]。
2环境生物技术应用研究[3-7]
2.1 污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂, 包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用, 从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质, 使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之
一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶, 是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合, 将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器, 用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定, 即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等, 此方面国内外成功的例子很多, 如德国将能降解对硫磷等9 种农药的酶, 以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上, 制成酶柱, 用于处理对硫磷废水, 去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展, 对于ρ(LAS)为100 mg/L 的废水, 降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
2.2 污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用, 削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态, 使重金属固定或解毒, 降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性, 通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量, 激发微生物的活性, 由此可以改善土壤的生态结构, 这将有助于土壤的固定, 遏制风蚀、水蚀等作用, 防止水土流失。
2.3 白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解, 估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产, 若再连续使用而不采取措施, 十几年后不少耕地将颗粒无收, 可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境, 研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌, 另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如: 根瘤菌)中, 使两者同时发挥各自的作用, 将塑料和农膜迅速降解。同时, 还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。
有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯, 这些聚酯是微生物内源性贮藏物质, 可以用发酵方法进行生产, 由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量, 人们正在用重组DNA 技术对相关的微生物进行改造, 此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸
(PHAs), 研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种, 即将PHAs重组菌进行发酵, 在积累大量的PHAs 后, 加入信号物质, 使裂解蛋白产生, 细胞壁破坏, PHAs 析出, 以简化胞内产物PHAs 的提取过程, 降低提取成本。
2.4 化学农药污染的消除
一般情况下, 使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中, 特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法, 而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物, 有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2 和H2O, 这种降解途径彻底, 一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用, 将农药转化为可代谢的中间产物, 从而从环境中消除残留农药, 这种途径的降解结果比较复杂, 有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应, 就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造, 改变其生化反应途径, 以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染, 最好全面推广生物农药。
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称, 它们多是生物体的代谢产物, 主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究, 主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA 技术克服其缺点来提高杀虫效果, 例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造, 人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中, 形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡, 干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。环境生物技术的优越性
用环境生物技术处理污染物时, 最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质, 如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位, 避免了污染物的多次转移, 因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展, 尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用, 大大强化了上述环境生物处理过程, 使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性, 为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”[8]。环境生物技术存在的问题
尽管生物技术相对安全, 但在其应用当中还存在一定的问题与困难, 主要表现在: ①反应速度不如化学法快, 因而需要较大的反应器和占地面积;②对原水水质有一定的要求, 否则将会妨碍微生物的生长;③在运行中有时会产生污泥膨胀和流失, 剩余污泥也难处理;④对于一些人工合成物, 特别是难生化降解物质, 通常的微生物尚显得无能为力;⑤活的有害菌体从实验室泄漏到环境中;⑥大规模工程微生物的应用可能影响生态系统。目前, 科学家们正在努力解决这些问题和开始控制这种潜在的危险性[9]。环境生物技术的广阔前景
当前, 环境生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法, 市场对环境生物技术的需求越来越广泛。随着环境生物技术的进展和市场开拓,其应用已从单个的环境目标治理, 发展为广泛应用于环境保护的各个方面。环境生物技术已不单纯是一种污染治理技术, 而已开始影响到包括其他行业的产业政策, 促进各工业部门逐步以生物过程替代传统的化工过程, 使许多污染行业的工业生产真正进入无污染的清洁生产的轨道。目前, 我国的环境生物技术处于刚刚起步阶段。该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持, 大力开展以污染控制生物技术为主体的环境生物技术的研究, 将大力推进生物技术在环境保护中的应用, 并将通过生物技术的发展带动整个环保科技的发展, 解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题, 并为环保市场提供高品质的环境保护高技术。应该充分认识到环境生物技术开发对我国环境保护和社会、经济发展的重大意义。
[参考文献]
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2.生物识别技术的应用 篇二
关键词:文字识别,模式识别,应用,科技信息技术
随着高科技信息技术的快速发展, 计算机技术在存取信息、输出和高速运算等方面得到了不断的完善和健全, 但目前计算机的信息输入还是主要依靠人工, 文字识别中的模式识别技术主要是运用大脑识别机理通过计算机的模拟工作, 从而构造出一个完全能够代替人工完成分类的识别等工作, 以达到实现自动信息处理的机器系统的目的[1]。随着人工智能、思维科学和计算机技术迅速发展, 在文字识别领域的模式识别技术也在不断的向更深、更高层次发展。模式识别主要是由模糊理论、统计、神经网络、句法结构以及支持向量机识别等方法, 笔者就文字识别领域的中模式识别的应用原理做出分析。
1模式识别系统的基本概念
人们在看到某个事物和现象时会不自觉的收集该事物或现象的相关信息, 并将该信息与大脑中已经储存的信息进行匹配或比较后得出相应的结果。对该事物或现象中所获取到的时间及空间信息将其统称为模式。而将模式中同一类别模式统称为模式类[2]。当需要将具体的样本进行归类时就叫做模式分别或模式识别。模式识别系统通常由四部分组成, 分别为数据获取、数据预处理、数据的特征提取及选择和分类决策。数据获取指的是把输入模式切换成适合计算机处理形式的一个过程。数据预处理主要是将多余的噪音去除, 从中提取需要的信息, 通过专业的输入设备对残缺的信息进行必要的修复和处理, 以便于计算机提取特征, 在通过数据获取和预处理后输入信息的数据维数较高, 为了达到分类识别的目的, 对原始数据进行处理过程中, 通过相互的转换从数据中提取出最原始的模式特征。原始数据空间又可以被称为测量空间, 而分类识别都是在一个称为特征空间中进行的。所谓的模式识别系统指的是在测量空间模式中, 维数由低向高的转化的过程, 这也是该系统通常采用的特诊提取及特诊选择。文字算法是文字识别的关键和核心。
2 模式识别技术的应用方法
2.1 统计识别
在数学决策理论的基础上, 产生了一种新的识别方法, 也就是统计识别方法。在进行特征提取时, 就可以采用统计识别的方法, 这时可以将相应的特征向量通过一个特征空间进行定义, 全部的特征矢量都在这个特征空间内。这个特征空间的点都能与各种对象及特征向量之间进行对应。在分类阶段中, 通常采用统计决策的方法完成对特征空间信息的分类, 以此来达到对各类特征对象识别的目的效果。随着科学技术的进步, 我国的统计识别技术已经逐渐成熟, 尤其是对特征提取的识别。
2.2 模糊识别
模糊识别的方法主要是采用模糊数学的原理、概念和方法解决分别识别中存在的问题。模糊识别根据识别事物逻辑思维与吸取大脑识别的特征, 把计算机中的二位逻辑不断地向连续逻辑进行相关的转化。模糊识别的结果根据已经被采用被识别对象所属于的某个类别程度, 也就是隶属度得出结果, 一个对象可以适应于不同的类别或不同程度的类别。通常情况下, 一个对象只可以对应某一个类别。单模糊集理论就是将识别方法按模糊聚类法、择近原则识别法或最大隶属原则识别法分为多个类别[3]。
2.3 神经网络识别
20世纪50年代, 一些相关技术人员对动物神经系统的某些功能进行了研究分析, 并对其进行模拟, 他们通过使用计算机技术对大量的数据进行处理, 从中实现了处理单元结点的建立, 这种单元的出现为互联拓扑网络的建立提供了依据, 被称之为人工神经网络[4]。人工神经网络可以将不同的处理单元进行互连成为一个网络, 在进行识别分类的过程中, 能够通过网络对人的神经系统进行相关模仿, 从而实现分类的效果。这种网络识别方式相比于其它识别方法存在较大的差别, 人工精神网络对识别的对象不需要要求有过多的认识和分析, 并且可以实现智能化处理。神经网络可以实现和模拟人认知过程中的形象思维、感知觉、分布式记忆、自组织与自学习, 同时神经网络识别方法和符号处理之间可以实现互补的作用, 主要用于有处理需求且要考虑诸多条件和因素, 信息模糊或不精准的信息处理。
2.4 句法结构识别
句法识别是统计识别的基础上进行的延伸和补充, 统计识别主要是通过利用数值对图像的主要特征进行相应的描述, 而句法结构识别主要是通过符号的特征描述图像。而句法结构识别通过对语言学中句法层次结构进行一定的模仿, 通过利用分层描述的技术对图像进行层次分解, 从中获得较为简单的子图像, 这种识别方法体现出了识别对象各层次的信息。图像识别的方法也是在统计方法的基础上进行的延伸, 而句法结构识别方法的识别能力较图像识别的识别能力明显提升, 句法结构识别不在是单纯的对象物进行归类处理, 对物体结构和景物同样具备识别能力。
2.5 支持向量机的模式识别
支持向量机的核心思想主要是在特征或样本空间中打造一个最优的超平面, 而这个最优超平面与各种类样本集之间的距离最大, 就是要使其达到最大的泛化能力。支持向量机具有泛化能力强、结构相对简单、全局最优性等特点, 关于支持向量机的模式识别在20世纪90年代中期提出后就得到了大量的专家和学者的重视, 并得到了较为广泛的认知和应用[5]。支持向量机识别解决了函数估计和模式识别等问题。在数字图像处理中具有寻找图像像素的特征, 可根据像素点的特征和周围的环境检测出其差异, 并具备各像素点区分功能。
3 结语
随着科技的进步和信息技术的发展, 利用计算机技术对文字进行识别的应用越来越广泛, 该文通过模式识别技术的几种应用方法进行了简单分析, 对其在统计识别、模糊识别、神经网络识别、句法结构识别、支持向量机的模式识别的应用上加以总结和归纳, 从中了解到模式识别技术还具有巨大的发展空间, 通过人们的不断研究, 模式识别技术不仅能够更好的应用到文字识别中, 同时还能够广泛的应用到其它领域中。
参考文献
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[4]崔志国, 曾丽娟, 李晓静.创新技术与应用模式提升勘验系统应用效率[J].警察技术, 2011 (2) :26-28.
3.现代生物技术在生物修复中的应用 篇三
关键词:现代生物技术;生物修复;应用
中图分类号: X171.4 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.052
我国在经济建设的同时,引发了一系列的环境问题,这也使得我国环境污染问题日渐严重。虽然我国一直在采取相应措施加以控制,但是环境污染依然日渐加剧,这个时候如何在发展经济的同时有效的对环境进行保护,已成为首要问题。现代生物技术是人们通过对环境污染的不懈研究,总结出的重要方法之一,其也在为环境污染问题上如何解决提供了重大依据。
1 生物修复与现代生物技术的主要内容
1.1 生物修复技术
生物修复技术包括两大类:一是微生物修复,也是目前国内外广泛应用的生物修复技术的主导,人们对它的研究也非常重视。主要是通过微生物的降解功能,有效的对环境中的污染物进行分解与清除,来进行对环境污染的控制。微生物修复的成本低,因其本身的特性,不会造成环境的二次污染。在最大限度上有效的解决了以往环境治理的问题,得到了广泛认可;二是植物修复,主要是通过对植物的种植,来对环境中的重金属、放射元素污染以及降解困难的有机物进行有效分解。通过研究表明,植物可以通过自身的生物特性,净化土壤与水质,使土壤与水质得到有效恢复,达到净化环境的目的。我国通过一系列的科学研究,表明植物是可以去除水中的N、P,能够起到一定的净化效果。
1.2 现代生物技术
现代生物技术是生物技术高新技术总称。是以DNA生物技术为根本,来进行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因细胞工程、生物降解酶理论、蛋白质等相关的生物技术。21世纪以来,生物技术作为新兴技术一直受到国内外的广泛认识,发展非常迅猛。其特点是通过对微生物与植物来对环境进行“无公害”控制,在处理污染时的最终产物大多数是绿色无公害的生物稳定物质。能直接进行环境的治理,有效避免污染的多次转移,并且其造价相对较低,可以对其产品或副产品作为营养源来加以利用。
这种新型的治理污染方式,有效的解决了生态环境污染面临的问题,其不仅仅污染小,治理效果明显,还能有效的恢复当地原有的生态环境。环境中垃圾废弃物、工业污染等是常见的污染物,可以利用生物技术对其进行处理,改变其原有的分子结构,并且发挥生物降解这一特性,对各种产物和副产物进行从新利用,使得环境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反应过程,从酶中得到一种活性蛋白质,达到对污染物分子的转换,分解和检测出环境中污染源。因其操作简单、反应条件简单、成本低、过程稳定、效果好等优点,使得其在生态环境治理上得到广泛应用。
1.2.1 核酸探针检测技术 核酸探针检测技术是常用的几种现代生物技术之一。它的主要应用原理是能与特定的核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,来对DNA序列及片段长度的多态性进行分析。被标记过的探针可以直接探测细胞组织上面的同源核酸序列。具有较高的灵敏性与高度特异性,被广泛应用到对环境中微生物的检测与分析实验中。
1.2.2 酶免疫测定技术 酶免疫测定技术的主要原理是根据抗原与抗体之间的特异性,吸附到固相载体的表面,然后产生一种活性酶作为示踪物,通过与酶相结合,产生结合物沉积在底部,可以根据其颜色变化来进行判断环境中是否存有污染物。酶免疫测定技术具有选择性好、灵敏度高、使用等优点,被广泛应用到检测农药、污染物残留、生物污染等领域中。
1.2.3 生物曝气滤池处理 生物曝气滤池处理技术是对环境中的污水进行通过生物技术进行滤化,对污水进行采样处理,根据污水的水质特征,对微生物菌株的分离与筛选,找出最为合适的微生物,来对污水中的污染源进行分解,有效的对污水进行处理以及资源优化。
2 现代生物技术在生物修复中的应用
生物修复技术其最大的特点就是可以进行环境污染的大面积治理,最大限度的改善环境,并且不会产生二次污染。在通过现代技术的研究,构建了生物高效菌,其能加大微生物对化学物质、农药、有机物等污染物降解,从而达到提高降解效率的作用,有效对环境进行治理,这样也就证明运用现代生物科技可以有效的提高对污染物的清除与控制,并且效果明显[2]。因此生物强化技术加入到传统生物修复技术中,并且结合现代高新生物技术手段来对环境污染问题进行监测与探讨,已成为一种发展趋势。
在通过对微生物的研究表明,微生物最佳的修复时间在30℃,在阿维菌素的试验里,在污染土壤中放入阿维菌素,从中找出讲解效果最好的菌株进行温度测试,可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我们的生活环境非常适合这种生物修复技术的进行,但是相对还是有一些局限性。它不仅仅只是作用于农药污染领域,其还在石油污染和水体污染的修复中应用也是非常广泛,并且都取得良好的效果。其中对污水的治理就是通过微生物自身的活动机理来对水质中的垃圾毒素进行清理和转换,为达到进化水质的目的。在最大程度上减少水质的污染,并且方法简单且成本低,还可以形成自身的生物循环从根本上解决问题。
3 生物技术的发展趋势
现代生物技术的广泛应用,有效的促进农业、工业与环境治理等多个方面飞速发展。可以通过现代生物技术,对我国丰富的遗传资源,进行合理研发,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种。在以“基因”为核心内容的生物产业中取得主动,实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。借鉴国外成功的转基因经验,完成我国从基因组时代向基因组时代后期转换。因此,合理运用现代生物技术,研发转基因产品,是农业生物技术必要发展道路。
工业生物技术的可持续性发展离不开现代生物技术的进步。现如今人类社会发展离不开能源、人口、环境等问题,随着现代生物技术的飞速进展,使得人们可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生物质资源转化为新的资源和能源。现代生物与工业生产的有机结合,可以有效解决工业生产中环境、能源等问题,在各个领域中都发挥着重要作用。其在生物修复中的作用更是重中之重,在环境污染的处理过程中,传统的物理与化学的处理方法,常常会出现二次污染,并且其应用费用较高。现代生物技术在处理各类环境污染均有较强的适应性,可将其作为代谢底物降解,有效的控制了二次污染。其在环境中的发展趋势将朝着生物技术改良与其他污染处理手段相结合的方向发展,可有效提高对生态环境的治理。
4 现代生物技术在生物修复中的问题探讨
生物技术发展到今天,已被广泛应用到环境治理的各大领域中去,并且得到相应的认可。生物修复技术可以应用到很多领域,如高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的修复等多方面的环境工程项目中。现代生物技术以深入到我们生活中的多个方面并与之息息相关,给我们带来非常重要的作用。但是它在带来作用的同时相对也出现了许多的问题,我们通过生物技术培养出来的菌种在一定程度上破坏了污染环境地区的生态平衡,环境因素受到影响,通常带来可怕的生物灾难。如“水葫芦”事件中,水葫芦的泛滥,造成成了大规模生物入侵,给我国的生态环境造成了极大的影响[3]。要充分提高研究人员的工作水平与道德品质,和其对待生物研究的意识。要加强国际之间的合作与社会机制的强化,才能更好的克服这一系列的问题,使得环境与社会能得到共同的发展。
5 结语
现在生物技术及它相关的产业发展,是环境建设的必要环节,大力发展现代生物技术是发展经济建设的必要前提。随着科技在不断进步,生物修复技术将得到大力发展,其所产生的利益与作用将被人们广泛的应用到各个领域,进行科技生物技术大规模产业化,从根本上改变人类的生活生产方式。
参考文献
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[3] 高新林,夏英垚.现代生物技术在生物修复中的应用[J].科技视界,2014(01):30-30.
4.生物识别技术的应用 篇四
二十世纪七十年代以前,生物膜法处理水仅在实验室进行技术性探索 ,八十年代以后逐渐 由“技术性”转入对生物膜的结构及传质性质的研究,特别是生物膜的传质理论是近年关注的热点研究领域。同活性污泥法处理水一样 ,所有的生物法处理不均是物理一化学过程。污水中的有机污染物 和低浓度的金属离子被污泥团或生物膜吸附 ,是一物理过程 ,吸附后再由微生物的酶分解,为化学过程。由于生物膜有较大的表面积 ,因此,其吸附性十分优良.早期的理论工作主要集中描述污水中的有机物如何被生物膜吸附,富集 ,并建立许多模型。比较典型的有 LAWPRC模型L3(LAWPRC为国际水污染控制与研究协会缩写,国际水质协会(IAWQ)的前身),该模型有四个标准型可供利用,并配有相关的软件。在实际工程设计中,根据水质情况.选用适当的模型即可方便计算。但是 ,吸附 ,富集仅是对物理过程的描述。进人生物膜的有机物是如何传递的 ,即所谓的生物膜的传质过程是更深入的理论内容。近年 ,不少研究人员已采用经典的扩散理论L4建立了多种有机污染物在生物膜 中的传质过 程。较成功的理论是采用扩散方程一双膜理论发展起来的,其特点是能够全面描述有机污染物进人
【7】生物膜后的浓度分布及 浓度迁移情况。
3.2生物膜技术的应用
由于生物膜法与经典的话性污泥法均是先有应用后建立理论,所以,对于理论,
【8】人们积累的经验比应用更多。 生物膜技术是人们长期以来根据自然界中水体
自净的现象 ,农田灌溉时土壤对污染物的净化作用以及有机物的腐败过程 ,总结 、模拟而发展起来的一种污水处理技术 。它使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状 ,通过与污水接触 ,生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为
【9】营养吸收并加以同化 ,从而使污水得到净化 。
水是人类赖以生存的宝贵资源。随着经济的快速发展 ,大量复杂污染物进入
地表水体 ,水体生态环境日趋恶化 ,氮磷污染尤为普遍,不仅影响了人类正常
【10】生活,还制约着经济发展。 所以去除水中的氮磷成为人们研究的重点。
3.2.1生物膜法去除水中的氨氮
所用生物反应器如图所示 ,此生物反应器用有机玻璃加工而成 ,反应器由反应区,柱体,体积,分离区,内挂蜂窝陶瓷载体,蜂窝陶瓷等组成。原水由计量泵从反应器底部打入 ,底部中心曝气,经分离区排出反应器。
将驯化好的活性污泥溶液加入反应器中并浸没蜂窝状生物膜陶瓷载体,通过吸附接种并闷曝48h后排出残余污泥。采用间歇运行的方式,考查氨氮的去除情况。当氨氮的去除率达到稳定之后,认为挂膜成功。
在生物膜形成初期,采用间歇的方法处理废水。每批次将剩余污水排空 ,水力停留时间 3h。
当间歇运行至一定时间,氨氮的去除率达到稳定之后,将进水改为连续运行的方式。在连续运行的初期,水力停留时间为3h,保持反应器内溶解氧浓度一定,使氧不成为硝化反应的限制因素。随着实验的进行,设计不同的停留时间,分别为3h、2h、1h、30min、50min、40min,以考查停留时间对氨氮去除的影响,每一停留时间稳定运行10d以上,期间测定氨氮的去除效果以确定最佳运行条件。 总之,生物膜法反应器结构简单、投资低、操作方便,载体具有易挂膜、孔隙率大、不易堵塞,容易反冲洗的优点,能够有效去除地表水的中氨氮、亚硝酸盐
【10】氮。
3.2.2生物膜法去除水中的磷
目前我国城市污水处理工艺普遍采用活性污泥、氧化沟、SBR和 AB法等.这与发达国家所采用的工艺技术几乎在同一水平。而我国的国民生产总值远远低于这些发达国家,投资费用十分昂贵,一步到位建设功能齐全的现代化城市污水处理厂.资金一时难于承受。城市污水对水体的污染使饮用水资源越来越少。所以逐步提高城市污水处理率是势在必行。城市污水处理生物膜法应用较少【11】,而消毒大都采用传统的液氯消毒工艺【12,13】。而用生物膜法处理化学除磷代替传统的活性污泥工艺能取得更优的处理效果。
工艺流程:(1)水解池、好氧池结构基本相同,采用折流、穿孔隔板布水方式,均设计并安装尼龙花瓣型滤料。
(2)以膜法代替泥法 ,污泥不需回流,污水处理系统趋
于简单化,污水与污泥在同一装置中得到基本处理。
(3)试验原水是直接引入居民生活小区化粪池排出的生活污水.经格栅 、旋流沉砂预处理后进人厌氧水解池,水解池分为两格、前格主要用于碳氧化和氨化 ,污水先进人水解池,在厌氧条件下,通过异养菌和兼性厌氧菌的生长、繁殖,使淀粉、纤维素、多糖类等大分子有机物转化成有机酸和其它小分子有机物;
蛋向质、脂肪等水解或氨化转变为甘油和
氨,提高了废水的可生化性,有利于聚磷菌释放磷 ;后格主要用于有机物进一步水解和 NOR或 NOR反硝化。
(4)通过高程布置,好氧池也分为两格,产生微气泡、前格主要用于碳的进一步氧化和聚磷菌对磷的超量吸收:后格主要用于氨的硝化。
(5)在好氧池后增加斜板沉淀化学除磷装置,加入 AI(SO4)~PAM(聚丙烯酰胺)进行化学除磷,以进一步提高除磷效果。
(6)在化学除磷之后安装 NLC紫外消毒装置 ,代替传统的液氯消毒工艺。
城市污水采用生物膜法,以厌氧水解、氨化 、释磷 、反硝化与好氧吸磷 、聚磷 、氨的硝化 、化学除磷相结合的处理工艺。以代替传统的活性污泥法,以
【14】NLC紫外消毒代替液氯消毒。
4.结语
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上,实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离,载体填料的存在,对水流起到强制紊动的作用,同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触,从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题,在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理,而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
参考文献
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【14】吴馥萍,黎松强,林穗云. 城市污水生物膜法处理化学除磷研究.2006.34
5.生物识别技术的应用 篇五
课题:21.1现代生物技术的应用课型新授八__年级教者 闫寒
教学目标:
知识与能力:举例说出转基因技术的应用; 过程与方法:举例说出克隆技术的应用;
情感态度价值观:关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。
教学重点:
1、基因工程及转基因技术的应用。
2、细胞工程及克隆技术的应用。教学难点:说明食物腐败的原因是微生物作用的结果 教学过程:分组讨论,合作学习。
一、课前展示(前奏版-5分钟)
(科代表主持,各小组答题,必答题有板答和口答,计分)
1、什么是发酵技术?
2、食品腐败的原因?
3、保存食品的方法?
二、创境激趣(启动板—教师创设情境)
现代生物技术逐渐成为与人类生活关系密切的科学,你了解多少呢?
三、自主探究,展示汇报(核心板:教师明确目标——学生自学——小组交流讨论——分组展示和汇报——强化训练)
基础知识:
1、现代生物技术包括工程、工程、工程和工程。
一、基因工程和转基因技术
2、基因工程是按照,运用方法,对生物的基因组成进行“”式改造的技术。
3、把外源基因直接导入动植物体或它们的受精卵内,并在细胞中发挥作用的技术,称为技术,被导入外源基因的动植物称为。
二、细胞工程和克隆技术
4、细胞工程是指在上,有计划地改造细胞的,培育人类所需要的动植物新品种等的技术。
5、克隆羊的诞生标志着取得了重大的进展。
6、简单地说,克隆就是不经过而获得的方法。
四、实践创新,知识反馈(升华板—拓展延伸训练)
活动探究
展示交流1:简单叙述转基因抗虫烟草的培育过程。.我国已经成功培育出抗 虫青菜。你能利用所学到的知识设计这种青菜的培育过程吗?
展示交流2:结合“克隆羊多利的诞生”实验,小组交流:
(1)“多利”在相貌、性别方面与更接近,其中原因是?
(2)说出多利羊的诞生对人类社会产生什么影响?
展示交流3:你认为转基因技术和克隆技术会对人类生活产生哪些影响?
展示交流4:.如果你是一位从事动物克隆的生物学家,你打算做哪些造福 人类的事情?
五、板书设计:
六、课后反思?
6.生物制药技术在制药工艺中的应用 篇六
【摘要】生物制药技术在近些年来的发展速度极快,而且被广泛的应用到西药制药中,通过在大量的临床实验中的应用,对提高西药制药效果以及促进制药发展有着深远的影响。
【关键词】生物制药技术 制药工艺 应用
一、前言
随着科技的发展,生物制药技术日新月异。技术的研究程度也上升到了更高水平,更加准确细致地改善人们身体的各个部分的机能,使人们的身体素质得到更有效的提升。诸如基因工程技术、酶及细胞固定化技术、细胞工程及单克隆抗体等,也已成为生物制药方面的热点词汇,而肿瘤药物、免疫性药物、冠心病治疗药物等也成为了人们生活中常见的药品。由此可以看出,生物制药技术在制药工艺方面的应用已经十分广泛,同时也达到了一定的水平。生物制药技术逐渐成为制药工艺的中流砥柱,成为制药工艺发展的强心剂。
二、生物制药技术在制药中的应用
1.在研制冠心病治疗药物方面的应用。冠心病是现代社会常见的一种疾病,据统计,我国每年死于冠心病的患者约有100万。在冠心病防治方面,目前市场上出现多种防治药物,冠心病防治药物的需求在一定程度上推动西药制药行业的快速发展。随着生物制药技术的日益发展,基因操作技术得到迅速地发展,其中,基因测序技术及基因治疗的发展前景广阔,目前已经逐渐进入商业化开发阶段,促进冠心病临床治疗的进展。
2.在研制抗肿瘤药物方面的应用。肿瘤是现代社会常见的疾病之一,随着生物制药技术的不断进步,抗肿瘤药物日益增多,预计在未来的5年内,我国抗肿瘤药物将得到迅速的发展,比如可以运用基因治疗法治疗肿瘤,主要运用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤;可以运用基因药物抗体,抑制患者体内肿瘤的扩散,可以运用IL-2受体的融合毒素,促进CTCL肿瘤患者疾病的治疗;运用基质金属蛋白酶(TNMPs),可以抑制患者肿瘤血管的扩散,同时可以阻拦肿瘤在机体内的转移。关于这方面的药物,未来将成为抗肿瘤的主要药物之一,给肿瘤患者带来新的希望。目前,在肿瘤临床治疗中,已经有三种化合物进入临床试验阶段,相信不久就可以得到广泛地应用。
3.在研制免疫性药物方面的应用。无数的临床试验表明,现代社会大多的疾病都与患者自身的免疫系统有着密切的关系,免疫力低下或者免疫缺陷都可以引发多种疾病,比如风湿性关节炎、斑狼疮、多发性硬化症以及哮喘等等。随着生物制药技术的不断发展,越来越多的制药公司开始研制出相关的风湿性关节炎药物。比如,美国Cetor′s公司目前已经研制出TNF-α抗体,这种抗体在治疗风湿性关节炎方面,可以取得满意的疗效,有效率可达80%以上。在哮喘疾病治疗中,Genentech公司已经研制出单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,这种药物可以有效地改善哮喘患者的疾病症状,促进患者疾病的治疗,目前进入Ⅱ期临床试验阶段。此外,在糖尿病治疗方面,一些公司还研制出基因疗法,即在糖尿病患者的皮肤细胞中,注入胰岛素基因,使工程细胞能够全程供应胰岛素。
4.在研制蛋白质治疗药物及基因重组多肽药物方面的应用。基因重组,主要指将两种不同生物的DNA进行有机结合的技术。通过基因重组技术,可以将两种完全不同的生物基因进行融合,使一种基因进入到另一种基因中,摆脱生物物种之间的束缚,并在分子水平上对一些重要基因进行相关的操作。运用基因重组技术,可以研制出相关的蛋白质治疗药物及基因重组多肽药物,比如,运用基因重组技术可以研制出激素、多肽、细胞因子、蛋白质、酶、单克隆抗体及疫苗等等。
5.在研制神经性药物方面的应用。运用生物制药技术可以制造多种神经性药物,这些神经药物对脑中风、脊椎损伤、老年痴呆症、帕金森氏病等疾病的治疗有着非常重要的意义。目前,已经进入临床试验阶段的有胰岛素成长因子rhIGF-1。同时进入临床试验阶段还有脑源神经营养因子(BDNF)与因子(NGF),这两种因子主要用在脑萎缩硬化症患者及末梢神经炎患者的疾病治疗中。
中风是现代社会常见的一种疾病,临床试验表明,由生物制药技术研制出的CerestaL可以有效地改善中风患者脑力方面的症状,对中风患者的疾病治疗起着非常重要的作用,目前,在我国临床医学中,CerestaL已经逐渐进入Ⅲ期临床阶段,相信未来会在中风疾病治疗方面发挥重要的作用
三、生物制药技术的发展前景
1.生物制药技术的发展面临的挑战
伴随着生物制药产业与人们生活的关系愈加紧密,生物制药技术的发展的步伐刻不容缓。我国生物制药技术和产业在发展过程中更多的是借鉴国外的先进技术和经验,虽然在人才方面,我国所拥有的数量已经十分庞大,但真正拥有科技创新能力的精英少之又少。同时,与国外相比,我国生物制药产业缺乏技术高超的带头人。一个新兴的产业,倘若没有高素质、高水平的并且深谋远虑的领头羊,即使拥有再多的科技研发人员、再先进的技术及设备,那也是一盘散沙,成不了气候。当然,我们也不能闭门造车,即使我过生物制药技术发展迅猛,但仍旧存在许多不足之处,依旧需要与国外合作交流。因此,只有加强国内外合作,取其精华去其糟粕,才能使我国在激烈的竞争中取得好的结果。
2.生物制药产业的发展趋势
随着科技的发展,生物制药技术的研究领域也到达了分子水平。同时,对人体遗传物质的研究以及对各种疾病的致病机理的探索,也为生物技术的发展注入了强大的活力,使得生物制药技术发展的方向和目的更加明确。在未来,生物制药技术的发展不再仅仅局限与药品的研发,更渗透到有关人体生长发育和生存的各个方面。
毕竟,生物制药技术的产生本生就是为了人们能够拥有更加强健的身体和更长的寿命。而科学家的关注点,也逐步转移到提高产品研制的成功率、降低试验制造成本、拓宽药物适用市场范围上。总之,与各个学科的结合与发展,再试图通过科学技术手段使生物制药技术带来更多收益,为医药行业提供更多价格低廉、效果明显的药物是生物制药产业未来发展的方向。
四、结语
生物制药技术的发展,关系到人们身体健康和生活质量的提高,也关系到其他各个领域的发展,关系到国家的长治久安和经济建设,是在社会主义发展的新时期不可忽视的方面之一。而它的发展,也需要国家的大力支持,依赖大量科技人才和资金的投入,也需要正确的引导。生物制药技术在制药工艺中的运用,也暗示着更方便、更有效的生物制药的出现,给和谐社会的建设更添一丝活力。
【参考文献】
7.语言识别技术的现状及应用 篇七
关键词:特点,方法,现状,应用
1 语音识别的优点和方法
直接用语音作为输入控制信号方法具有许多优点:对人来说, 作为最自然的输入控制信号的手段, 不必进行特殊的训练;信息的产生速度较快, 一般为键盘输入方法的2~4倍;操作者在用眼和手共同进行其它作业的同时能输入信息;操作者能边走动边输入信息;能远距离用电话输入;可以省略键盘、发光字母读出器等中间输入设备;即使在某些紧急的场合, 也能在转瞬之间投入使用。
说明语音识别的方法, 应首先从语音的分析谈起。语音大体上包含着两种信息:即具有一定含义的信息和发音者固有的信息。前者的识别处理称为:“狭义声音识别”, 而后者的识别处理则叫作“发言人辨认”。
在声音频谱中, 能量集中的频带称为共振峰。共振峰频率随着发音者性别及其他条件的不同而变化。分析输入的语音, 找出其特征是语音识别的第一步。
识别输入的语言是语音识别的下一步。对此在“单词识别”和“单音识别”两种方式。前者是在识别装置内设有以单词为单位的模拟型词汇标准, 进而选出与输入语音最类似模式的方式。后者的方式是在识别装置内设有以此单词低次的单音、音节为单位的模拟型标准, 将输入的语音按单音的不同进行变换, 再进行单词的识别。
单词 (单间) 与单词 (单音) 之间是否有间隔, 这是语音识别技术要考虑的一个重要问题。“离散话音”指的是在单词间有200毫秒左右时间间隔的输入方法。还有所谓“连续会话”方式, 其作为识别对象的是多个单词连续一气讲出的语句, 相应的识别处理将较复杂一些。
另外, 讲话人是否受到限制的问题, 对语音识别装置来说, 在技术上和造价方面都是必须考虑的。所谓“特别指定说话人”识别, 就是将识别对象的全部单词, 经数次练习预先进行话音输入, 使之在装置中存储发音人个人所特有的单词模式, 使用时将输入的语音与比单词模式进行比较而加以识别的方式。这种方式以比较简单的识别处理就能得到较高的识别率。还有“可更换发音人”的识别方式, 它是预先用多人的语音信号瞬时值作成标准模式, 这样在更换了发音人、口音有所差异的情况下, 识别装置也能进行正确的识别。
语音识别的最高发展阶段是识别人们以普通速度讲的会话语言。众所周知, 一般人的会话中包含着无意义用语 (口头语) , 因此要一字一句地准确识别人的普通会话语言是极难的。作为解决方法, 产生了被称之为“语音理解”的新概念:就是将输入的语音中所包含的冗余信息 (方言、单调等) 进行引用, 作为理解输入信息内容的近似方法, 而不要求一定将输入语音逐一正确地加以识别, 这是与其它的语音识别方式根本不同的。采用此种识别方式的语音识别装置作文章理解系统, 它在声音打字机和口语自动翻译等方面可得广泛的应用。
2 语音识别技术的现状
按功能分类, 语音识别装置有数据输入型、自然口语输入型和发音人辨认三种。
2.1 数据输入型
语音识别装置首先在美国开始实用并最早出现商用产品的, 现在实用的语音识别主要采用的还是对专人的并基于以单词为单位的离散信息的识别方式, 识别率达99%以上, 适用于识别语句较少而且在较肃静的室内场合使用。作为一般用户为对象的 (例如:旅客问询) 系统, 则要求使用“可更换发音人”方式的语音识别装置。
2.2 自然口语输入型
对于自然口语输入型的语音识别, 美国国防部作为ARPA计划, 进行了大量的研究工作。在日本也以电子技术综合研究所为中心, 作为图形识别研究大型计划的一环进行了研究。目前已有声音打字机那样的应用。
2.3 发音人辨认
“发音人辨认”是语音识别最完善的方式。由于不同的发音人在发同一语音时, 可以产生有显著差别的声学图案, 这种差别便体现了个人的特征。人的听觉区别个人特征的能力是很强的。目前用电子设备辨认发音人常用的简便方法是:检出语音基频随时间变化的图形作为辨认的依据。它的应用前景是相当广泛的, 比如用存储某人的语音代替签字 (有人称之为“声纹”) 进而利用电话等实现远距离的身分确认将成可能。
3 语音识别在铁路系统的应用
语音识别装置按应用分类:有控制、指令型, 利用电话 (包括无线电话) 型, OA (事务自动化) 应用型和“发音人辨认”型等。
3.1 有控制、指令型
在控制、指令型的应用方面, 采用“专人”语音识别装置可以进行选排调车进路、调车机车的无人驾驶、行包自动分拣等;采用“可更换发音人”的语音识别装置可以实现自动售票、行包受理和列车紧急停车等。
3.2 利用电话 (包括无线电话) 型
在利用电话型的应用方面, 采用“专人”语音识别装置可以进行在危险处所工作的机械操作 (高空作业等) 、火车司机的模拟训练和列车到发时刻通知等;采用“可更换发音人”的语音识别装置可应用于指定票 (指定乘车日期和车次的车票) 发售情况的问询和预约及列车运行情况问询。
3.3 OA (事务自动化) 应用型和“发音人辨认”型
在OA型应用方面, 适用于编制口述程序、语音打字机、图书及文献的检索等。
例如在车站上的调车作业中, 以往是按照作为高度作业指挥者的调车员的指示, 由扳道员 (电气集中车站是由信号楼的信号员) 扳道岔来办理进路的。若将站内联络用的无线通信设备附加选路用的语音装置, 则可由调车员在站内任意地点直接指挥进行调车作业。
再比如利用主意控制的电磁客票预售自动化系统, 在国外也已使用。这样在一些预定将来也不设置“绿色窗口” (售票窗口) 的沿线小站上, 可通过联机的形式向旅客发售指定票。站务员按旅客的要求, 只要用电话以语音输入的方式向售票中心站申请发售指定票, 当得到由中心站发出的确有该指定票座席的话音应答之后, 站务员即可向旅客发售指定票。
语音识别技术作为一门成熟的技术, 已进入实用化阶段, 应用范围也越来越来广泛, 随着电子技术的飞速发展, 它的技术将越来越成熟, 应用领域也将不断地扩大, 从而更好的服务于各行各业。
参考文献
[1]高新涛.语音识别技术的发展现状及应用前景[J].甘肃科技纵横, 2007.
8.生物技术制药的应用和研究现状 篇八
关键字:生物技术制药;应用;研究现状
一、前言
采用现代生物技术人为的创造或者改变自然条件,以微生物或动植物细胞为载体生产医用药物的过程,称为生物技术制药。生物制药的飞速发展在治疗癌症、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等方面发挥着重要的作用[1],解决了大量传统药物无法解决的困难。
二、 基因工程制药
2.1 基因工程制药的原理。基因工程制药是指先确定治疗某种疾病的关键性蛋白质,通过获取该蛋白质的编码基因,对其基因进行改造或大规模扩增,然后转入到相应的可以大规模表达的受体细胞中去,在细胞的繁殖过程中大量生产这一药用蛋白的过程。
2.2 基因工程制药的简要流程。基因工程制药的主要流程为[2]:目的基因的获得、组建重组质粒、构建基因工程细胞体、培养工程细胞体、分离纯化表达产物、除菌和质量检测、包装上市。
2.3 基因工程制药的应用。基因工程制药在医药领域最重要的应用是新药的研究开发以及传统药物的改进。主要应用于激素、细胞因子、溶血栓类生理活性物质的生产,抗体和疫苗的生产。例如α-重组人干扰素、白介素、转化生长因子、核酸疫苗、转基因疫苗等。[3]
三、动、植物细胞工程制药
3.1 动物细胞工程制药的相关技术。目前用于生物制药的动物细胞有四类[4]:原代细胞、二倍体细胞系、融合或重组的工程细胞系、转化细胞系。原代细胞指直接取自动物器官的细胞。二倍体细胞系是指取自动物胚胎并经过传代筛选克隆,具有一定特性的细胞。工程细胞系则指通过细胞融合或基因重组,对细胞遗传物质进行改造,使其具有稳定遗传的独特性状的细胞。转化细胞系是由某个转化过程得到的具有很强增殖能力的细胞。
动物细胞工程制药的主要技术有:细胞融合技术、细胞器移植技术、染色体改造技术、转基因技术、细胞大规模培养技术。[5]
3.2 植物细胞工程制药的研究进展。植物细胞工程制药是利用现代生物工程手段对植物细胞体系进行大量培养,并直接获得有用化合物或以其提取物为底物合成其他物质的过程。现今植物细胞工程制药的研究技术主要包括[6]:大规模植物细胞培养生产药用成分、植物生物反应器、细胞级微粉碎加工技术、生物酶解技术、转基因植物生产药物、植物细胞生产有用次级代谢产物。例如[7]通过建立红豆杉细胞系,采用生物反应器培养生产抗癌药物紫杉醇。
3.3 动植物细胞工程制药的应用。我国现阶段细胞工程制药的应用重点在于[8]:人源化抗体的研制和生产、“分子药田”工程、“动物药厂”计划。其中,人源化抗体的研究是利用噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术等生产疗效更好,更适合于人使用的单克隆抗体。“分子药田”和“动物药厂”则是利用转基因技术以植物和动物细胞为载体大量生产医用蛋白。
四、抗体制药
4.1 抗体制药技术。抗体制药领域的主要技术有[9]:抗体高通量大规模制备技术、动物细胞表达抗体产品大规模培养技术、人源化抗体的构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术。高通量大规模制备技术的常见方法是利用杂交瘤快速筛选、工程抗体库和人记忆B细胞,大规模快速高效的制备单克隆抗体。动物细胞表达抗体大规模培养则是利用细胞表达体系和体外翻译系统,生产外源抗体蛋白。人源化抗体则属于基因工程抗体范畴,抗体的亲和力显著提高。抗体药物标联增效则是利用抗体的靶向作用,标记同位素、化学药物或毒素,以提高抗体疗效,降低抗体用量。
4.2 代表性抗体药物。目前出现的具有代表性的抗体药物主要有:抗CD20单抗、抗HER2单抗、抗肿瘤坏死因子单抗、抗VEGF单抗、抗EGFR单抗和抗HAb18G/CD147抗体。
五、酶工程制药
5.1 药用酶的来源。药用酶作为具有催化功能的大分子蛋白质,可以直接从生物体中分离也可以化学合成。但目前最主要的获取方式仍为从生物体中提取以及发酵生产。[10]随着动植物细胞大规模培养技术的发展,通过培养动植物细胞获得药用酶蛋白的方法成为了最主要的手段。
5.2 酶工程制药在医药领域的应用。酶工程制药在疾病的诊断和治疗方面有着广泛的应用。由于酶的高效催化特性,使其有着可靠便捷又迅速地诊断和治疗特点,在临床上广泛应用。酶学诊断包括两方面:一是利用体内原有酶活的变化诊断;二是利用酶反应测定体液中物质含量变化诊断。而在治疗方面则有着各种各样的药用酶类,包括:蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。
酶工程制药在生产方面也有着广泛的应用。例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和头孢霉素、利用β—酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制药在分析检测方面的应用则包括酶法检测和酶法分析。
六、总结
随着生物技术的发展以及生物技术制药在应用方面的深入研究,生物技术药物将不仅仅局限于“疑难杂症”的治疗,其使用的广泛性和普遍性将得到大大提高。各种生物技术药品的发展成熟将极大地改善人类的生活水平和对疾病的治疗能力。
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9.生物识别技术的应用 篇九
报
告
2012年1月至2013年8月,苗馆镇卫生院开展了“射频识别在医疗护理中的技术研究”课题,经充分调查和认证,射频识别可以有效改善医疗体系效率低下、医疗服务质量欠佳的就医现状,无疑是推进中国医疗改革事业发展的一把利器。其主要技术要点如下:
(一)调查论证
射频识别(RFID)在医疗、护理领域的潜力巨大,能够帮助医院医疗、药品、人员及管理信息的数字化采集、处理、传输和共享等。特别是在医疗卫生领域的条码化患者身份管理、移动医嘱、诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中,均能发挥重要作用,从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题,实现加速推进医疗信息系统的建设。
(二)射频识别主要功能
RFID移动护理系统,是物联网技术在医疗护理系统中的应用之一。在加强医院的现代化信息管理和提高工作效率的同时,它能给患者带来很多好处,使得隐私得到保护,医疗更加安全。由于采用嵌入式RFID腕带,使得相关医疗信息得到了保密,只有医护人员可以按权限查询患者的信息,保护了患者隐私。并且,采用RFID技术实现对患者诊疗过程中的每个环节得到跟踪确认,协助和指导护士完成医嘱,由于有了医嘱执行项目的电子化确认过程,使护理质量监控和护理工作量的量化成为可能,实现患者诊疗过程的可视化管理。
图一 移动护理系统
移动护理系统是以无线网络技术(如WiFi、3G或LTE)和RFID无线射频识别技术为核心,通过医院管理信息系统和智能型手持移动终端(如PDA等)为移动中的一线医护人员提供随身数据应用的信息服务系统,如图1所示。医护人员查房或者移动的状态下,可通过智能型移动终端的护理人员端软件,通过无线网络实时联机,与医院管理信息系统的数据交互,使医护人员随时随地在手持终端上获取全面医疗数据,而患者可借助佩戴在手上的装有RFID的腕带,在与PC机(或PDA终端)连接的RFID读卡器查询显示该患者目前的检查进度,并可获取全面医疗数据。根据历史记录和临床检查结果,对比患者病情的变化情况,及时会诊和制定治疗方案。
(三)技术规程
1.1 无线实时信息传送
通过无线技术实现数据传递,可快速、正确地将数据信息传送至后端服务器。在数据收集时,以数字化形式储存,并透过无线网络回传至服务器,单张表格实时回传所需时间将缩短为2分钟。无线传输不受地域限制,即使在移动中或是没有Cable线的地方,都能随时将数字数据上传或下载。
1.2 RFID腕带管理
RFID腕带发行管理主要是在后台系统建立起RFID腕带与患者信息的对应关系,患者从挂号开始随身佩戴电子腕带,其中记录了患者的姓名、性别、血型、以往病史、入院生命体征情况等信息,在门诊系统的各个环节,患者均佩戴唯一的电子腕带作为身份识别方式,并可据此在医院提供的自助查询平台进行自助病历查询甚至打印化验单据,在各个关键诊疗环节核对患者身份,保障医疗安全。
1.3 移动护理利用医院管理信息系统生成医嘱执行条目,护士使用移动到患者的床旁,读取患者佩戴的RFID腕带信息,通过无线网络自动将需要执行的医嘱调用,护士通过移动终端记录医嘱具体执行的信息,记录患者生命体征及相关项目,用药、治疗信息确认,实现动态实时的床边护理服务。由于采用移动护理系统,医护人员能更简便的获取、录入患者各种医疗数据的信息,使得护士减少了因查询、核对而产生的打印、抄写工作以及来往护士站与病房之间所化费的时间,大大优化了护士工作流程
1.4 患者跟踪
通过RFID患者定位跟踪系统,使得通过护士站的电子显示屏或医院的监控电脑或医生的随身移动终端,即可掌握患者的物理位置。从而实现了对手术患者、精神患者和智障患者等的24小时实时状态监护,保障住院患者安全。这样也可以限制患者到某些非安全地带,以及避免某些智障患者或老人离开医院而走失。
(四)技术安全性探讨
任何新技术的应用都很可能是一把双刃剑。虽然智能化、行动化的医疗系统能大大提高了医疗服务的质量,优化管理流程,但是在实施过程中也有发现一些问题并需要进一步研究改进,使移动医疗更加完善。个人隐私的泄露
移动护理系统面临信息安全与隐私泄露等带来的更多的威胁,若不能同步的解决,物联网技术在移动医疗护理系统中就得不到真正快速的发展。对护理行为执行时间的正确性和真实性反映有所欠缺。计算机系统若不能正确的记录每一条医嘱,以及遗漏执行某项医嘱等,一定程度上存在医疗安全隐患。
对护理查对制度执行的支持欠缺
移动护理系统存在患者身份识别差错的危险,也无法识别治疗单抄错等情况。特别是对于昏迷、有精神障碍或者新生儿等的查对存在一定隐患。尚无统一标准,存在安全隐患
除了RFID设备的高成本外,标准不健全也是限制物联网技术在医疗领域大展拳脚障碍。RFID对一些人体植入式设备,例如心脏起搏器会否产生安全隐患,RFID低频信号所产生的一些反应,包括不适当的起搏频率,改变起搏率,高电压冲击和设备重新编程等,也是制约RFID在该领域大规模应用的主要原因之一。
(五)技术研究结论
利用射频识别构建电子医疗体系,可以给医疗服务领域带来更多的便利。要提高医疗服务现代化水平,不仅要提高对患者的高精尖的医疗人才的服务,同时还要通过相应的手段来提高医护人员自身的服务能力。通过射频识别可以大幅度降低成本,使医疗监护设备无线化,目的是使患者能够得到更加方便快捷的低成本高质量的服务,最终的目标是使有限的卫生资源得到充分的利用,使医疗资源最大化,使大家能够共享优质医疗资源。
射频识别技术在医疗护理系统中的应用课题组
10.信息技术在生物教学中的应用 篇十
一、利用信息技术创设生物教学情景
互联网上最丰富的资源是文字和图片,在生物课的教学中,充分利用网上资源,创设与教学内容相吻合的教学情景,既可以拓宽学生视野,扩大学生知识面,又可以使学生受到感染和启示,可以充分地激发学生的求知欲望,发挥寓教于乐的教学优势,使学习变得轻松愉快,能够收到良好的教学效果。从网上搜索一些名人轶事、历史故事及动植物趣事,为学生提供教学情景,可以提高学生学习兴趣,帮助学生理解所讲知识。如在备《遗传病与优生学》的课时,从网上搜索到近亲结婚与遗传疾病的典型例子“英国女王维多利亚的家史”“达尔文的悲剧”等。课堂上,当讲到“禁止近亲结婚”时,首先向学生提出问题:“中国有句古话:姑表亲、亲上亲,打断骨头连着筋。可是国家婚姻法却明确规定:直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。你们知道这是怎么回事呢?”等学生讨论分析后,再给学生讲述近亲结婚到底有多大危害。媒体屏幕显示:19世纪皇家病——血友病,维多利亚女王基因突变,她的一个儿子三个外孙患有该病,两个女儿三个外孙女是该病基因携带者;真是无独有偶,达尔文和摩尔根也尝到了这一近亲的苦果。向学生讲解这些名人的沉痛教训,学生会容易就理解了近亲结婚会导致遗传病,所以是应当禁止的。充分利用网上资源,使教学内容充实,资料丰富,把抽象的内容直观化,自然会使学生注意力集中,在帮助学生理解的同时加深记忆。可以使课堂教学内容丰富多彩。
二、利用信息技术有利于生物知识的知识的获取和保持
教学的主要任务是使学生获得新知识、新技能。传统的生物学 教学主要是教师讲授、学生被动地接受。而很多抽象很难用语言来描 述的知识又经常是学生学习过程中的认知障碍。
如果在教学中将这些 抽象知识通过计算机的模拟功能具体化、形象化,配合学生的讨论、 交流,其知识的接受和保持将大大优于传统教学效果。如:在《绿色植物的一生》 这一章的教学中教师首先应用多媒体课件为学生展示由桃花 变成果实的过程,再播放图形动画,配以教师讲解,学生很好地弄清 花的结构、传粉、受精以及果实和种子形成的过程。多种感观的刺激 使学生获取了大量的信息,从而掌握了更多知识。
三、用信息技术多媒体教学,增大课堂教学容量
如何更好地利用课堂的四十五分钟呢?生命的生理过程,往往是看不见、摸不着的。怎样加深学生对生理过程的理解,是学生能否真正掌握知识的关键。以往的教学模式,单纯地*教师讲解,俗话说,“耳听为虚,眼见为实”,这话很有道理。如:传统的复习课都是考什么就复习什么,学生成为被灌输知识的容器。在期中考试复习课中我的做法如下:这样的教学方式不单只是丰富课堂,更重要的是教会学生一种获得知识的方法,声、色俱全,不但丰富了教学的形式,重要的是使学生对自然有了更多、更深的理解。
四、信息技术与生物整合促进学生的理解和记忆
在讲解动植物生长、发育的教学时,传统的教学很难让学生有 形象立体的思维,这时我们就可以利用现代教学媒体,再现教学内容 中生物生长、发育的情景,使学生有身临其境的感觉,从而帮助学生 理解、记忆所学内容。当然,在具体教学中要注意:在选择媒体和材 料时要从本节课的具体目标出发, 要做到对学生的情感激发与学生对知识的理解与创新活动相结合。
五、 利用信息技术可以培养学生的创造性思维
多媒体课件可以展现许多丰富的教学资源,同时可以对学生的创造性思维能力的培养具有一定的作用。因此采用多媒体课件教学时,应注重培养学生的创新思维。通过创造性思维能力的培养,学生对生物学提出一系列有趣、可研究的问题,从而为培养创造性的人才奠定了基础。例如:在教“植物对水分的吸收和利用”这一节内容时,如果运用挂图或投影进行直观演示,由于受时间、空间的限制,学生对渗透作用的原理一时很难理解。为了突破这一教学难点,可以用Flash软件制作的动画:渗透作用实验,模拟逼真,使学生看到了水分子和无机盐的运动。学生通过观察看到这一现象,进一步理解渗透作用的原理,有利于知识由浅入深、由现象到本质的认识过程。边实验,边研究,边讨论,创造性思维的意识在此过程中不断增强。
六、信息技术与生物教学整合对学生进行情感态度价值观教育
计算机现代化的教学手段以其形,光,声和色彩等多种功能作用于学生的多个感官,不仅能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣, 更能激发学生的求知欲,极大地调动学生的学习热情,使其积极主动 地投入到学习中去,呈现最佳的学习状态。
如在生态系统这节课中,首先播放生物圈让学生深刻感受到生态系统稳定的重要性, 认识到除了地球这个家园以外我们就不能生存,同时能引起学生思考自然,观察自然,探索自然的兴趣,进而加强对学生的环保教育,
另外在讲课 过程中还可以播放精彩的动物之间的对话让学生感受由于环境破坏 而不得不搬迁时的情景, 让学生体会到我们的栖息地遭到破坏时的心情,从而促使学生要珍爱生命珍爱地球。通过影片的播放,有效地激 发学生的兴趣,提高学生的能动性,也可以利用这些生动有趣的情景 对学生进行情感态度价值观教育,培养学生为环保献身的精神。
11.食品检测中生物技术的应用 篇十一
生物技术主要指在具体生产作业中有效利用生物有机体来开展工作的一种技术, 而在食品检测中的生物技术, 即在食品安全监测过程中应用到其中的生物技术。
在人们不断研究新的食品检测手段时, 生物技术被发现。由于生物技术在使用中与传统检测方式相比更为快速、准确, 也更安全, 相对来说检测的成本也大大降低, 因此在对食品的质量和品质进行监督管理、对食品生产过程进行检测等过程中, 生物技术都得到了相当程度的应用推广, 具有非常重要的实际使用价值与意义。
生物技术在食品检测过程中主要分为以下三个方向:微生物的存在:在食品中一般来说都存在微生物, 如果属于有害微生物, 则可能影响到人体健康, 因此需要重点进项检测;农药的残留量:在蔬果种植过程中喷洒的农药会在收货时有残留, 长期使用会在人体进行毒素堆积, 影响人体健康食品具体成分分析:有些食品需要检测是否达到标准, 有些食品则需要对成分是否有害进行详细检测。
生物技术种类繁多, 每一种都有其适用的范围, 需要根据实际检测对象和目的进行选择性使用, 当前使用较多的生物技术主要分为以下五种:免疫技术主要针对的是食品中是否存在毒素进行检测的生物技术, 在使用过程中通过观察抗原和抗体在结合之后的反应作出判断, 这是现阶段我国使用最为广泛的生物检测技术, 不仅使用成本低, 还具有高度的灵敏性;DNA探针技术具有高度的精准性, 比传统食品检测技术更具有灵敏性, 利用DNA的碱基之间的互相补充进行配对, 又可以叫作分子杂交技术;PCR技术相对来说对操作人员的专业技术要求高, 在检测过程中需要用与样品DNA分子相互补充的寡核普酸片段为引物, 通过专业操作进行DNA合成, 属于高标准的食品检测;基因芯片技术应用也相对广泛, 主要用来进行基因食品检测, 在食品检测领域意义非凡, 检测结果十分精准;生物传感器技术主要用来对食品中的微生物进行检测, 目前普遍用于检测食品生熟度以及新鲜度, 与其他生物技术相比, 操作更为简单、便捷, 得到结果迅速。
食品安全直接与人的身体健康相关联, 在对食品进行检测过程中, 生物技术的发展方向将会朝以下几个方面发展:第一, 作为具有产量大特点的转基因食品越来越多地出现在人们的餐桌上, 生物技术在食品安全监测中得以应用, 必然会朝着如何有效检测转基因食品的方向发展;第二, 农药化肥在瓜果蔬菜上的过度使用, 以至于在收获的蔬果中残存有相当数量的农药;第三, 在人们的食品中还存在有各种有害微生物, 为了尽量避免这些肉眼不可见的生物影响到食品安全, 充分运用生物技术进行检测, 分析可能存在的有害生物, 从而控制其扩散, 能更好地保障人民安全;第四, 在满足基本的温饱问题后, 人更多地追求吃得健康、安全, 因此现在越来越多的人关注养生问题。随着生物监测技术的发展, 人们可以广泛开展食品分析工作, 对食品中的成分进行有效分析。
12.生物识别技术的应用 篇十二
摘要:
生物制药技术为制药行业提供了一个全新的发展方向,社会经济的发展推动了现代科学技术水平的进步,当代制药工艺也因此有了全新的发展优势,其展示出不可比拟的应用优势。生物制药技术的实现,开创了制药工艺的新格局,作为一门新兴产业,生物制药技术逐渐被医药、保健和日化等等诸多领域所认同并应用,成为了高科技时代背景下新技术和新工艺的重要驱动力。由此,生物制药产业也成为了当前社会发展最为迅猛的一大产业。本文将以此为出发点,浅谈生物制药技术在制药工艺中的应用,以期为相关研究的进一步深入提供些许参考。
关键词: 生物制药;应用
生物制药技术的兴起始于上个世纪后期,在时至今日的几十年间,在科学技术的促进作用下,生物制药技术发展迅猛,成就突出,特别是在制药工艺中的应用,生物制药技术得以碰的发展,当前生产出的免疫性药物、神经性药物、肿瘤性药物等都取得了良好的临床试验效果,在各个领域当中涌现出了无数的研究成果。回顾生物制药技术的发展历程能够看出,其见证着社会科技的进步,在当前已经实现了将生物制药产品普及到人们的日常生活中,成为了保证人们身体健康的全新科技武器,制药工艺更是因此获得了新的发展契机。1 生物制药技术发展现状及常见种类
相对来说,我国生物制药技术的发展起步较晚,但发展速度却异常迅猛。在多年的发展历程当中,大量生物制药产品越来越多地进入到了市场,成为越来越多消费者的青睐[1]。然而时至今日,科学技术的发展呈现日新月异之势,生物制药技术亦当与时俱进通过技术创新加大新产品的研发力度。应国家政策的支持与诸多相关领域技术的辅助,我国生物制药产品市场被全面拓宽。尤其是在全球一体化发展的新时期,国际生物制药领域当中参与竞争的主体也越来越多,可供我国生物制药技术发展借鉴的成果充足。然而多年来相关专业领域人才的缺乏和相关费用支撑力度的不足却成为我国生物制药技术进一步发展的障碍,将科研成果转化为科技产品也就困难重重。由此成为了我国生物制药技术当前应当重点突破的一大难题。常见的生物制药技术大体有三种。1.1 细胞工程 世纪 70 年代后期,杂交瘤技术兴起,用传代的瘤细胞与可以产生抗体的脾细胞杂交,可以得到一种既可传代又可分泌抗体的杂交瘤细胞,这一技术属于细胞工程细胞工程是生物工程的一个重要方面。细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养,细胞工程技术主要包括染色体操作、基因转移、细胞拆合、培养和融合等内容,为制药工艺提供了更多的可能性,传统制药行业为了满足市场对于药品的需求,多是通过人工到全国各地区采摘各种中草药,而通过运用细胞工程技术,可以在实验室中培养中草药植物细胞,从而培养各种各样的中草药,为制药工艺提供充足的中药材,缩短了制药工艺周期,并且有效降低制药企业的人力成本,满足了制药工艺对于生产材料的需求,有助于实现制药工艺的标准化、产业化、规模化发展。1.2 固定化酶技术
固定化酶(immobilized enzyme),酶本身还是溶于水的,只是是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在其中,使得酶在水中溶性凝胶或半透膜的微囊体从而导致流动性降低。酶固定化后一般稳定性增加,便于运输和贮存,且易于控制,能反复多次使用易从反应系统中分离,有利于自动化生产。固定化酶技术在制药工艺中应用非常广泛,这种技术通过连续回收相关反应酶,可有效降低制药成本,提升制药质量和效率,主要用于生产激素、氨基酸、抗生素等药品。同时,固定化酶技术可以定位和限制细胞特定位置,从而固定某些特殊细胞。1.3 基因工程技术
基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),重新组合遗传物质。细胞中各种激素和活性因子是维持人类正常生存和新陈代谢必不可少的部分,然而人体细胞中只有有限含量的这些物质,基因工程技术使很很难或不能获得的各种激素和活性因子以大规模合成。在应用基因工程技术时,主要集中在细胞级层面,在认为控制作用下实现基因的重新组合或者复制,从而达到制药目标。同时,细胞中各种激素和活性因子是维持人类正常生存和新陈代谢必不可少的部分,然而在正常情况下,人体细胞中只有有限含量的这些物质,根本无法满足实际的医疗需求,通过运用基因工程技术,如对于人们的糖尿病,利用基因工程技术代替传统药物治疗,增加人体胰岛素含量,获得良好的治疗效果。2 生物制药技术在制药工艺中的应用
生物制药工艺是由传统的生物制药技术发展而来,相比之下具有着更深层次的内涵。而关于制药的思路,长期以来都是凭借着人们的经验以及对药物相关知识的了解而定,药物提取的方法也大多采用化学方法。对于传统制药方法的优势,本文认为无可否认,而现代生物制药工艺的生成,将药物作用机理的基础理论提上了一个新的台阶,药物的研发重点更多地关注在了药物的作用方面,对药物药理、药性和药效等等的相关研究都加大了对科学工具的应用,在科学合理工艺加工的中下生成了生物制药产品,并随着科学技术水平的不断提升逐渐走向了成熟[2]。因此,现代生物制药技术有效弥补了传统制药技术的不足,将生物制药工艺推向了更为完善的层次。另外,新时期新制药工艺的发展,也赋予了技术和工艺以更大的经济性,因此相对来说,生物制药产品的市场营销工作也就更加困难。而不容忽视的一个方面在于,所有新技术和新工艺的实施,都伴随着相应的风险,我国生物制药技术应用于制药工艺当中的诸多失败案例也曾为不少人造成过不同程度的痛苦。
生物制药技术的发展始终依赖于科学技术的推动,为了更深入地挖掘出生物制药技术的空白领域,相关技术领域的研究也始终未曾有所懈怠。生物制药技术应用于制药工艺当中的目的是为了服务于人们的身体健康,因此生物制药技术研究的重点则是如何通过生物技术满足人们身体不同机能对营养的需求方面。结合我国当前的实际情况来看,生物制药技术在制药工艺中的应用主要集中于几方面,包括冠心病类药物、精神病类药物、基因工程、免疫类药物、肿瘤类药物等,就生物制药的新产品来看,更多地覆盖于冠心病药物、免疫性药物和肿瘤药物等[3]。不难看出,当前的生物制药技术应用范围已越来越广,并且在科学技术的推动下,术水平也在不断提升,逐渐替代了传统制药工艺成为了新时期制药工艺的技术支撑,促进着当代制药工艺的持续发展。2.1 冠心病类药物
冠心病,指由于脂质代谢不正常,血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上,在动脉内膜一些类似粥样的脂类物质堆积而成白色斑块,称为动脉粥样硬化病变。在临床治疗中可以运用抗体技术,能够明显缓解心绞痛。我国冠心病发病率逐年上升,而在临床治疗中可以运用抗体技术,能够明显缓解心绞痛。近年来,基因工程技术快速发展,基因测序和治疗工艺越来越成熟,也为冠心病治疗提供了重要的技术支持,而通过应用各种转基因技术,有效提高药物研制水平,推动了冠心病类药药物生产的商业化发展。2.2 精神病类药物
精神病(psychosis)指严重的心理障碍,患者的认识、情感、动作行为等心理活动均可出现持久的明显的异常;不能正常的学习、工作、生活、;动作行为难以被一般人理解;在病态心理的支配下,有自杀或攻击、伤害他人的动作行为。近年来,现代化城市进程快速推进,城市人们的生活节奏越来越快,面临的工作、社会和家庭压力越来大,这使得很多人们处于亚健康状态,并且受到应激因素的影响,精神病问题越来越突出。精神病和普通病症不同,当前我国神经病治愈率远远低于发达国家,而在神经类药物过程中,通过运用固定化酶技术和基因工程技术,对人体代谢酶进行氧化,结合酶活性情况,分析不同人体状况下药物代谢差异,为临床治疗精神疾病分析不同药物之间的影响提供重要参考。
2.3 免疫类药物
自身免疫性疾病(autoimmune diseases)是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,如多发性硬化症、溃疡性结肠炎、甲状腺自身免疫病、风湿性关节炎、红斑狼疮、自身免疫性溶血性贫血、混合结缔组织病、哮喘等。对于免疫类疾病,我国在研制相关药品时,如糖尿病药物时,在患者体内导入胰岛素基因,增加患者体内的胰岛素分泌量,实现良好的糖尿病治疗效果。国外的 Chiron 公司的 β-干扰素用于治疗多发性硬化病。2.4 肿瘤类药物
近年来,在全世界肿瘤死亡率居首位,各种肿瘤疾病的发病率和死亡率不断上升,肿瘤疾病对于人体伤害极大,我国医学界一直以来对于肿瘤疾病的研究较多,在研制肿瘤类药物方面投入了大量的人力、物力和财力,而肿瘤疾病发病机理比较复杂,受到多方面因素的影响。当前,我国肿瘤类疾病主要采用化疗、放疗、手术等手段,对于人体的伤害较大,而随着现代化医疗技术水平日益提高,通过运用生物制药技术,会使得肿瘤疾病的诊断和治疗手段也越来越多样化。例如,向人体注入基因药物抗体,可以有效抑制肿瘤扩散和发展,而金属蛋白酶可以有效抑制肿瘤血管的扩张,控制肿瘤转移,因此在未来发展过程中,生物制药技术的应用会越来越广泛。3 生物制药技术前景展望
生物制药技术的发展一直以满足人们对健康的需要为目的,因此同人们的日常生活有着紧密的联系,同时社会经济的发展也提高着当代人们的物质生活水平,使得人们对健康的要求越来越高,迫使生物制药技术的发展永无止境。然而就我国生物制药技术的发展历程来看,长期以来都是以借鉴外国先进技术经验为主要方式,尽管该专业领域人才队伍的规模越来越庞大,但精英人士却只有极少数,行业领域当中的高精尖企业数量也凤毛麟角,对于整个生物制药产业发展的影响重大。因此,我国生物制药技术应当在继续借鉴发达国家先进经验的基础上进一步探寻自身的发展途径,只有正视当前存在的问题,才能为我国生物制药技术水平的进一步提升提供更多可能。
时至今日,生物制药技术在我国的发展水平已经越来越高,除了最基本的药物研发之外,更将相关研究方向拓展到了人体遗传物质领域,越来越多疾病的致病机理被明晰,所有问题的出现也都在证实着理论成果的深入。生物技术的发展拥有了更加清晰的方向。鉴于生物
制药技术具有着较高的风险,因此相关研究也越发重视药品研发成功率的提升,并整合其他学科的相关优势,致力于实现生物制药技术的价值,使其对人类的发展起到积极的影响作用。4 总结
综上所述,在科学技术日新月异发展的作用下,生物制药技术水平也有了显著的提升。作为关乎着人们生活质量的重要产品,从宏观角度看其更关系着社会经济的建设乃至于国家的稳定与长治久安。从微观角度看生物制药技术对制药企业的发展具有重要意义,对提高人民生活水平具有积极的推动作用,生物制药技术是科学技术快速发展下的产物,能够有效提高制药工艺中的科学价值和技术含量。随着社会经济的快速发展,生物制药技术具有广阔的市场发展前景,为生物制药企业的
发展指明了前景方向,有利于推动我国经济发展,实现全面建设小康社会的宏伟目标。
参考文献:
[1] 魏乐峰 生物制药技术在西药制药中的应用分析 [J].黑龙江科技信息 ,2014(32):50. [2] 王艳丽 深层过滤技术在生物制药工艺中的应用分析 [J].生物技术世界 ,2013(05):94. [3] 刘琰.论生物制药技术在制药工艺中的应用 [J].生物技术世界,2014,(09):105.[4] 杨弢 我国生物制药技术在西药制药中的应用 [J].中国石油和化工标准与质量,2011(8):56 致谢:
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