隨著科學技術的不斷發展,生物工程技術作為一門由遺傳學、微生物學和生物化學等組成的綜合性學科,在食品、化工、制藥、農業、環保等諸多領域都得到了廣泛的應用。其中,細胞工程、基因工程、酶工程、生物反應器等多類分支更是在制藥行業中都扮演著越來越重要的角色。利用相關生物工程技術手段制備的相應藥品也為經濟市場注入了新的活力,對世界制藥行業的格局都造成了深遠的影響。
1.生物工程技術的相關概念及其特點
1.1生物工程技術的相關概念上世紀70年代,隨著生物學與化學工程、計算機工程等學科的跨領域結合,生物工程這一新興技術手段也逐漸得到了發展與推廣,很多利用生物工程技術手段產生的產品應運而生,逐漸占據了一定的市場份額。另外,在其他一些工業、農業技術領域,生物工程技術的應用有效的促進了其更好地發展??傮w而言,生物工程在細胞、基因、發酵、酶等工程領域和生物反應器方面有主要的技術應用。下文將對其分別討論。
1.2生物工程技術的相關特點及影響生物工程技術是現代新興的高科技手段,在各個不同領域的應用中表現出顯著而突出的特征。第一,作為一項生產技術和研究環境上都要求較高的新型技術手段,生物工程技術在應用范圍上必然受到一定的限制,這無疑對該項技術的進一步擴展研發帶來了顯著的局限性。第二,生物工程技術的研發和生產成本較高,這是現代高新技術手段的共同特點。于是,這也限定了部分中小型企業的相關技術研發。第三,生物工程技術的發展背景不長,很多技術手段都尚未成熟,這也在一定程度上限制了更多企業行業的投資參與,也影響了生物工程技術本身的發展。
2.生物工程技術在制藥行業中的相關應用
生物工程技術在制藥行業中有廣泛的應用,為制藥市場的發展注入了全新的活力。
2.1細胞工程在制藥行業中的應用在分子及細胞生物學的相關理論技術的基礎上,我們可以以某種設計方案為依托,在對細胞及相關組織進行規模性的培養后,我們便可以在細胞層面上進行相應的技術操作,這就是細胞工程的基本內容。
利用這項高科技的精細技術手段進行的細胞水平上的操作包括對染色體以及基因的一些操作,可以幫助相關研究人員有選擇性的培育出具有特殊價值意義的生物產品。例如,現代制藥行業中的部分抗生素的生產以及相關疾病疫苗的研發等等都與細胞工程技術密切相關。
2.2基因工程在制藥行業中的應用在分子遺傳學的基礎上,我們可以利用分子生物學設計目標方案,然后對不同種的DNA進行相應的雜種融合,從而形成我們所需要的具有新性狀的DNA分子,繼而將改造后的基因片段導入活體內而改變相關的遺傳特性。我們把這類在基因層面上改變遺傳性狀的技術手段稱為基因工程。
在具體的制藥行業中,通過基因工程技術,不僅可以通過全新的手段制備出已有的藥物品種,還可以通過分析DNA的序列組成,對相關基因片段進行定點人為突變,從而制備新藥物,這對于防控各種不斷突變的病毒具有突破性的意義。另外,基因工程本身還能提煉出濃度較高的藥物,這對于進一步提高藥物療效也有很積極的影響。例如,現在已經掌握的基因工程技術可以用于促進胰島素、乙肝病毒疫苗等產業鏈的進一步發展。
2.3發酵工程在制藥行業中的應用發酵工程即微生物工程,它是在利用微生物特定功能的基礎上,實現特定藥品的開發制備。其中主要是通過特殊培養基的制備實現特定菌群的培育,繼而實現發酵生長和提純的過程實現藥物的制備。如今,隨著科學技術的不斷發展,發酵工程技術通常與計算機技術聯合實現制備特定藥物的特定環境,并且優化生產過程。例如,某些單克隆抗體以及人類的某些生長激素都已經可以通過發酵工程實現產業化生產。
2.4酶工程在制藥行業中的應用在一些特殊的生物反應工程中,利用酶的生物化學催化作用,可以更好地促進反應的效率,并且使得原材料在轉化過程中有更高的利用率。這樣的工程技術通常被稱為酶工程。通過酶工程技術的不斷實踐,酶制劑,酶反應器等技術手段都在一定程度上促進了大規模生產的效率,很大程度上促進了制藥行業產業量的提升。
2.5生物反應器在制藥行業中的應用對于一些體外的生物反應,經常會利用生物反應器為生物工程提供更合適的存儲及反應環境,從而促進生物反應向更優化、更高效的方向進行。例如,果汁發酵過程以及酒類釀造過程都需要借助相應的生物反應器裝置以實現制備。這樣不僅可以有效促進反應發生、進行,而且在特定的反應裝置中進行的實驗也一定程度上減少了對外界環境的污染。
3.未來生物工程在制藥行業的新發展
隨著信息技術的高速發展,計算機的許多軟件都可以有效分析物質組成,從而輔助藥物的制備過程。并且,通過計算機對分子化學,量子化學等領域知識技術等的綜合,利用計算機輔助分析藥物的分子立體組成、基團構造等,對藥物的制備和研發將有更加廣泛而深刻的應用前景。另外,近年組合化學的發展很大程度上提高了化合物的合成的效率,這對于生物化學的發展無疑起到了很大的促進作用,也為生物化學技術在制藥行業的應用提供了更加光明的前景。
4.結語
隨著社會經濟的不斷發展,人們對自己的生活水平的要求也不斷提高,健康問題受到人們的更加廣泛的關注。生物工程技術的不斷發展很大程度上促進了人們的健康水平。另外,世界尚有很多疾病未能得到徹底治療,所以,不斷促進生物工程技術在制藥業的發展具有更深刻的意義。雖然目前此類技術尚不成熟,但是不斷發展生物技術必定是促進世界進步的重要途徑之一。
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