动物细胞和植物细胞制药工程讨论文件

在我们的日常学习、工作和生活中，每个人都和论文打过交道。借助论文，可以有效地训练我们运用理论和技能解决实际问题的能力。那你知道怎么写好论文吗？下面是我为大家整理的一篇动物细胞和植物细胞制药工程的讨论论文。欢迎阅读收藏。

摘要:

细胞工程是生物制药产业的关键技术，其在制药领域的应用极大地发展了生物制药产业，细胞工程制药前景广阔。通过对相关文献资料的整理和分析，总结了细胞工程制药领域的相关技术及其在生物制药行业应用的意义和前景。

关键词:

细胞工程；生物制药；动物细胞工程；植物细胞工程；转基因；反应器；

1，生物制药与细胞工程概述

生物制药是生物技术的综合利用。从生物体、生物组织、细胞和体液中分离有效成分，制备预防、治疗和诊断用产品[1]。天然生物材料赋予生物制药高安全性、低副作用和高营养价值的特点。这些显著的优势使得生物制药越来越受欢迎，这也是生物制药市场不断扩大的重要原因之一。

细胞工程是以细胞为研究对象，运用细胞和分子生物学的理论，根据需求进行设计和操作，从而改变细胞的遗传特性，达到改良或创造新品种的目的，经过大规模培养和繁殖，最终提取出对人类有益的产品。在工业上，主要包括上游工程(包括细胞培养、基因操作和保存)和下游工程(包括转化细胞在生物制品生产中的应用)[2]。如今，细胞工程在生物制药工业中发挥着不可替代的作用。

2.动物细胞工程制药

2.1.动物细胞工程制药概述及早期发展

动物细胞工程制药最早可以追溯到20世纪50年代，当时使用动物细胞生产病毒，即在生物反应器中培养动物细胞，然后接种减毒或灭活的病毒生产疫苗[3]。动物细胞培养常见的技术流程是先将动物组织分散成单细胞和细胞群(群)，然后接种到培养基中进行原代培养，再传代培养10 ~ 50代，初步获得所需的细胞系。然而，由于细胞在自然界中的表达水平较低，这种方法生产的产品不仅产量低，而且成本高。因此，早期的动物细胞培养并没有得到足够的重视。

2.2、杂交瘤技术

20世纪70年代杂交瘤技术的建立是动物细胞技术发展的一个新的里程碑。随着杂交瘤技术在工业领域的应用，各种新产品相继出现，在疾病诊断和治疗的生物制品生产中具有重要意义[3]。65438-0984年诺贝尔生理学或医学奖授予了创立抗原选择性抗体理论和发明单克隆抗体技术的三位科学家。他们提出将能分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选，形成能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。通过该方法获得的融合细胞能够稳定地产生特异性强、效价高的单克隆抗体。

2.3、动物细胞批量生产技术

动物细胞的大规模生产是指在人工条件下，在细胞生物反应器中培养大量有用的动物细胞，是生产药物的技术，也是制药工业的关键技术。由于动物细胞对外界环境的变化高度敏感，细胞培养的放大过程需要从实验室规模逐步放大到生产规模，各反应器中工艺的差异成为当前放大过程中的一大技术挑战[4]。用动物细胞生产生物制品已成为全球生物产业的主要支柱。目前动物细胞培养获得的生物制剂很多是蛋白质和抗体。

2.4、动物生物反应器

动物生物反应器可以从转基因动物中持续获得人类所需的一些蛋白质，工业化生产蛋白质。根据蛋白质产生的部位不同，可分为多种类型的生物反应器，如血液生物反应器和唾液腺生物反应器。科学家发现，由于雌性动物的乳腺可以高效表达重组蛋白并进行一些修饰，乳腺生物反应器成为生物反应器最有前途的发展方向。随着技术的发展，乳腺生物反应器的产品已经扩展到抗凝血酶、凝血因子、人蛋白、溶菌酶、超氧化物歧化酶、干扰素等多种具有较高医用价值的酶或细胞因子。乳腺生物反应器作为一种全新的生物生产模式，因其在生产天然产物方面具有产量高、成本低的优势，将在生物医药行业得到更广泛的应用[5]。

2.5、动物核移植

动物核移植在细胞工程中也有很好的前景。将动物的供体细胞核取出，注射到另一个处于减数分裂中期的去核卵母细胞中，以改变细胞的遗传特性，产生新的产物，然后在体外培养、繁殖、纯化和提取，最后用于疾病治疗。我国对鱼类核移植的研究最早。“中国克隆之父”童第周在20世纪60年代完成了世界首例鱼类细胞核移植。后来，我国学者尝试在其他品系鱼类中开展核聚变实验，并利用模式动物斑马鱼揭示了核移植后重编程的分子机制，取得了重大研究成果，促进了核移植技术及其他相关领域的快速发展[6]。如今，动物细胞工程在生物制药领域具有重要意义。由于动物细胞结构的复杂性和分工的明确性[7]，动物细胞工程具有很大的优势。

3.植物细胞工程制药

3.1.植物细胞工程制药概述及早期发展

直接将植物入药或从植物中提取有效成分是传统方法。随着技术的成熟，处理提取的工艺越来越简单，目前很多中药都是这样生产的。但这种方法只适用于容易栽培、繁殖快的植物，不适用于那些生长周期长、提取困难的植物，因此受到很多限制。比如含有抗癌成分的红豆杉就因为大规模的砍伐而遭受毁灭性的破坏[8]。

植物细胞工程药学以植物细胞为基本研究单位，对植物细胞进行一系列操作，改变植物细胞的生物学特性，最终达到改良或培育新品种的目的[9]。应用植物细胞和组织培养具有杂质少、提取简单、有效成分含量高、培养周期短的优点。目前，植物细胞工程制药主要体现在组织和细胞培养、遗传特性转化和转基因植物方面。

3.2.植物细胞工程的大规模培养

20世纪50年代，美国科学家首次提出应用植物大规模提取天然药物。他们从多升发酵罐中获得了大量的药用成分——呋喃色酮。作为植物医学历史最悠久的国家之一，细胞培养技术的应用可以帮助中国传统中药发挥更大的作用。

丹参是中药，具有活血化瘀、通经止痛的作用。主要成分——酚酸类和二萜类——药理作用主要在治疗心血管疾病。目前由于丹参有效成分含量低，生长缓慢，野生丹参资源遭到大规模破坏，各地栽培的品种质量参差不齐，在数量和质量上都难以满足市场需求[10]。实验研究表明，用规模为10L的专用植物组织反应器培养丹参毛状根，仅50天，鲜重增殖倍数就高达240倍，各种有效成分的含量也大大提高。该方法非常适合丹参毛状根的生长和产物积累，避免了农药等物质的污染。

3.3、植物转基因技术

与转基因动物相比，转基因植物具有独特的优势:一方面，植物细胞具有全能性，细胞培养条件简单，易于存活；另一方面，进入植物的外源基因可以在与其他植物杂交的过程中积累有益基因进行优化表达。转基因植物也可以用来生产疫苗。植物可以作为生物反应器，将携带抗原基因的载体导入受体细胞，在植物中表达和修饰这类特异性抗原，从而成为具有免疫活性的蛋白质。香蕉、胡萝卜、土豆等。都可以作为受体植物。一些具有转化编码基因的植物疫苗，如HBsAg、LTB和诺沃克病毒，已被用于预防和治疗乙型肝炎和细菌性腹泻。在生物和临床试验中，它表现出良好的免疫反应。与传统疫苗相比，具有生产成本低、成功率高、易于形成规模化生产的优点。虽然植物转基因疫苗的研究还处于起步阶段，但我国报道的转基因植物生物实验已经取得了一定的成果[11]，成为我国医药产业的重要进展。

3.4、植物生物反应器

植物生物反应器，又称“植物基因制药厂”。这项技术拓宽了药用蛋白和疫苗的来源，降低了成本，扩大了生物制药产业的规模，产生了巨大的商业价值。植物生物反应器的研发对抢占世界生物经济制高点具有重要意义。许多发达国家已将植物生物反应器的研发列入国家生物技术重点研究战略计划[12]。中国从20世纪90年代开始发展核电站作为反应堆。目前，植物生物反应器的研究和投入与发达国家还有一定差距。国家九五计划对该项目给予政策支持后，目前取得了很大进展[13]。

4.细胞工程制药的意义和前景。

研究细胞工程制药的研究进展和前景对制药工业的发展具有重要意义。据统计，全球50%的医药产品来自细胞工程制药，其中植物细胞提取物和动物细胞提取物各占约1/2。细胞工程在生物制药工业中占有重要地位，为新药开发提供了技术基础。广泛用于治疗免疫性疾病、提高疗效和药物创新[8]。细胞工程药学的研究正在不断取得突破，其影响力和前景也日益显现。如今，生物制药和细胞工程已经紧密联系在一起。随着细胞工程技术在生物制药生产中的广泛应用，生物制药产业发展迅速，取得了巨大的经济效益[14]。

随着更多新兴技术的出现和更新，我们可以充分利用各种技术平台，在未来的细胞工程药物研发中找到最佳的研究方案。与其他相关领域的结合也将更好地促进我国生物制药的发展。半个世纪以来，细胞工程药学发展迅速，在医学领域取得了许多研究成果。因此，在“十五”期间，我们应该更加重视战略性新兴产业，进一步加快和扩大新一代生物技术的发展。

参考

[1]雷世成，杨永红生物制药发展现状、特点及技术平台[J].临床医学文献电子期刊，2019(6):22-24。

[2]李刚，刘鹏，刘成勋等。细胞工程制药在我国的研究现状及发展前景[J].中国现代应用药学杂志，2002(4):28-31。

胡先文，小成祖。细胞工程在生物制药工业中的地位[J]。生物技术通讯，2001(2):39-44。

[4]刘，，赵孟江，等.哺乳动物细胞大规模培养中二氧化碳的控制策略[J].制药生物技术，2019(2):82-87 .

谢晶莹，张勇，冯若飞.生物制药领域的研究进展[J].西北民族大学学报(自然科学版)，2018(2):61-66。

王学耕，朱，孙永华，等.鱼类细胞核移植与重编程[J].遗传学，2013(4):45-52。

[7]唐细胞工程在生物制药I产业中的地位[J].2020(6):198.

郭勇景程。植物细胞工程药物生产的研究进展[J].江西理科，2000(1):62-64。

[9]赵玉平，杨霞，高凤丽植物细胞药学研究进展[J]中国中医药现代远程教育，2012(12):169-170。

[10]提高丹参毛状根丹参酮产量的诱导及工艺策略研究[D]天津:天津大学，2005。

杨志红林露郝玉萍。转基因植物疫苗的研究进展[J].核农学学报，2020(12):86-102。

[12]张胜利，励东方，徐桂芳，等.植物生物反应器在生物制药中的应用[J]资源开发与市场，2011，27 (2): 102-105 .

李丛琳。细胞工程在药学中的研究[J]科技风，2021(5):173-174。

陈奇。细胞工程在生物制药工业中的地位[J]。中国高新区，2018(3):58。

；