第六章 細(xì)胞工程制藥

.,第六章細(xì)胞工程制藥簡介,.,細(xì)胞工程,細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。,.,植物細(xì)胞工程,植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是：植物細(xì)胞的全能性,概念：細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能。原因：是生物體的每一個細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)及發(fā)育為完整個體所必需的全部基因。,.,細(xì)胞的全能性,當(dāng)植物細(xì)胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。,在生物的個體發(fā)育中，由于基因在特定時間和空間下選擇性地表達(dá)而形成不同器官，因此，要實現(xiàn)細(xì)胞的全能性，首先必須使生物體的細(xì)胞處于離體狀態(tài)。,.,植物組織培養(yǎng),離體的植物器官、組織或細(xì)胞,脫分化（又叫去分化）,愈傷組織（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞）,再分化,根或芽等器官,植物體,.,植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,快速繁殖培育無病毒植物生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等制作人工種子轉(zhuǎn)基因植物的培育,用植物組織培養(yǎng)的方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。,.,植物體細(xì)胞雜交,植物體細(xì)胞雜交是用兩個來自于不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。（因為不同種生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點的）,雜合的原生質(zhì)體,雜種細(xì)胞,愈傷組織,雜種植株,.,植物體細(xì)胞雜交,原生質(zhì)體制備（酶解法去細(xì)胞壁）原生質(zhì)體融合（人工誘導(dǎo)）雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)（形成愈傷組織）雜種植株的再生與鑒定,物理法：離心、振動、電刺激等化學(xué)法：聚乙二醇等試劑,纖維素酶、果膠酶等,.,動物細(xì)胞工程,其中，動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。,.,動物細(xì)胞培養(yǎng),培養(yǎng)液的成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等原代培養(yǎng)：單個細(xì)胞傳至十代左右傳代培養(yǎng)：經(jīng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞傳40到50代。細(xì)胞株：10到40、50代的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)沒發(fā)生改變。細(xì)胞系：超過50代的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，可無限增殖。,.,動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用,許多有重要價值的蛋白質(zhì)生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等，都可以借助于動物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)。用取自燒傷病人皮膚的健康細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，可以獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，為大面積燒傷的病人移植。培養(yǎng)的動物細(xì)胞用于檢測有毒物質(zhì)。許多致畸、致癌物質(zhì)加入培養(yǎng)液后，培養(yǎng)細(xì)胞會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異。根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)，可以判斷某種物質(zhì)的毒性。醫(yī)學(xué)家培養(yǎng)各種正常的或病變的細(xì)胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)。,.,動物細(xì)胞融合,物理法化學(xué)法生物法,方法,.,單克隆抗體的制備,抗原注入小鼠體內(nèi),骨髓瘤細(xì)胞,單克隆抗體,能產(chǎn)生抗體,能無限增殖,既能產(chǎn)生抗體又能無限增殖,.,單克隆抗體的制備,.,單克隆抗體的制備,.,單克隆抗體的應(yīng)用,單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預(yù)防方面，與常規(guī)抗體相比，特異性強(qiáng)，靈敏度高，優(yōu)越性非常明顯。人們正在研究用單克隆抗體治療癌癥，就是在單抗上連接抗癌藥物，制成“生物導(dǎo)彈”，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在部位，既消滅了癌細(xì)胞，又不會傷害健康細(xì)胞。,.,植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較,.,植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較,.,哺乳動物的胚胎移植,哺乳動物如牛、羊等，妊娠時間長，每胎產(chǎn)子數(shù)少，繁殖速度比較慢。利用哺乳動物的胚胎移植技術(shù)，可以快速繁殖優(yōu)良動物品種，為畜牧業(yè)的發(fā)展帶來了光明的前景。同時，這一技術(shù)也可以用于解決人類不育癥問題。,胚胎移植的過程：以優(yōu)良種牛的繁殖為例，科學(xué)家們首先用激素促進(jìn)良種母牛多排卵，然后把卵細(xì)胞從母牛體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過激素處理、可以接受胚胎植入的