生物制品论文,各位大侠帮帮忙,每篇要3000到5000字,题目如下:

2025-02-22 21:34:49
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回答1:

细胞培养的基本原理与技术
现代生物技术一般认为包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术,而这些技术的发展几乎都与细胞培养有密切关系,特别是在医药领域的发展,细胞培养更具有特殊的作用和价值。比如基因工程药物或疫苗在研究生产过程中很多是通过细胞培养来实现的。基因工程乙肝疫苗很多是以CHO细胞作为载体;细胞工程中更是离不细胞培养,杂交瘤单克隆抗体,完全是通过细胞培养来实现的,既使是现在飞速发展的基因工程抗体也离不开细胞培养。正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细胞培养过程才能实现,发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。总之,细胞培养在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。
第一节 体外培养的概念
一、基本概念 体外培养(in vitro culture),就是将活体结构成分或活的个体从体内或其寄生体内取出,放在类似于体内生存环境的体外环境中,让其生长和发育的方法。
●组织培养:是指从生物体内取出活的组织(多指组织块)在体外进行培养的方法。
●细胞培养:是指将活细胞(尤其是分散的细胞)在体外进行培养的方法。
●器官培养:是指从生物体内取出的器官(一般是胚胎器官)、器官的一部分或器官原基在体外进行培养的方法。
二、体内、外细胞的差异和分化
1.差异:细胞离体后,失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响,生活在缺乏动态平衡相对稳定环境中,日久天长,易发生如下变化:分化现象减弱;形态功能趋于单一化或生存一定时间后衰退死亡;或发生转化获得不死性,变成可无限生长的连续细胞系或恶性细胞系。因此,培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体,它们既保持着与体内细胞相同的基本结构和功能,也有一些不同于体内细胞的性状。实际上从细胞一旦被置于体外培养后,这种差异就开始发生了。
2.分化:体外培养的细胞分化能力并未完全丧失,只是环境的改变,细胞分化的表现和在体内不同。细胞是否表现分化,关键在于是否存在使细胞分化的条件,如Friend细胞(小鼠红白血病细胞)在一定的因素作用下可以合成血红蛋白,血管内皮细胞在类似基膜物质底物上培养时能长成血管状结构,杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体,这些均属于细胞分化行为。
第二节 细胞培养的一般过程
一、准备工作 准备工作对开展细胞培养异常重要,工作量也较大,应给予足够的重视,推备工作中某一环节的疏忽可导致实验失败或无法进行。准备工作的内容包括器皿的清洗、干燥与消毒,培养基与其他试剂的配制、分装及灭菌,无菌室或超净台的清洁与消毒,培养箱及其他仪器的检查与调试。
二、取材 在无菌环境下从机体取出某种组织细胞(视实验目的而定),经过一定的处理(如消化分散细胞、分离等)后接入培养器血中,这一过程称为取材。如是细胞株的扩大培养则无取材这一过程。机体取出的组织细胞的首次培养称为原代培养。
理论上讲各种动物和人体内的所有组织都可以用于培养,实际上幼体组织(尤其是胚胎组织)比成年个体的组织容易培养,分化程度低的组织比分化高的容易培养,肿瘤组织比正常组织容易培养。取材后应立即处理,尽快培养,因故不能马上培养时,可将组织块切成黄豆般大的小块,置4℃的培养液中保存。取组织时应严格保持无菌,同时也要避免接触其他的有害物质。取病理组织和皮肤及消化道上皮细胞时容易带菌,为减少污染可用抗菌素处理。
三、培养 将取得的组织细胞接入培养瓶或培养板中的过程称为培养。如系组织块培养,则直接将组织块接入培养器皿底部,几个小时后组织块可贴牢在底部,再加入培养基。如系细胞培养,一般应在接入培养器皿之前进行细胞计数,按要求以一定的量(以每毫升细胞数表示)接入培养器皿并直接加入培养基。细胞进入培养器皿后,立即放入培养箱中,使细胞尽早进入生长状态。

正在培养中的细胞应每隔一定时间观察一次,观察的内容包括细胞是否生长良好,形态是否正常,有无污染,培养基的PH是否太酸或太碱(由酚红指示剂指示),此外对培养温度和CO2浓度也要定时检查。
原代培养一般有一段潜伏期(数小时到数十天不等),在潜伏期细胞一般不分裂,但可贴壁和游走。过了潜伏期后细胞进入旺盛的分裂生长期。细胞长满瓶底后要进行传代培养,将一瓶中的细胞消化悬浮后分至两到三瓶继续培养。每传代一次称为“一代”。二倍体细胞一般只能传几十代,而转化细胞系或细胞株则可无限地传代下去。转化细胞可能具有恶性性质,也可能仅有不死性(Immortality)而无恶性。
四、冻存及复苏 为了保存细胞,特别是不易获得的突变型细胞或细胞株,要将细胞冻存。冻存的温度一般用液氮的温度-196℃,将细胞收集至冻存管中加入含保护剂(一般为二甲亚砜或甘油)的培养基,以一定的冷却速度冻存,最终保存于液氮中。在极低的温度下,细胞保存的时间几乎是无限的。复苏一般采用快融方法,即从液氮中取出冻存管后,立即放入37℃水中,使之在一分钟内迅速融解。然后将细胞转入培养器皿中进行培养。
冻存过程中保护剂的选用、细胞密度、降温速度及复苏时温度、融化速度等都对细胞活力有影响。
五、常用仪器设备 无菌室,超净工作台,三重纯水蒸馏器,抽气泵,压力蒸气消毒器,电热恒温培养箱,培养器具,CO2培养箱,恒温水浴锅,倒置显微镜,离心机,无菌过滤器,洗刷装置,细胞计数板和电子细胞技术仪等等。
第三节 细胞培养的无菌环境
一、无菌室
无菌室的结构:一般由更衣间、缓冲间、操作间三部分组成。
无菌室的消毒和防污染:为保持无菌状态,经常消毒是必要的,通常采用每日(使用前)紫外照射(1-2小时),每周甲醛、乳酸、过氧乙酸熏蒸(2小时)和每月新洁尔灭擦拭地面和墙壁一次的方式进行消毒。实际工作中,要根据无菌室建筑材料的差异来选择合适的消毒方法。
此外,还应注意防止无菌室的污染。造成无菌室污染的可能包括:送入无菌室的风没有被过滤除菌;进出无菌室时,能使外界空气直接对流进无菌室的操作间;等。
二、超净工作台
工作原理:鼓风机驱动空气通过高效过滤器得以净化,净化的空气被徐徐吹过台面空间而将其中的尘埃、细菌甚至病毒颗粒带走,使工作区构成无菌环境。根据气流在超净工作台的流动方向不同,可将超净工作台分为侧流式、直流式和外流式三种类型。
超净台的使用与保养:超净台的平均风速保持在0.32-0.48米/秒为宜,过大、过小均不利于保持净化度;使用前最好开启超净台内紫外灯照射10-30分钟,然后让超净台预工作10-15分钟,以除去臭氧和使用工作台面空间呈净化状态;使用完毕后,要用70%酒精将台面和台内四周擦拭干净,以保证超净台无菌。还要定期用福尔马林熏蒸超净台。
第四节 常用培养器皿及清洗消毒
细胞培养需要大量消耗性物品,如玻璃器皿、金属器皿、塑料、橡胶制品、布类、纸类等,因此掌握清洗、消毒知识,学会清洗、消毒方法是从事细胞培养工作必须的。
一、清洗 离体条件下,有害物质直接同细胞接触,细胞对任何有害物质十分敏感,极少残留物都可以对细胞产生毒副作用。因此,新的或重新使用的器皿都必须认真清洗,达到不含任何残留物的要求。
(一)玻璃器皿的清洗 一般经过浸泡、刷洗、浸酸、和清洗四个步骤。
1.浸泡:新的或用过的玻璃器皿要先用清水浸泡,软化和溶解附着物。新玻璃器皿使用前得先用自来水简单刷洗,然后用5%盐酸浸泡过夜;用过的玻璃器皿往往附有大量蛋白质和油脂,干涸后不易刷洗掉,故用后应立即浸入清水中备刷洗。
2.刷洗:将浸泡后的玻璃器皿放到洗涤剂水中,用软毛刷反复刷洗。不要留死角,并防止破坏器皿表面的光洁度。将刷洗干净的玻璃器皿洗净、晾干,备浸酸。
3.浸酸:浸酸是将上述器皿浸泡到清洁液中,又称酸液,通过酸液的强氧化作用清除器皿表面的可能残留物质。浸酸不应少于六小时,一般过夜或更长。放取器皿要小心。
4.冲洗:刷洗和浸酸后的器皿都必须用水充分冲洗,浸酸后器皿是否冲洗的干净,直接影响到细胞培养的成败。手工洗涤浸酸后的器皿,每件器皿至少要反复“注水-倒空”15次以上,最后用重蒸水浸洗2-3次,晾干或烘干后包装备用。
(二)橡胶制品清洗
新的橡胶制品洗涤方法:0.5mol/L NaOH煮沸15分钟,流水冲洗,0.5mol/L HCl煮沸15分钟,流水冲洗,自来水煮沸2次,蒸馏水煮沸20分钟,50℃烤干备用。
(三)塑料制品的清洗
塑料制品特点:质软、易出现划痕;耐腐蚀能力强、但不耐热。
清洗程序:使用器皿后立即用清水清洗,浸于自来水过夜,用纱布或棉签和50℃清洗液刷洗,流水冲洗,晾干,浸于清洁液15分钟,流水冲洗(15-20遍),蒸馏水浸洗三次,双蒸水泡24小时,晾干备用。
(四)包装:对细胞培养用品进行消毒前,要进行严密包装,以便于消毒和贮存。常用的包装材料:牛皮纸、硫酸纸、棉布、铝饭盒、较大培养皿等,近几年用铝箔包装,非常方便,适用。培养皿、注射器、金属器械等用牛皮纸包装后再装入饭盒内,较大的器皿可以进行局部包扎。
二、消毒和灭菌 微生物污染是造成细胞培养失败的主要原因
(一)物理消毒法
1.紫外线消毒:紫外线是一种低能量的电磁辐射,可杀死多种微生物。革兰阴性菌最为敏感,其次是阳性菌,再次为芽孢,真菌孢子的抵抗力最强。紫外线的直接作用是通过破坏微生物的核酸及蛋白质等而使其灭活,间接作用是通过紫外线照射产生的臭氧杀死微生物。直接照射培养室消毒,用法简单,效果好。
紫外灯的消毒效果同紫外灯的辐射强度和照射剂量呈正相关,辐射强度随灯距离增加而降低,照射剂量和照射时间呈正比。因此紫外灯同被照射物的距离和照射时间要适合。离地面2米的30W灯可照射9平方米房间,每天照射2-3小时,期间可间隔30分钟。灯管离地面2米以外要延长照射时间,2.5米照射效果较差。紫外灯照射工作台的距离不应超过1.5米,照射时间30分钟为宜。
紫外灯不仅对皮肤、眼睛伤害,且对培养细胞与试剂等也产生不良影响,因此,不要开着紫外等操作。
2.高温湿热灭菌:压力蒸汽灭菌是最常用的高温湿热灭菌方法。对生物材料有良好的穿透力,能造成蛋白质变性凝固而使微生物死亡。布类、物、璃器皿、属器皿、胶和某些培养液都可以用这方法灭菌。
不同压力蒸汽所达到的温度不同,不同消毒物品所需的有效消毒压力和时间不同。从压力蒸汽消毒器中取出消毒好的物品(不包括液体),应立即放到60-70℃烤箱内烘干,再贮存备用,否则,潮湿的包装物品表面容易为微生物污染。煮沸消毒也是常用的湿热消毒方法,它具有条件简单、使用方便等特点。
3.高温干热消毒:干热灭菌主要是将电热烤箱内物品加热到160℃以上,并保持90-120分钟,杀死细菌和芽孢,达到灭菌目的。主要用于灭菌玻璃器皿(如体积较大的烧杯、培养瓶)、金属器皿以及不能与蒸汽接触的物品(如粉剂、油剂)。
干热灭菌后要关掉开关并使物品逐渐冷却后在打开,切忌立即打开,以免温度骤变而使箱内的玻璃器皿破裂。干烤箱内物品间要有空隙,物品不要靠近加热装置。
烧灼也是灭菌方法之一,常利用台面上的酒精灯的火焰对金属器皿及玻璃器皿口缘进行烧灼消毒。

4.过滤除菌:是将液体或气体用微孔薄膜过滤,使大于孔径的细菌等微生物颗粒阻留,从而达到除菌目的。在体外培养时,过滤除菌大多用于遇热容易变性而失效的试剂或培养液。目前,大多实验室采用微孔滤膜滤器除菌。关键步骤是安装滤膜及无菌过滤过程。
(二)化学消毒:新洁而灭,其0.1%水溶液可对器械、皮肤、操作表面进行擦拭和浸泡消毒。
(三)抗生素消毒:抗生素主要用于消毒培养液,是培养过程中预防微生物污染的重要手段,也是微生物污染不严重时的“急救”方法。不同抗生素杀灭微生物不同,应根据需要选择。
可用于细胞培养的消毒灭菌方法很多,但每种方法都有一定的适应范围。如常用的过滤除菌系统、紫外照射、电子杀菌灯、乳酸、甲醛熏蒸等手段消毒实验室空气;多用新洁而灭消毒实验室地面;常用干热、湿热消毒剂浸泡、紫外照射等方法消毒培养用器皿;采用高压蒸汽灭菌或过滤除菌方法消毒培养液。

回答2:

海洋生物学发展展望
近10年来,由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出,以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入,海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会(以下简称MPS大会)在日本召开时仅有几十人参加,而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志,出现了火红的局面。《IMBC 2000》在澳大利亚刚刚开过,《IMBC 2003》的筹备工作在日本已经开始,以色列为了举办们《IMBC 2006》早早作了宣传,并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果,探讨新的研究发展方向,同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲,先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下,原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报(以下简称MB T),现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。 为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划(863计划),为今后的发展打下了基础。不言而喻,迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域,同时,也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。 1.发展特点 表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。 1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容,为了使其发展有一个坚实的基础,研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC 2000》会议期间,当本文作者询问一位资深的与会者:本次会议的主要进步是什么?他毫不犹豫的回答:分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明,海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究,如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究,对今后的发展将有重要影。1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面目前,应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面,这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面,提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况,特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步,如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等;在海洋天然产物开发方面,利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等,已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。表1 近期IMBC大会研讨的主要内容 表2 近期IMBC大会和《Marine Biotechnology》学报论文统计表1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面利用生物技术保护海洋环境、治理污染,使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域,因此,无论是从技术开发,还是产业发展的角度看,它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复(如生物降解和富集、固定有毒物质技术等)、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划,推动该技术的应用与发展。 1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。2. 重点发展领域 当前,国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面:2.1发育与生殖生物学基础弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理,不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义,而且对于应用生物技术手段,促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动,提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此,这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括:生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析,以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。2.2基因组学与基因转移随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施,各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容,海洋生物的基因组研究,特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物(包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒)基因组进行全序列测定,同时进行特定功能基因,如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上,基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段,已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选,如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因;大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面,除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外,目前已发展了逆转录病毒介导法,电穿孔法,转座子介导法及胚胎细胞介导法等。2.3病原生物学与免疫随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展,病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物(如细菌、病毒等)致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究,是研制有效防治技术的基础;同时,开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究,弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此,病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一,重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆,海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。2.4生物活性及其产物海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明,各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物,用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力,如海绵是分离天然药物的重要资源。另外,有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能,研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物,因而,对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物中特定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。2.5海洋环境生物技术该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛,又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物,减少毒性或转化为无毒产品,富集和固定有毒物质(包括重金属等),大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物(水)处理等。目前,微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制,抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。

神经科学/心理学 神经科学,脑科学,神经元,神经细胞,膜片钳技术,认知,脑信息,记忆,人工智能,神经系统,神经形态学,神经生物化学,神经生物物理学,系统神经生物学,细胞神经生物学,发育神经生物学,分子神经生物学,比较神经生物学,心理学,实验心理学,生理心理学,比较心理学,认知心理学,发展心理学,心理过程
遗传学与发育生物学 遗传学,发育生物学,基因,基因组学,细胞遗传学,模式生物,遗传,表观遗传学,表观基因组学,蛋白质组学,发育,胚胎学,发育遗传学,发生遗传学,数量遗传学,生化遗传学,分子遗传学,幅射遗传学,进化遗传学,生态遗传学,免疫遗传学,毒理遗传学,行为遗传学,群体遗传学
生物化学 生物化学,生化,蛋白质,核酸,酶学,糖类,脂类,代谢,生物氧化,生物合成,基因表达,结构生物学,生物能学,多肽,多糖,膜生物化学,激素生物化学,体液生物化学,器官生物化学,应用生物化学 更多...
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