细胞与分子生物学技术精选(九篇)

第1篇：细胞与分子生物学技术范文

器官和组织的缺损或衰竭是临床遇到的极具危害性的医学难题，尽管目前人们通过器官或组织移植、外科再造和使用机械装置等治疗手段，解决了一些现实问题，但这些方法均存在不少缺陷。因此，人们一直在寻求一种新的治疗方法。随着多学科成果和技术不断交叉、融合和相互渗透，逐渐形成了一门新的交叉学科——医学组织工程学。作为一场意义深远的医学革命，在医学界它被誉为是继细胞生物学和分子生物学之后， 生命科学发展史上又一新的里程碑。

1 医学组织工程概述

组织工程学概念的提出始于20世纪80年代末，由于其重要的科学意义、巨大的临床应用前景、潜在的开发价值，受到了各国科学界的重视。医学组织工程学利用工程学和生命科学的原理来研究和发展具有生物活性的人工替代物，融合了细胞生物学、工程科学、材料科学和临床医学等相关知识。核心理念就是将体外培养的高浓度的正常细胞扩增后，吸附在生物材料上，形成具有三维空间结构的复合体，然后将复合体植入组织器官的病损部位，种植的细胞在生物材料被机体逐渐降解吸收过程中继续生长繁殖，形成新的具有相应形态和功能的组织和器官，从而达到修复创伤和重建功能的目的［1］。其最大优点是可形成具有生命力的活体组织，进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代，根据组织器官缺损情况进行塑形，达到完美的修复。

目前组织工程学的研究手段已经不再局限于初始阶段的细胞生物学和动物实验技术、分子生物学技术，而是广泛应用基因克隆技术、转基因技术、移植免疫学技术、生物材料合成与改良技术、生物材料的编织技术、生物力学技术、影像学技术和生物反应器等先进技术［2］，极大地提升了组织工程学的研究水平和其自身的发展速度。与传统的自体或异体组织、器官移植相比，克服了以创伤修复创伤的缺陷，将从根本上解决组织、器官缺损的修复和功能重建等问题。

2 种子细胞

种子细胞是医学组织工程的生命源泉，它要确保在体外培养时有很强的增殖能力，并能定向分化，同时要保持其原来的生理性状。大多数观点认为种子细胞进入新的微环境后，会对新的微环境中的调节信号做出反应，从而定向分化为目的细胞。同时具备这些特点的干细胞就成了种子细胞的首选。应用干细胞治疗疾病较传统方法还具有低毒性，一次药有效；不需要完全了解疾病发病的确切机理；避免产生免疫排斥反应等诸多优点。在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。

按分化潜能干细胞基本上可分为三种类型：一类是全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞（简称ES细胞），它可从早期胚胎的原始胚细胞及原始生殖细胞中分离培养获得，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，能分化出成体动物的所有组织和器官。由于在医学和生物学上具有巨大的潜力，而备受各国的高度重视，使其成为当前生物工程领域的核心问题之一，在这一领域，世界性的研究开发竞争正在迅速展开。ES细胞最诱人的前景是生产组织和细胞， 用于“细胞疗法”， 为细胞移植提供源源不尽的无免疫性的材料。任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植细胞来治疗， 包括帕金森病、糖尿病、外伤性脊髓损伤、细胞变性病、心肌病和骨损伤等［3］。尽管ES细胞培养体系和来源问题研究已经取得了巨大进展， 但应用于临床还存在很多技术上的难题：其中最为重要的是其分化问题， 目前关于ES细胞自我更新机制及其向不同组织细胞分化的机制均尚不清楚， 因此如何防止其在体外培养时发生分化以及如何诱导得到纯化的分化细胞尚待研究；由于人胚胎干细胞来自具有发育成一个个体潜力的人胚胎，所以其研究不可避免地引发伦理道德问题的争议，并且在实际应用中还不能避免免疫排斥。

另一类是多能性干细胞，这种干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，一般认为其具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。人们可望从自体中分离出成体干细胞，在体外定向诱导分化为靶组织细胞并保持增殖能力，将这些细胞回输入体内，从而达到长期治疗的目的。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。成体干细胞是普遍存在的，常位于特定的微环境中，问题关键在于如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞具有多分化潜能，其中骨髓基质细胞和脂肪源干细胞已有大量研究及部分临床应用，在个体化治疗中已用于骨、软骨、心肌再生等领域；在群体化治疗中需要解决同种异体移植的免疫原性问题，采用基因敲除技术或RNA 清除技术去除抗原可能解决异基因细胞同种移植的免疫反应，但也有可能影响被敲除基因的其他功能［4］。最近，美国和日本相继公布了从人皮肤成纤维细胞转化为胚胎干细胞样细胞的研究成果，为解决这些问题带来了曙光，但要实现应用这一目标，还要进行更多、更深入的研究。

还有一类干细胞为单能干细胞，这类干细胞只能向一种类型或与之密切相关的两种类型的细胞分化。 其中以脂肪源、肌源、上皮源及神经源干细胞为代表，作为组织工程的种子细胞， 或以细胞治疗的方式进行了广泛研究， 并已有临床应用的报道。

3 支架材料

支架材料在医学组织工程研究中起中心作用，可为细胞提供黏附、增殖、分化并进而为组织的形成提供载体，还起到模板作用，引导组织再生和控制组织结构。作为理想的生物支架材料至少应具备以下特点: ①良好的生物相容性：植入机体内不会引起炎性反应和毒性反应损害新组织的功能，维持正常细胞功能发挥; ②良好的可塑性：根据目的组织器官加工成特定的三维结构;③具有缓释功能：支架的降解速率可根据不同细胞组织再生速度进行调整，而且能彻底被新生的自然组织所替代;④支架的表面化学特性和表面微结构适合细胞粘附。因此寻找一种既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形状和连通三维多孔结构的支架材料是组织工程成败之关键因素。

近年来，人们不仅在组织工程的最早产品人工皮肤领域进行了更为完善的研究和开发， 同时，在诸如人工骨、软骨、神经、血管材料等各系统，都进行了大量的研究和探索。目前研究的组织工程支架材料各自有各自的优点但也有不可避免的缺陷。国外研究较多的是PGA、PLA、PL2GA 等。这些材料具有可标准化生产、可降解、细胞相容性好等优点，但是这类材料本身亦存在一些固有不足， 如生物相容性差及机械强度不稳定等。基于这些原因， 研究人员一方面探索对聚醋类材料进行表面修饰， 同时也在积极寻找其它类型的支架材料。通过对材料表面进行修饰， 改善细胞与支架材料的相互作用; 通过模拟细胞生长微环境， 制备仿生材料，提高材料的亲水性、对细胞的黏附性， 促进细胞的分化增殖。将合成材料与天然材料有机结合， 已成为未来组织工程材料发展的新趋势。

研制复合材料、仿生材料、改性天然材料、纳米材料， 是当前支架材料研究的主要方向。越来越多的学者设计出具有合适降解度、良好通透性、组织相容性好的软骨细胞体外培养支架材料。新材料的开发要求具有良好的各项生物学特性。通过将缓慢释放的生长因子或相关的基因整合到材料中， 形成具有生物活性的生物材料， 可以使种子细胞能在更接近于体内环境的生物材料上增殖、分泌基质、最终形成组织。

在组织工程材料的合成与制备中通过采用纳米技术对生物材料表面的改性或者直接采用纳米材料或复合材料，不仅能提高细胞对材料的黏附能力，也能提高材料的生物相容性，同时通过材料表面与细胞间相互的生物作用，能刺激并诱发所期望的细胞效应，有利于细胞的分化和增殖，纳米材料以其与传统材料无可比拟的生物学性能，已在组织工程和生物材料研究中显示出广阔的应用前景。纳米技术、组织工程技术和生物技术的发展与综合，将为培养支架的研究提供新的选择。

4 生物活性因子

人体内的生长因子是通过细胞信号传递影响细胞活力的一类多肽因子，通过自分泌、旁分泌及内分泌作用，促进或抑制细胞生长、繁殖、迁移、黏附和基因表达的作用。在医学组织工程研究中，也需要在损伤组织的修复与病损器官的再生与功能重建中供给生长因子以促进种子细胞的分化和增殖。目前实验中常用的生长因子有成纤维细胞生长因子（FGF) 、转化生长因子（TGF- β) 、胰岛素样生长因子（IGF) 、血小板衍化生长因子（PDGF) 、骨形态发生蛋白(BMP) 等等。它们不仅可单独作用， 相互之间也存在着密切关系，实验证明复合使用效果更好［5］。

在医学组织工程领域，生物活性因子对外源性生长因子或类生长因子作用的药物大多采用缓释技术，使其促再生作用持续一段时间。已有很多缓释材料在研究中，但目前尚未解决缓释体的有效释药浓度与组织器官再生所需药物浓度的相适应性。生物活性因子应用的另一个问题是多因子的协同作用及有序作用仍不清楚。

5 组织构建

医学组织工程的最终目的是构建组织器官修复体内缺损。构建组织工程化人体组织或器官， 涉及种子细胞在生物反应器中大规模培养、扩增技术，生物力学信号施加和化学信使生长因子或细胞因子的控制释放技术等多项关键技术。现在部分组织工程化组织已在临床应用中取得了初步的疗效， 充分体现了它在未来医学应用中的巨大潜力。最早经批准用于治疗和投入市场的移植物之一是组织工程皮肤植片。目前各国科学家们正在为多种组织， 包括骨骼、肝脏、动脉、神经、胰脏、皮肤、肾脏和膀胱， 构建组织工程结构［6］。但是体内环境是一个复杂的综合体， 除了各种生长因子、细胞间相互作用以及局部酸碱平衡等因素以外， 局部生物力学刺激也是一个重要因素。构建理想的组织还有很长的路要走。

就现在而言，医学组织工程领域所遭遇的最大的挑战之一是需要为复合组织和器官构建一个功能血管网。因为不论对于哪种组织和器官，血管形成都是关键性的；另外， 单一的器官中含有多种不同的细胞， 同时分离和扩增几种不同的细胞， 目前在技术上有一定的难度；其次， 在构建过程中维持严格的三维结构也是现有技术手段无法解决的难题。

6 展望前景

人体是一个具有复杂的形态结构、完善的功能的整体， 要完全模拟人体的组织和器官并非易事。虽然经过近20年的研究，医学组织工程已取得非凡的进展，应用组织工程的原理与方法， 已能构建多种组织并成功的修复相应的组织缺损，诸如皮肤、骨和软骨等组织和器官更是成绩斐然［7］。但是还有许多理论和技术问题有待进一步解决：在种子细胞的培养方面， 细胞的筛选和纯化是一个公认难题；在组织再生过程中发挥特异调节细胞增殖和分化作用的生长因子，可控性缓慢释放技术依然不完善；组织工程化组织在体外或体内形成过程中的演变规律如何？这些演变规律与正常组织发育、再生及创伤修复等过程有何异同，对这些问题目前仍然缺乏全面系统的了解。

医学组织工程的产业化无疑能够创造极大社会效益和经济效益，我国的组织工程研究从无到有逐步发展壮大起来，并取得了重要的研究成果。目前在研究开发上已经逐渐从临床前研究进人到临床试验阶段，如果我们能够创造出具有我国自主知识产权的组织工程产品， 率先应用于临床， 这样不仅可挽救众多病人的生命和肢体，促进相关学科的科技进步，更能造福于人类， 为形成新的知识经济产业打下基础。 参考文献

［1］ 王国正.组织工程研究［J］.中国医学科学院学报，2003，25(1):35.

［2］ Sedov VM，Andreev D，Smirnova TD，et al.The efficacy of cell therapy in the treatment of patients with tropic venous of lowes limbs［J］.Angiol Sosud Khir，2007，13(1):67-75.

［3］ 鄂征，刘流.医学组织工程技术与临床应用［M］.北京：北京出版社，2003：16.

［4］ Chen XL， Li ZL， Zhang WB，et al. Experimental study of maxillary sinus lifting with tissue engineered bone［J］.Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi，2007，42（10）：610-613.

［5］ Hwang WS， Ryu YJ， Park JH， et al. Evidence of a pluripotent human embryonic stem cell line derived from a cloned blastocyst ［J］. Science，2004， 303(3): 1669-1674.

第2篇：细胞与分子生物学技术范文

关键词：生物技术；制药；应用

生物技术也可以称作是生物工程。以现在化的生命科学为主要基础，综合各种科学技术，科学原理以及先进的科学手段，按照设计对生物体和生物原料的加工为人类生产出具有重要作用的生物技术产品。生物技术是人们对动植物以及微生物本身的物质加工而成，为人们生产数优质的生物技术产品更好的为社会服务。现代生物制药技术其中包括现代化生物技术和发酵技术，生物技术来源于相关的学科和生物学发展相融合的产物，其中以重组DNA技术为核心主要的基因工程，这之中还包括有生化工程、细胞工程、微生物工程和生物制药等各个领域。生物技术是综合许多种现代科学理论与生命科学研究出来的一种高新技术，运用先进的技术手段为我国制药行业的研究创造出广阔的应用前景。

1 发酵工程制药

现代的发酵制药工程。又可以被称作微生物工程，是指采用现代的生物技术手段，利用微生物的特定功能，为人类生产出有用的产品，工业生产的过程直接运用微生物技术。微生物代谢生产的生物技术就是发酵工程制药。发酵工程制药中含有，抗生素、激素、维生素等相关的生理活性物质。主要的研究对微生物改良和筛选，工艺研究，等处理产品后续的问题。如今DNA重组技术对微生物菌类的改良有着重要的作用。在20世纪70年代中，基因技术和细胞技术融合等生物技术的不断发展，发酵工业进入了现代化的工程阶段，其中生产的产品有酒精类饮料，还有胰岛素、生长激素和抗生素等多种保健药物。发酵工程制药利用微生物生长以及代谢制作中药，此类制作中药方式比一般方式都优越，可以全面的改善药性，降低副作用，橹幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗较颍产生新的药物作用，针对各种适应症的治疗，充分保护中药成分，避免中药活性成分遭到破坏，从而做到节约药物资源。

2 基因工程制药

基因工程制药是指分子水平上基因的操作，根据人类的需求所设计的，按照设计方案创建含有新性状的生物新品系，并且能使生物新品系稳定的遗传给下一代。基因工程与工程设计运用了相似的方法，具有明显的理学与工程学的特点。工程制药通过DNA技术将疾病的蛋白质、酶、核酸等基因药物转移到宿主细胞进行表达和繁殖，最终可以获得相应的治疗药物。抗生素通常是人体的活性因子，主要研究基因的鉴定、克隆导体的构建，导入产物分离纯化等问题。基因工程被人们掌握时间并不是很长，但已经多次的取得了实际性的成果和应用价值，基因技术已经成为我国的核心技术，将在制药方面充分的发挥重要作用。

3 细胞工程制药

相关于细胞工程制药的范围还没有确切的说法，细胞工程是根据分子生物学原理，应用了细胞培育技术以及细胞水平进行遗传操作。细胞工程大体可分为细胞质工程和染色体工程。细胞工程的主要关键是运用植物和动物的细胞培养作为药物生产技术。利用细胞技术对动植物的培养可以生产出人类活性因子，以及单克隆等抗体产品。也可以生产出活性因子疫苗等DNA产品。在地理条件和气候环境的影响下植物细胞代谢产物含量仍然很高。系统正在研究培养，人参、三七等制药用的植物，并对相关的培养条件做出了。分析表明，人参细胞培养物与药理活性都和普通种植的人参没有明显差异。对于某些植物的细胞培养与生产已经达到了商业化作用。除了对细胞大规模的培养之外，毛状根与不定根的培养也很成功。黄氏毛状根的培养效果与价格与药物黄氏相似，希腊毛地黄细胞应在褐藻酸欲的固定情况下培养，可将有毒的毛地黄物质转化成地高辛，运用紫草细胞培养生产紫草宁等根据野生新疆雪莲的抗炎等作用，相关人员等进行了细胞培养物与天然新疆雪莲抗炎、镇痛的药理实验，实验表明新疆雪莲细胞培养物，可以成为野生雪莲的替代品。资源短缺也是比较严重的问题，对于资源短缺完全可以利用细胞培养技术对犀角等相关药用动物器官进行培养，此方式就能解决资源短缺的问题。

4 酶工程制药

酶工程指的是用酶、细胞，等拥有独特的催化功能，借助生物技术手段为人类制造出需要的产品。酶学理论与化工技术结合形成的新技术就是没酶工程。现如今已经有很多国家都运用了固定化的酶和细胞生产药品。没工程技术是现代生物技术的重要部分，固定化酶不仅能合成药物分子。还能用于对药物的转化。我国运用微生物的两部转化方法成功的生产出维生素C，酶工程主要研究产药酶，酶细胞固定化相关的操作条件等。酶工程的应用前景一片光明，发酵工业与化学合成工业发生了巨大的改变。药用植物的有效成分来源于植物的次生代谢产物。现如今已有很多个国家充分的应用固定化细胞与固定化酶进行药物的生产。

5 结束语

综上所述，我国的生物技术已经越来越重要，目前生物制药的研究成果数量日益增长，其技术制药研究已经不断的深入各个领域，中药研制新药的环节也在不断的介入在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要，使生物技术制药成为了研发主流。生物技术同时还具有对珍稀传统药材的保护同时还能生产出大量的高品质药材和药品活性成分，使药品活性成分的含量有效的提高。合理的应用现代化生物技术，使我国的制药行业不断地取得更大的发展。

参考文献

[1]张秀婷，王英姿，段飞鹏，等.生物技术在制药行业的应用概况[A].中华中医药学会中药制剂分会、世界中医药学会联合会中药药剂专业委员会.“好医生杯”中药制剂创新与发展论坛论文集（上）[C].中华中医药学会中药制剂分会、世界中医药学会联合会中药药剂专业委员会，2013：4.

[2]李云静.浅谈生物技术在制药行业中的应用[J].科技资讯，

2010，34：2.

第3篇：细胞与分子生物学技术范文

生物技术（biotechnology），也被人们称作为生物工程，以现代生命科学为核心基础，结合其他类别的基础科学，并采用极为先进的科学技术手段，根据计划，对生物体进行改造或者是加工生物原料，进而生产人们所需要的产品。生物技术（biotechnology），利用动植物体以及微生物对物质原料进行加工，并生产处相关产品，为社会服务。其主要分成现代生物技术以及发酵技术两大类别。生物技术可以说是，现代生物学的发展以及和相关科学融合的产物，以DNA重组技术为根本，并包括了细胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。

2生物技术在制药中的应用

2.1细胞工程制药

就目前我国的生物技术（biotechnology）来讲，有关于细胞工程还没有一个统一的定义以及范围，通常认为，细胞工程就是根据分子生物学和细胞生物学的原理，并采用细胞的培养技术，对细胞进行水平的遗传操作。细胞工程大致上可以分为细胞质工程以及染色体工程和细胞融合工程这三种。而归根结底，细胞工程就是利用动物以及植物的细胞培养进而生产药物的技术。例如，利用动物细胞培养可身缠人类生理活性因子以及疫苗和单克隆抗体等产品；再如利用植物细胞培养可以大量的生产经济价值极高的植物有效成分，提取药材精华，也可以生产人类活性因子以及疫苗等重新组合DNA产品。值得注意的是植物细胞培养并不会受到客观的地理以及环境的影响，次级代谢的产物在产量上比较高。例如，人身皂苷在该组织培养中含量占干重的27%，而全株只有可怜的1.5%。现在不少药用植物，如三七和人参等的培养已经有了系统化的研究，并且充分优化了培养条件。值得庆贺的是人参细胞培养物的化学成分以及药理活性，相比于种植人参并没有明显的差异。关于细胞工程制药技术，在国外一些相关的细胞工程制药已经达到了商业化的生产水平，例如美国的Phyto公司的紫杉醇的生产商已经达到了75000L的生产规模，而日本植物细胞培养反应器的规模达到了4000L~20000L的惊人地步。除却大规模的细胞培养技术，不定根组织与毛状根的培养也特别成功。例如培养的黄芪毛状根的药效与药用黄芪不分上下，而在丹参毛状根的培养上，其含有的丹参碱，能在分泌中得到培养。例如，希腊毛地黄细胞，在褐藻酸盐的固定化培养中，可以将其中有毒物质的毛地黄苷转化成为地高辛，在利用紫草细胞培养技术生产出紫草宁等。而根据野生新疆雪莲的辐射以及抗炎等作用，贾景明等相关技术人员进行了天然新疆雪莲镇痛以及抗炎和抗辐射与细胞培养的药理实验，而实验表明，新疆雪莲细胞的培养物完全可以称为野生新疆雪莲的替代品，其药效与野生新疆雪莲几乎相同，而该实验也取得了深入开发应用的极高价值。而细胞培养技术甚至可以进行如犀角等极为昂贵的药用动物器官的培养，在解决资源的短缺同时，有效的保护了稀有动物的生存。

2.2发酵工程制药

生物技术中的发酵工程，又称为微生物工程，是指利用现代生物工程的技术，利用微生物的相关特定功能，生产出对人类有用的产品，或者直接把微生物应用于工业生产中。发酵工程制药是利用微生物的代谢过程，所生产药物的生物技术。例如人们普遍认知的抗生素、氨基酸以及维生素等。而发酵工程的制药在研究也主要在微生物菌种的筛选和改良上，还有极为重要的产品后处理也就是分离纯化。在现如今的社会中，DNA的重组技术在微生物菌种改良上起到了举足轻重的作用。在上世纪七十年代，细胞融合以及基因重组技术的飞速发展的情况下，发酵工程进入了现代化的发酵工程阶段。不仅仅是酒精类饮料以及醋酸和面包，并且猪脚生产了生长激素以及胰岛素等多种医疗保健药物。周晓燕等相关研究人员用精良选育的猪芩PU-99菌做生产菌株，在1t灌中生产，菌丝体重达2.3%，含粗多糖31%；该实验充分的利用了发酵工程，并在当时得到了广大的认可。利用微生物成长代谢来炮制中药，比一般的物理或化学炮制手段更为优越，能较大幅度的改变中药的药性，并且提高疗效的同时，大大减轻毒副作用，使得中药活性成分结构提供了新的途径。

2.3酶工程制药

酶工程是利用酶、细胞或者细胞器具有特殊催化功能，并使用生物反应相关装置以及通过一定的技术手段生产出的人类所需要的产品。这是一种酶学理论与化工技术两相结合而形成的新型技术，现如今依旧有数十个国家采用了固定化酶以及固定化细胞，进行药品的生产。酶工程可以说是现代生物技术组成的重要部分，酶工程制药也是将酶用于药品生产的技术。固定化酶可以全程合成药物的分子，并且还能用于药物的转化。而我国就是充分的利用了微生物并使用两步转换法生产出了维生素C。就我国的酶工程制药来讲，其主要研究方向在，各种酶（细胞）的固定化以及产药酶的来源和酶反应器还有相关的操作条件等。可以说酶工程应用具有极其广阔的发展前景，该技术将使得整个发酵工业和化学合成工业发生巨大的变革。

2.4基因工程制药

基因工程是在基因的水平上，按照人类的需求，有针对性的涉及，并且按照设计的方案，生产出具有某种新的形状的生物产品，并且使得其可以稳定的遗传给后代。基因工程的设计与与工程设计有些类似，既显示出理学的特性，也具有工程学的特点。工程制药也是通过将DNA重组技术应用到疾病的治疗中，例如蛋白质、酶以及肽类激素和其他药物的基因转移到宿主体内，使得细胞繁殖，最终获得相关的药物。如苯丙氨酸以及丝氨酸和次生代谢的产物所制成的抗生素，通常是一些人体内的活性因子，例如白细胞介素-2和胰岛素以及干扰素等。而目前我国基因工程的研究方向，主要在基因的鉴定以及克隆和基因载体构建的产物的表达以及分离纯化等。人类掌握基因工程技术在时间上虽说不是很长，但已经获得了很多具有实际应用价值极高的成果，而基因工程为现代生物技术组成的重要部分，在未来相当长的一段时间里，都会在制药中发挥出极大的作用。

3结束语

第4篇：细胞与分子生物学技术范文

目的 组织工程的提出、建立和发展，为最终实现脊髓损伤的修复和真正意义上的结构、形态与功能重建开辟了新的途径。支架的生物活性、三维结构和表面微观结构，材料的降解性等众多因素都对细胞增殖，分化和组织形成有明显影响。组织工程的发展也将改变传统的医学模式。使得再生医学得以进一步发展并最终用于疾病的治疗。本文结合国内外文献，对脊髓损伤支架成形技术的研究进展作一综述。

【关键词】 脊髓损伤 成型技术 组织工程

脊髓损伤（Spinal Cord Injury，SCI）是严重危害人类健康，发病率高［1］和死亡率高［2］的疾病，由于损伤常导致损伤平面以下运动及感觉功能不完全或完全丧失，给个人、家庭、社会带来巨大经济负担。20世纪80年代，美国哈佛大学医学院Joseph P Vacanti教授和麻省理工学院Robert Tanger教授在《科学》杂志，阐述组织工程学的基本原理、未来的发展方向和应用前景，引发组织工程学在全世界的兴起和发展，成为治疗因疾病、创伤、遗传等因素所造成的组织或器官损伤的理想方法。1984年Wolter首先将软骨细胞种植于可降解生物材料聚羟基乙醇（PGA）形成软骨组织，肝细胞接种于中空纤维以代替部分干组织工程的研究，被誉为是组织工程研究的最初尝试。近代，随着雪旺细胞［3］，脊髓间质干细胞［4］以及胚胎细胞［5］等具有生长潜能的细胞的发现，利用组织工程学发现移植细胞为治疗脊髓损伤带来了新的希望。

1 目前现状

在脊髓损伤的治疗中，传统的方法如减压疗法、冷冻疗法最为普遍，但这是一种“以创伤治疗创伤”的治疗模式，如何在修复资质结构的同时重建其功能，并克服上述治疗方法的缺陷，成为组织工程方法修复的直接任务。组织工程的兴起和发展，极大符合脊髓损伤修复的理想要求。组织工程支架是对细胞外基质结构和功能的仿生，起到支撑固定细胞的重要作用，为细胞的生长和组织的再生提供必要生存环境［6］。种子细胞如雪旺细胞、干细胞的发现，生物材料如聚乙醇酸［7］，聚D，L-乳酸、聚羟基乳酸的发展，为组织工程方法治疗脊髓损伤的进一步发展提供技术储备。目前，根据生物材料的理化特性，采用何种成形技术方法制备出理想支架成为研究的热点和难点。理想的组织工程支架除应具备一般的特性外，还应具备适合的孔径（100-400μm）和空隙率（>80%），良好的细胞相容性，三维结构和微观结构等特质。

2 理想支架的特质和形成方法

2.1 构建-适合孔径和空隙率 （1） 相分离技术:相分离技术主要是利用热动力学原理在聚合物溶液中形成聚合物的富相和穷相，通过升华等方式除掉集合物的穷相 ，从而得到多空的聚合物支架。此法还可以将细胞生长因子引入到制备的多空支架中去。将聚乳酸按6%的重量比加入到二氧杂环乙烷与水的混合液中（重量比为87∶13），然后加热到63℃是聚乳酸溶解。将制备的溶液置于试管中，在20～35℃的温水中侵泡5～60分钟，然后将试管直接在液氮中冷冻。应用该技术获得生物细胞支架的孔隙率高达90%，但孔径在100μm以下。（2）溶液浇铸／粒子析出技术 生物材料被溶于一种合适的溶剂，并被浇铸到以各模具中，然后除去溶剂和致空剂，留下已固定成所需形状的支架。该技术使用氯化钠、糖类晶体等不溶有机溶剂的颗粒作为致孔剂。将聚乳酸溶于氯仿中、，浇铸到模具中，干燥以除去有机溶剂，最后在蒸馏水中除去致孔剂得到支架。Shastri［8］等人利用氯化钠颗粒作为致孔剂，制备出孔隙率为87%，孔径大于100μm ，厚度可达2.5cm。但在制备过程中，可能残留有毒的有机溶剂。

2.2 加固-三维立体结构

2.2.1 择性激光烧结技术 该技术是采用激光烧结粉末层，一层一层地烧结成固体，直至支架形成以美国DTM开发应用较多。该法形成的支架有生物相容性和生物降解性，孔径和孔隙率以及支架的物理性质和化学性质都可以在加工过程中通过材料配方和加工条件调节。此法的优点是无需设计和结构支撑［9］，无需溶剂，具有良好的压缩性，精密度相对较好。 Williamsa［10］等采用该技术制备成的聚己内酯（PCL）三维多孔支架，支架的压缩模量达到52-67Mpa，性质与天然的组织结构相似，更能与细胞相结合。

2.2.2 三维打印技术 三维印刷技术（3-D Printing )是首先由美国麻省理工学院开发成功，并很快用于组织工程支架成形的制备［11］，其中以美国ZCorporation为代表。三维印刷技术是运用喷墨打印技术对粉末材料的加工，按照预定程序打印出聚合物粉末和溶剂，逐层形成三维支架［12］，还可满足对色彩打印的需求［13］。Tay［14］等用三维印刷技术将聚已内酯和聚乙烯醇的混合粉末制成支架，再用过滤法将聚乙烯醇除去，得到多孔的支架。观察发现过滤后的支架疏松柔韧，孔的结构具有较高的连通性，更有利于细胞之间营养物质的交换 ［15］。

2.3 修整-细胞相容性

2.3.1 物理吸附或涂层法 此法是最为简单的生物材料表面改性技术，在化学惰性的聚合物表面涂敷一层具有良好细胞相容性的材料，可显著提高其细胞相相容性。Chen［16］等将多孔支架和胶原溶液一起抽真空下，然后释放负压，从而将胶原溶液导入多孔支架材料内部，干燥后实现了胶原在多孔支架中的涂层。细胞培养证明细胞在胶原涂层后的多孔支架的内部均匀地铺展在表面，而在孔百支架中的细胞呈球形。随着培养时间的延长。胶原涂层的多孔支架中的细胞增多，分布更加均匀，而在空白支架中细胞严重地发生聚集。

2.3.2 等离子体引发表面接枝聚合 等离子体等是应用最广泛的生物材料表面改性技术。采用空气等气体，通过等离子体，将一些极性的基团引入化学惰性的生物材料表面，提高其细胞相容性。Lee［17］等采用空气等离子体处理。在聚乙烯膜或可降解聚合物PLGA表面引入亲水性的含氧官能团，通过控制功率可获得不同亲水性的表面，提高了对细胞的相容性。贝建中［18］等才用氨气等离子体处理聚乳酸表面，提高了材料的亲水性和对3T3细胞的相容性，在处理后的聚乳酸表面涂层胶原，可得到稳定的胶原涂层，提高了材料的细胞相容性。

2.4 装饰-化学拓扑结构和表面微图案

2.4.1 软刻技术 该技术具有确定拓扑结构的技术。细胞在体内生长表现出细胞的移动，就会显现出方向、生长密度与形态的各项异性。通过光刻技术改变支架的表面化学拓扑结构，可控制细胞的生长与移动方向。Wen［19］等采用表面的软刻技术在金表面微接触印刷；了疏水的十六烷基硫醇和亲水的三缩乙二醇为端基的葵硫醇化学图案，再经过纤维粘连蛋白处理。可见纤维粘连蛋白选择性吸附早十六烷基硫醇的疏水区，但在亲水区域则没有吸附。细胞培养发现，细胞选择性地黏附在印有化学图案的纤维粘连蛋白区域。

2.4.2 光刻技术 光刻技术是一种先应用于电子技术领域，制备具有表面微图案的技术。与软刻技术不同。不仅是化学拓扑结构可控制细胞的生长与移动，表面微图案对细胞的移动与取向同样具有调控作用细胞在体内增殖按照一定的方向和形状如切力方向、纤维方向、沟槽方向生长。Clark［10］等人利用光刻技术在支架上刻出超密槽表面，间隔260nm深100-400nm来模拟具有形状的微图案，结果发现在凹槽表面成列生长，促进细胞生成轴突的形状。

3

展望

组织工程的快速发展，使组织工程支架的研究不仅是某种特质的单独研究，而是为了使支架具有适合移植的特质，从而真正的解决组织或器官损伤的疾病。目前，种子细胞和生物材料发展迅猛，利用现有的成形技术制备出具有支架的一般特性和特有的性质如适合的孔径（100-400μm）和空隙率（>80%），良好的细胞相容性，三维结构和微观结构，成为具有重大意义的突破。因此，兼有适当的生物降解性、良好的细胞想容性和生物活性的支架是组织工程支架威力啊的发张趋势之一。建立在材料-界面蛋白质-细胞-生物系统相互作用模型基础上的生物相容性内涵，指出了获得理想化组织工程支架的一个重要方向。利用各种表面构建与改性技术，将生物活性物质固定在材料表面得到的杂化的生物活性支架，则可为细胞在支架中的生长与分化创建一个更加接近于体内的良好的细胞外基质环境，从而为组织工程化器官的构建提供坚实的支架支持。

参考文献

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第5篇：细胞与分子生物学技术范文

关键词：人才培养模式；细胞工程技术；教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）01-02-152-02

细胞工程是生物制药工业中的关键技术，它是利用动物细胞体外培养和扩增来生产生物产品，或者作为发现和测试新药的工具[1]。就目前而言，高校细胞工程技术教学中还存在着一定的问题，如教学内容陈旧，不适合生物类企业对职员的知识和技能需求；教学方法还停留在高等教育的初级阶段，教学效果不高[2]等。因此，我们必须加快细胞工程技术类型人才培养模式的改革，进行细胞工程技术教学模式和课程的改革与创新，通过有效的教育模式来提高教学质量，让学生既掌握细胞工程关键技术的基本理论和基本方法，又能掌握细胞工程学科技发展中产生的新技术、新方法，提高学生的创新能力。笔者从教学内容与生产、双语教学、生产学习与实验技能几个方面对提高技能型人才培养目标的教学模式进行了探索研究，以期培养学生的学习能力、实践能力、创新能力，全面提高教学的质量和效率。

1 教学内容与生产整合

细胞工程学课程内容是按照细胞的主要结构及其功能、相关技术讲解的，课程包括细胞工程学发展史、细胞工程学概述、细胞培养及生物学特性、细胞融合、干细胞工程学、细胞克隆及克隆动物与转基因动物技术等；考虑到细胞培养技术在科研中普遍应用，目前细胞工程学实验课另外开设了免疫组化、荧光细胞染色与细胞分选、流式细胞仪操作技术、图像处理等课程。

本科学习中，细胞工程学教学中主要以各种细胞培养为主要线索，了解细胞工程技术具有特定的研究方式，使得他们对细胞工程学有一个全面的认识。例如，动物细胞工程技术应用于诊断和治疗疾病的单克隆抗体生产，有几千种单抗用于生化检测，而单抗用于人体疾病治疗是近几年来生物制药的一个重要领域，有几十种单抗药物正处于临床试验中。通过实验，学生理解单克隆抗体生产制备技术，并掌握原代及传代细胞培养技术、培养细胞的观察方法、细胞融合和分选技术等方法和常用设备的使用方法，为以后的生产研究做好准备。又如，动物细胞表达系统表达的蛋白都是胞外分泌的，产物的分离纯化过程非常简单，但是由于细胞大规模培养技术比较复杂，目前仍处于发展完善阶段，因而许多重组蛋白仍选用原核表达系统生产。我们针对这个特点，启发同学设计较好的细胞大规模培养系统，如改装的灌流式培养方式，培养和启迪学生的创新思维。

2 普通教学与双语教学整合

在当前社会高速发展的时代，社会对细胞工程人才提出了更高的要求，尤其是生命科学院校毕业的学生能否跟上时代的步伐，面向世界进行生物学的交流活动，扩大细胞工程技术在世界的影响，这是细胞工程技术发展至关重要的事。

在细胞工程学原版教材的选择上要力求最基础的专业知识内容水平。我们选择的教材是中国海洋大学出版社2011年10月第1版英文教程《CYTOTECHNOLOGY》，该教材的特点是讲授的内容比较全面，语法简单，对专业性的概念、词汇以及分子水平的知识进行了浅显的讲解，比较适合用于高等院校学生进行细胞工程专业外语的学习，避免学生由于英语基础差，导致对抽象晦涩的细胞工程学课程双语学习产生反感情绪，利于完成双语教学工作。

3 生产学习与实验技能整合

学生创新能力和实践能力的缺乏是高等教育教学改革面临的问题[3]。因此，要带领学生参与科学研究与生产实验技能，强化实践教学环节。细胞工程技术实践教学中，联系生物制品企业生产学习很重要，如我们带领学生到福瑞邦制药的厂家参观学习单抗制备，让学生注意在实验操作中可能失败的原因性，出现问题，及时加以纠正，培养学生良好的实践能力。针对细胞工程学的实验教学特点，穿插设计探索性和综合性的实验内容，并让学生自己参与到实验内容的设计，并调动学生的独立思考能力和创新思维能力，培养实验技能和创新思维能力。

实验大纲列出的实验项目较多，可整合为三大部分：（1）细胞培养综合实验。包括培养技术及细胞观察，细胞培养实验还可以将兔角膜上皮、基质及内皮细胞种植于生物材料上进行体外培养，观察培养细胞的生长、排列和细胞的粘附情况等。（2）经典单抗制备综合实验。将单抗制备产生过程中的细胞培养、动物免疫、细胞融合，杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化，抗体检测5个实验内容整合为1个单抗制备设计性实验。教学中不为学生准备传统的实验讲义，只提出实验的任务、要求、进度及安全注意事项等，重点突出学生自行完成相关资料查阅，自拟设计方案，自己安排时间完成实验计划，获得实验结果，撰写实验报告。这个实验计划6个课时，2次课堂实验，分别以实验设计、中期实验讨论与交流、实验结果课件汇报为主要内容。（3）流式细胞仪分选细胞综合实验。包括分选淋巴细胞或是干细胞的筛选，要求学生根据生产实践需要（如奶牛细胞的分选、白细胞计数及分选等）自己选择课题，自己设计实验方法以及最后鉴定。这个实验计划12个课时，4次课堂实验，分别以实验设计、中期实验讨论、实验结果课件汇报为主要内容。所有实验的实验室全天性开放，学生可利用课余时间主动完成各项实验操作，老师指导，确保学生在30d内获得全部实验结果。老师可根据实验结果反馈及时调整教学进程和教学方法。通过学生的反馈，可以反映学生是否理解和掌握本课程的目标，并加强了教师与学生之间的沟通，提高了教学效果。

参考文献

[1]胡显文，肖成祖.细胞工程在生物制药工业中的地位[J].生物技术通讯，2001，12（2）：117-122.

第6篇：细胞与分子生物学技术范文

【关键词】 电泳

电泳（Electrophoresis）是利用带电粒子在电场中发生移动的一种分离方法。近年来随着基因组学、蛋白质组学的发展，许多新的电泳技术也随之孕育而生。单细胞凝胶电泳、变性梯度凝胶电泳、双向电泳、毛细管电泳技术的产生，使得DNA及蛋白质在分离和测量方法上有了更精确的提高。另外高效毛细管电泳技术被认为是当今分离生物分子的最重要工具，已被列为人类基因组计划首选分离DNA片段的方法。同时这些先进的电泳技术在现代生物医学研究中也起到了非常重要的作用，本文即对以上几种新的电泳技术的发展与应用加以综述。

1 单细胞凝胶电泳

单细胞凝胶电泳（Single Cell Gel Electrophoresis Assay，SCGE）又称彗星试验（Comet Assay）。它的分离原理是根据当各种内源性或外源性DNA损伤因子诱发DNA链断裂时，DNA的超螺旋结构被破坏，在细菌裂解液作用下，细胞内的蛋白质、RNA等扩散到细胞裂解液中，而核DNA由于分子量过大停留在原位。在中性条件时，残留的DNA片段可进入凝胶发生迁移，这时用碱处理或在碱性电解质条件下，DNA会发生解螺旋，释放出DNA断裂片段，由于这些DNA片段的分子量很小，在电泳过程中会离开核DNA向阳极移动，形成彗星状的图像；而未损伤的DNA部分保持球形。在一定条件下，DNA的迁移距离（彗星尾长）和DNA的含量（荧光强度）与DNA损伤呈线性相关，通过测定DNA迁移部分的光密度或迁移距离可以推测出DNA的损伤程度[1]。

由于SCGE具有敏感、简便、快速、低耗等优点，因此被广泛应用在DNA的损伤与修复、遗传毒理、环境监测以及氧化应激和细胞凋亡等研究中[2]。例如在检测外界因素对细胞核DNA的损伤中，SCGE有其独特之处，主要体现在它可以将各种类型的细胞的不同反应有效地反映出来[3]。利用单细胞凝胶电泳法测定镍化物对人血细胞DNA的损伤，检测冰冻保存对外周血细胞DNA的损伤及检测人精子DNA链断裂等在文献中均有报道[4-6]。同时SCGE在DNA切除修复的研究中也具有重要作用[7]。切除修复是人类DNA损伤修复的主要形式，利用SCGE可进行从损伤到切除修复、合成、连接等每个步骤各个时点的观察，可用于DNA修复的分子机理探讨，所以SCGE在检测DNA损伤及修复中有其他电泳不可替代的作用。

外来理化因素对细胞DNA的损伤是引起基因突变及癌症发生的重要因素，并且诱变DNA损伤和致癌效应也是遗传毒理学研究的重要内容。建立快速灵敏的DNA损伤检测方法，对于毒性因素的检测、细胞DNA的保护都是非常有益的。SCGE不仅能提供DNA损伤信息，还可提供环境物质改变修复过程的信息；运用SCGE在活体进行遗传毒理学研究，可了解药物的毒理作用在不同组织和细胞中的分布。Pool-Zobel[8]通过口服或吸入亚硝胺的方法，采用SCGE研究药物的动物器官特异性作用，认为器官特异性基因毒性作用与器官特异性癌症密切相关。另外环境中的遗传毒物浓度一般很低，用经典的细胞学方法，如用染色体畸变实验（CA）、微核实验（MN）和姐妹染色体交换实验（SCE）进行生物监测时，很难得到明确的阳性结果，但利用SCGE检测低浓度遗传毒物具有高灵敏度，并且适用范围广，可检测各种类型组织细胞，特别是来自于直接与环境遗传毒物接触的人体细胞（如口腔黏膜细胞、鼻腔黏膜细胞、食道黏膜细胞），对T淋巴细胞与B淋巴细胞均敏感，因此 SCGE这些年广泛用于环境监测[9]。如Rojas等［10］用SCGE检测墨西哥城居民脱落的泪管上皮细胞中DNA，发现由于空气中的臭氧与碳氢化合物超标，通过观察泪管上皮细胞DNA受到损伤的程度，确定北部空气中的臭氧浓度偏高于南部地区。

细胞凋亡是细胞增殖、分化和死亡过程的重要调节机制，该机制发生紊乱与肿瘤发生密切相关。凋亡细胞在核碎裂早期出现大量DNA链缺口，在SCGE中大量DNA进入尾部，且迁移距离延长，甚至与“头部”分离，形成不同于一般损伤的特有形态。根据此形态可计算出细胞凋亡的比例，研究细胞凋亡的机理。由于SCGE的高度敏感性而且能够直接观测单个细胞DNA片段迁移，所以该技术在细胞凋亡检测中发挥着日益重要的作用[11]。另外SCGE在肿瘤学、放射生物学、人群监测、临床诊断与治疗等方面有也具有广泛的应用前景。

2 变性梯度凝胶电泳

变性梯度凝胶电泳（Denaturing Gradient Gel Electrophresis，DGGE）是一种实用价值较高研究DNA突变的分析方法。DGGE主要是利用梯度变性胶来分离DNA片段。当电泳开始时，DNA在胶中的迁移率仅与分子大小有关，一旦DNA移动到某一点，达到该DNA变性浓度位置时， DNA双链开始分开，从而降低了DNA的迁移速率。由于不同的DNA片段具有的碱基组成不同，使得变性条件产生差异，在凝胶上形成不同的条带，从而可以区分DNA突变型和野生型，可以进一步进行基因突变的分析。

另外DGGE还可与PCR联合使用，利用此项技术可以准确鉴定出单碱基替换、移框突变和少于10个碱基的缺失突变。通常先用病人的基因组DNA或者是有突变个体的DNA进行PCR扩增，然后用DGGE进行分析。最早由DGGE筛查的人类基因是珠蛋白位点，以后又有很多位点被筛查，如生长因子Ⅷ基因、生长因子Ⅸ基因等。并且该法适用于大样本的筛查，对一些罕见突变型的筛查也十分有用。

PCR-DGGE的另一个作用是可分析突变组成即突变谱。主要是利用诱变剂体外诱变人类原始淋巴细胞株，使之生成大量的HPRT-突变体，然后进行PCR扩增，用DGGE分析。用定量PCR-DGGE方法还可以确定标本中某特异DNA序列的拷贝数。其原理是将已知拷贝数的内参照与标本中的靶基因共同扩增，然后DGGE分离两者的扩增产物，根据其比率可以确定标本中靶基因的拷贝数。

DGGE经改进，又发展出了恒定变性凝胶电泳（Constant Denaturant Gel Electrophresis，CDGE），瞬时温度梯度电泳（temporal temperature gradient electrophoresis，TTGE）和温度梯度凝胶电泳（temperature gradient gel electrophoresis，TGGE）等三种类型。现在上述方法广泛应用于突变分析、遗传病的诊断和肿瘤相关基因的筛查等方面[12]。

其中CDGE是由DGGE改变而来，二者的主要化学物质和基本方法相似，只是凝胶浓度由垂直DGGE来确定，用均一的变性浓度凝胶代替梯度凝胶，使得整个电泳变得更加简单快速。TTGE检测突变的能力和DGGE相接近，但却不需要变性梯度胶。基本方法是：在含有一定浓度尿素的聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中，使外界的温度不断增加，这样在跑胶的过程中形成一个温度梯度。变性环境是由恒定浓度的尿素和瞬时温度梯度共同形成，这样使得全过程更加简单迅速，分辨率极高。在TGGE中，变性剂形成的梯度被温度梯度所代替，温度梯度由微处理器控制。它与DGGE相比，更加稳定可靠，使得它的应用最为广泛。我国赵永忠等[13]应用TGGE成功地分析了非缺失型地中海贫血突变。Horn等[14]采用TGGE方法对Ⅰ-型神经纤维瘤（NFⅠ）患者进行普查，发现了NFⅠ基因3个新突变。随着对各种遗传病和肿瘤分子病理研究的深入，人们发现的遗传病和肿瘤相关基因也会日益增多，TGGE技术也会得到更多的应用。

3 双向电泳

双向电泳（Two-Dimensional Electrophoresis，2-DE）作为蛋白质组研究的核心技术之一，目前是分析蛋白质中分辨率最高的工具，因此日益受到人们的关注[15]。近些年双向电泳技术得到了不断的发展和改进，成为分析复杂蛋白质混合物的有效工具，应用于分析当环境变化时细胞增殖、分化、遗传变异、肿瘤发生等过程中的基因表达产物[16]。双向电泳是将两个独立参数（等电点和分子量）结合起来的电泳技术。首先根据蛋白质等电点的不同在pH梯度胶中进行等电聚焦电泳（Isoelectric Focusing，IF）将蛋白分离，然后按照它们的分子量大小在垂直方向或水平方向进行十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），完成第二次分离。根据第一向等电聚焦电泳条件的不同，可将2-DE分为三种系统：第一种系统是在聚丙烯酰胺凝胶中进行，两性电解质在外加电场作用下形成梯度，该系统称为ISO-DALT。这类电泳的主要缺点是pH梯度不稳定，重复性差，上样量低，不利于不同实验室间进行图谱分较；如果第一向电泳使用丙烯酰胺和Immobilines共聚，形成具有pH梯度的凝胶，这种系统称为IPG-DALT系统，该系统pH梯度稳定，不依赖于外加电场，基本上克服了ISO-DALT的主要缺点，无论是重复性和上样量等方面均优于ISO-DALT。第三种是非平衡pH梯度电泳，主要用于分离碱性蛋白质。

蛋白质双向电泳图谱中可显示众多的蛋白质斑点，用图像扫描仪等采集到原始图像后，经背景和污点的校正，可滤掉一部分背景及去除部分水平和垂直条纹，把凝胶上的蛋白质数字化，可获得斑点面积、每点相对黑度等参数。根据标准蛋白（也可用内标，即蛋白质组内的成员），把得到每个蛋白斑点的等电点和相对分子量集中建立数据库。通过此数据库可以提取和发现已知和未知的蛋白质。

与经典的生物化学方法不同，双向电泳的最大优势在于它可对一系列复杂的蛋白质进行分析，而不仅只局限在某一个蛋白质的变化。通过将疾病和对照组相关部位的蛋白组进行双向电泳，然后扫描双向电泳图谱中分离的蛋白斑点，在蛋白图形工作站中，应用MelanieⅡ软件，对不同蛋白斑点的分布部位、斑点面积及灰阶、背景过滤，进行2-DE匹配及比较，建立参考图谱，最后对比找到斑点的变化，如附加斑点、丢失斑点以及强度上的差异等，这样往往能够发现疾病相关蛋白。

双向凝胶电泳蛋白斑点的矢量图（vector map of the 2-D gel）亦被经常使用。如翻译后的修饰和加工对于蛋白质的正常生理功能是必需的，其变化与疾病的发生相关。如果将双向电泳位置与理论预测位置连一直线，即为该蛋白的矢量，如果一个蛋白有多个矢量，表明该蛋白可能有多个翻译后修饰[17]。

4 高效毛细管电泳技术

高效毛细管电泳（High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE）是80年代后期迅速发展起来的一项新技术，由于它具有高分辨率、高灵敏度、重复性好、可进行定量分析和自动化高等诸多优点，在短短几年时间里就已经成为蛋白质、多肽、核酸及其他生物分子分离和分析的一项重要技术。可以认为，HPCE技术的产生使电泳技术进入一个全新发展阶段[18]。HPCE采用硅烷类石英毛细管柱作为分离部件，毛细管柱内径小、表面积大、散热较好、能够在高电压下进行电泳，这种与色谱过程类似的分离模式可使HPCE的最高柱效能达到106理论塔板数，为分离提供了高的分辨率。同时，由于采用了相应的进样系统和检测系统，使HPCE具备了分离、鉴定和定量分析的能力。

HPCE在生物医学中的应用十分广泛，尤其在蛋白质、多肽、核酸组成的分析方面已取得显著成效。如HPGE可用于蛋白质分子经胰蛋白酶酶解后产生的肽段的分离，并由此得到蛋白质的指纹图谱。HPCE还用于生物技术产品指纹图的研究。重组DNA技术生产的蛋白质类药物经特定酶或化学法水解后，用色谱分离可得到不同的多肽片段的指纹图，不同蛋白质的指纹图具有特征性，这对于蛋白质结构研究和特征性鉴别具有重要的意义。同时HPCE还为蛋白质和多肽的纯度鉴定提供了一种快速、准确的方法 [19]。另外 HPCE的高分离效能和所需样品量少的特点，也为药物分析及药物体内代谢研究提供了切实可行的分析方法[20]。HPCE的另一重要作用是对低分子量核酸的分离，有报道利用HPCE在30 min内完成40 ～ 1 700个碱基对的DNA片段分离，这使HPCE在DNA序列分析上发挥重要作用[21]。此外，HPCE在环境分析、临床分析以及细菌或病毒颗粒表面研究、细菌代谢产物测定等方面的应用也日渐增多。

电泳技术的发展已有近80年的历史，在早期电泳技术得到了迅猛发展，许多新的电泳技术不断涌现，尽管最近几年电泳发展的脚步缓慢了，但在某些领域仍取得了突破，如空间电泳技术的出现。如今电泳技术正向着全面化、综合化、简便化及实用化方向发展，同时电泳芯片的发展也必然会给电泳技术带来一场新的技术革命。

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第7篇：细胞与分子生物学技术范文

1.1在蛋白质分析中的应用QDs最初用于生物领域是应用于简单的生物大分子，链接方法是将QDs通过带有氨基或羧基的试剂修饰，调节溶液环境，通过QDs表面的功能基团和生物分子上的氨基或羧基实现共价偶联或静电作用等来完成QDs与生物大分子(蛋白质、核酸、生物酶等)的链接，目前这一领域的应用仍然非常活跃。Nie［9］等人将QDs用于非同位素标记的生物分子的超灵敏检测，使巯基乙酸处理过的ZnS包裹的CdSeQDs通过酰胺键与转铁蛋白结合，进而能被细胞膜上的受体离子通道识别，进入细胞内部，在结合或传输过程中没有明显的干扰作用。这表明利用这种方法可以研究活细胞中供体/受体之间的反应或分子交换。Goldman等［10］曾将QDs与抗体结合，成功地对葡萄球菌肠毒素和2，4，6－三硝基甲苯进行了荧光免疫分析。Ghazani等［11］将组织微阵列技术、光谱分析技术与QDs相结合，发展了一种用于定量测定肿瘤中蛋白质表达的新方法。Mahtab等［12］将具有特定结构的核酸序列吸附于QDsCdS上，QDs表面敏化发光行为则能区分“直线型”、“弯曲型”和“扭结型”的双链寡核苷酸，在探测核酸结构的方法上有了创新。Koji等［13］构建了一种更新颖、快捷的蛋白质记录材料可根据光连接器提供的信息调整记录、阅读荧光蛋白的排列，清晰地读出蛋白质配体复合物的组成，该技术对生物芯片的微型排列具有重要的意义。

1.2在DNA分子研究中的应用QDs经过恰当的修饰可以与DNA分子进行连接。Ebenstein等［5］采用单QDs识别DNA结合蛋白。先将DNA与DNA结合蛋白交联，然后用偶联逆转录因子抗体的4种不同颜色的QDs标记上述交联复合物，经过一系列处理最后在单一光源的激发下，QDs于605nm、625nm、655nm及705nm发出绿、红、黄、白4种不同的颜色，通过荧光显微技术来分析判断蛋白质的位置从而能够确定DNA分子上的多个蛋白质的位置。Han等［14］利用不同颜色的QDs标记多色编码微珠与遗传物质条带连接，用于DNA杂交检测，在DNA的测序方面取得了突破性进展。Qi等［15］采用amphipol修饰QDs，amphipol具有交错的亲水性和疏水性侧链，可携带siRNA进入细胞质并保护siRNA防止其被酶解，实现了实时监测QDs-siRNA在细胞中的进出、内吞小体的逃逸、运输、传递过程，而这种多功能QDs的出现，也促进了实用基因组学和基因治疗学的研究。

1.3在活细胞及活体组织成像中的应用QDs荧光探针在多光子显微镜技术中的应用，使其在活组织中的多色成像成为可能。最早Dubertret等［16］将QDs胶囊注入非洲蟾蜍胚胎中观察其胚胎发育过程，发现胶囊QDs在生物体内很稳定，且毒性很低，不影响细胞生长和发育，也不易发生光漂白，是对QDs荧光探针用于活体组织的成功探索。Gao等［17］将QDs包于PEG-PLA中，连接麦胚芽凝集素(WGA-QDs-NP)后注入鼻腔，QDs经嗅觉黏膜组织进入大脑皮层细胞标记了大脑组织中的病变部位，促进了对中枢神经系统疾病的诊断和治疗方面的研究。Yum等［6］用纳米针将荧光QDs通过机械化学的方法渗透细胞膜进入活细胞的细胞质和细胞核，这较传统方法有了重大突破。Zhang等［18］利用CdHgTeQDs在近红外区针对裸鼠进行了荧光成像。结果显示近红外QDs荧光标记物具有更强穿透力、更易激发且检测灵敏度更高等优点，故可进行更长时间的生物体外和活体的实时跟踪和荧光检测，这标志着QDs作为新兴荧光标记物在活细胞生命动态过程示踪研究中将发挥极为重要的作用。

1.4在激素及生物因子研究中的应用QDs不仅可以在细胞水平及动物活体中应用，在细胞亚结构中甚至在激素和生物因子水平也有报道。Matsu-no［19］利用QDs的特性和激光共聚焦扫描显微镜对生长激素和泌乳刺激素及它们的mRNA进行了三维成像。Lidke等［20］将QDs标记到表皮生长因子上，通过激光共聚焦显微镜，观测到肿瘤细胞通过胞吞途径特异性摄取这种表皮生长因子的全过程。这些成果将为生长发育学和内分泌学的研究打开了一个新窗口。

1.5在肿瘤等疾病研究中的应用近年来QDs在细胞生物研究应用领域得到进一步拓宽，将QDs荧光探针用于肿瘤等疾病的研究具有突破性意义。早期Bawendi等［21］就提出利用近红外荧光QDs进行动物体内前哨淋巴结活组织检查的方法。他们将近红外QDs用多配位基配体包覆后注入动物体内进行整体成像发现，通过QDs标记，医生可看清lcm深组织下的前哨淋巴结，且可准确地指导手术进行，确保前哨淋巴结的完全切除。与传统的外科手术相比，前哨淋巴结的活组织检查可减少手术创伤，且检查结果更为准确。Yu等［22］用能靶向于肝细胞癌的甲胎蛋白抗体键合QDs作为荧光探针，通过整体的荧光成像系统对肝癌细胞进行成像来检测活体内的肝癌细胞。Tada等［23］采用背部皮肤固定器和高灵敏CCD高速共聚焦显微镜观察乳腺癌细胞特异性探针在老鼠体内的运动情况，这种高灵敏可视化示踪为癌症研究提供了新方法。Jiang等［24］将连接聚乙烯亚胺和透明质酸的QDs(PEI-HAQDs)注入B16F1细胞，结果显示在HA受体介导下，PEI-HA表现出对小干扰RNA(siRNA)特异的标识性能，而且PEI-HA-siRNA主要积聚在肝脏、肾脏和肿瘤。Bhirde等［25］通过将带有抗癌药—顺铂的QDs和表皮生长因子(EGF)分别偶联在单壁碳纳米管两端而把抗癌药带入癌细胞，并通过QDs观察抗癌药对癌细胞的作用，为癌症的治疗开辟了新天地。

2QDs作为荧光探针目前面临的挑战

QDs荧光探针技术最大的挑战就是如何克服其细胞毒性。最近Mahto等［26］对表面修饰的毒性进行了研究，发现不同修饰的QDs在细胞中的定位不同。共聚焦图像显示巯基乙胺MPA包裹的QDs主要分布在胞质区，而GA/TOPO(对表面配位基进行修饰)包裹的QDs在细胞中却没有发现。入胞的MPA包裹的QDs有良好的细胞相容性，而胞外的GA/TOPO包裹的QDs细胞毒性却很大。Li等［27］研究结果证实粒径大小对其毒性的影响，低于40μg/ml时，纳米级的CdSQDs毒性显著大于微米级的CdS。QDs的毒性机制仍需进一步研究，随着技术的发展，QDs的合成修饰有望走向“绿色化、低毒化”，为QDs更广泛的应用奠定基础。

第8篇：细胞与分子生物学技术范文

1．1筛选过程SELEX技术依据分子生物学的原理，首先人工构建一个随机寡核苷酸文库，随机核苷酸序列的长度为20～40bp左右，库容量为1014～1015个寡核苷酸，所包含的不同种立体构象，几乎可以涵盖自然界存在的所有种类的靶分子。将靶标物质与随机文库在一定条件下进行混合，形成文库-靶标复合物，把未结合的核酸洗脱掉，富集与靶物质结合的核酸分子，以后者为模板进行PCR扩增，得到的产物经分离纯化后，作为进行下一轮筛选的模板。如此反复，通过多轮(8～15轮)筛选，与靶标不结合或亲和性弱的核酸分子被充分去除，而与靶分子亲和性强的核酸分子被分离出来，同时其纯度随着筛选轮数的增加而增加。最后筛选到的文库要经过克隆测序和特异性修饰，经过这些步骤后，所获得的特异识别靶分子的核酸才是适配体。

1．2优势和特点1)亲和力高、特异性强。适配体与靶标之间，凭借彼此互补的三维结构，相互作用后形成牢固稳定的复合物，其解离常数通常能达到pmol/L～nmol/L的水平，并且能分辨出靶标结构上细微的差别。2)库容量大，识别范围广泛。SELEX技术的靶标远远多于经典的抗原抗体结合反应，除了有蛋白质、核苷酸分子外，还可以是糖类、氨基酸、维生素、抗生素、金属离子、有机染料，甚至可以是细菌、病毒、寄生虫等完整的细胞或组织，几乎囊括了自然界中的全部物质。3)合成容易，获得方便，易于修饰。适配体的体积比传统抗体小，筛选过程简便、周期短，对实验室的要求不高，并具备自动化控制的巨大潜力。经过化学合成和修饰以后可保持原生物活性不变，还可以增强其稳定性并增加其他新的化学性质，参加多类反应。标记了荧光、生物素和纳米金颗粒之后，发展出了诸如分子成像技术等疾病诊断新方法。4)重复性好，纯度高。整个筛选和制备的过程在人为控制之下，所得到的适配体几乎没有生产批次之间的差异，便于日后的大规模生产和应用。5)分子量小、稳定性高。相对于抗体或酶，适配体的化学性质更稳定，不易降解，对温度不敏感，保存时间长，即使变形也能在很短的时间内复性，利于室温下运输。6)应用便捷。SELEX技术所获得的适配体又被称作是核酸型抗体，其优于传统抗体的性质是没有免疫原性，因此便能获得一些低免疫原性甚至无免疫原性靶分子的适配体。并且还省去了传统抗体制备过程中的动物实验，而直接从体外文库中获取。而且适配体更容易通过细胞膜，并且没有毒性，利于检测细胞内的靶分子和实现多层次的调控，并能较快地被机体清除代谢掉，经过特定的化学修饰后，还可使半衰期延长，稳定性提高，便于科学研究和疾病诊治。

2SELEX技术的发展

目前SELEX技术出现了一些新的筛选方法，越来越多的与各种标靶相对应的适配体被筛选出来。如毛细管电泳法、硝酸纤维素膜过滤法、磁珠分离法、亲和色谱法、Non-SELEX技术、无引物PCR-SELEX技术、微流体SELEX技术、生物芯片SELEX技术、原子力显微镜等各种新的模式也被应用到适配体的筛选中。同时还出现了SELEX技术与定量PCR，SEL-EX技术与流式细胞仪、SELEX技术与ELISA的联合应用，更是极大的提升了筛选的效率和准确性。

2．1消减SELEX技术消减SELEX技术是一种经过改良的SELEX技术。以完整细胞为靶标的消减SELEX技术，是在筛选过程中以完整的细胞作为靶标，并消减掉能与已知或未知的共有靶标结合的配体，经过消减后的次级随机文库再投入到特异靶标的筛选中。它的意义在于可以实现从两组高度同源的完整细胞中，筛选出针对其中一种细胞的特异性适配体。这项技术可应用于发现新的肿瘤细胞识别结构，还可进一步作为“生物导弹”，独立完成靶向治疗或携带药物，未来将会在肿瘤的治疗中发挥巨大的功效。

2．2自动化SELEX技术传统的SELEX技术过程需要完成一套重复繁琐的操作，使得筛选相对耗时耗力。自动化SELEX技术的建立可以简化筛选过程，节约时间和物品的消耗，实现高通量和限定范围，达到同时筛选多个靶分子的效果。自动化SELEX技术离不开现代分离仪器的配合，后者的发展推动了前者的进步。2001年Cox等使用Biomek2000自动化工作站成功筛选到了溶菌酶的特异性适配体，通过这种自动化筛选平台，不到2d就完成了12轮的筛选。

2．3导向SELEX技术适配体的特异性是整个SELEX技术的核心所在，为了提高适配体的特异性和稳定性，可将已知的能与靶标非特异结合的分子掺入到文库中或预先与靶标进行混合后再筛选，这样可获得只与靶标特异结合的适配体。2002年Hamm等将此技术与抗个体基因型的方法联合运用，成功获得了特定激酶抑制剂的特异性RNA适配体。Martell运用特殊的导向SELEX技术，从随机表达盒杂交文库中筛选到了能与E2F蛋白具有高亲和性的RNA适配体。

3SELEX技术在医学中的应用

3．1SELEX技术在基础医学研究中的应用依据核酸适配体具有与靶物质高特异性结合的能力，可以帮助我们寻找到疾病的发病机制。Roulet等提出把SELEX技术同基因表达串行分析手段联合应用，并通过自动化的序列提取工艺，建立转录因子结合位点的定位模型。通过对转录因子适配体文库中的某一序列进行测序，可了解该蛋白结合位点的特异性，探寻一些以前在基因组中从未研究过的结合位点，掌握在不同的核苷酸位点上非独立碱基出现的先后顺序，为阐明其结合机制提供一些线索。Bian-chi等采取SELEX技术发现，TRF1二聚体在端粒上有两个相同的识别半位点，它们的距离可以变化，且两个半位点的顺序方向没有区别。这为探索端粒长度的调节机制提供了新依据。

3．2SELEX技术在疾病诊断中的应用肿瘤细胞及其标志物的早期检测对于肿瘤的诊断及预后极为重要，目前已经筛选出多种肿瘤的特异性适配体，例如急性髓系白血病的适配体KH1C12、急性淋巴细胞白血病的适配体sgc8/sgc3/sgd3、恶性胶质瘤的适配体GBI-10、Burrkitt淋巴瘤的适配体TD05、非小细胞肺癌的适配体S1/S11e/S15、小细胞肺癌的适配体HCA12/HCC03/HCH07/HCH01、乳腺癌的适配体KMF2-1a、结肠癌的适配体KDED2/KD-ED7/KDED9/KC2D3、小鼠肝癌的适配体TLS9a/TLS11a、卵巢癌的适配体DOV3/DOV4/DOV6。它们可以特异地识别肿瘤细胞，仅需少量肿瘤细胞即可实现准确的鉴别和分型。将适配体与纳米颗粒结合后通过比色检测，观察颜色的变化即可判断有无靶标细胞。这个实验非常敏感，样本中的靶细胞数超过百个即可检测出来，还不需要昂贵的检测设备和待检靶标的标记与修饰。因此，有可能成为常规筛查活体标本中新生肿瘤细胞的一种新方案。与此同时肿瘤细胞的分子成像技术也已经问世，它能够从细胞水平对生物过程进行可视化描述及测量，不仅能定位病灶，观察某些影响肿瘤细胞行为的生物过程，还能观察肿瘤细胞对药物的反应。Kim等研究将前列腺特异性膜抗原(PSMA)的特异性适配体与金纳米材料结合后，带有PSMA的前列腺癌细胞便能够被特异性地标记出来，将其作为造影剂应用在前列腺肿瘤的影像学诊断中，比传统的造影剂显像时间更持久，毒副作用更小，应用价值更显著。SELEX技术还在血液的生化检查方面，显示出一定的应用前景。用其检测血液中的某些靶分子，将比传统方法更特异和高效。脑尿钠肽(BNP)常被临床上用来评价急性心力衰竭或急性呼吸窘迫症患者的病情和预后。Lin等采用SELEX技术的原理，筛选到了能与BNP特异结合的适配体。在微流体试验模式下，被荧光标记的适配体可以快速测出血液中BNP的浓度，比放射免疫分析法或是免疫分析技术更精确、更经济。C反应蛋白(CRP)是机体在应激状态下生成的一种非特异性的急性时相反应蛋白，CRP与冠状动脉粥样硬化、心肌梗死等心血管疾病具相关性。Bini等开发出了一种带有光化学性质的CRP特异性适配体，当血液中的CRP浓度超0．005mg/L时就能被检测出来，敏感度非常高。这一成果为新型CRP诊断试剂的研制奠定了基础。SELEX技术还被应用在病原微生物的检测，其能克服传统检测方法在特异性和敏感性上的缺陷，为新型检测试剂盒的开发提供有力支持。例如结合分支杆菌的特异性适配体CSRI2．11检测过程比传统的培养鉴定法更省时更敏感;丙型肝炎病毒的适配体ZE2可结合酶联免疫吸附试验实现丙型肝炎的早期筛查，不受抗体检测时窗口期的制约;疟原虫乳酸脱氢酶的适配体PL1在临床实践中，可以很好的区分患者是否感染了出间日疟原虫或恶性疟原虫。

3．3SELEX技术在疾病治疗中的应用SELEX技术在疾病治疗中的功效越来越来受到人们的重视。适配体在体内与靶分子结合，理论上可以对靶分子的生理功能和代谢过程产生影响，靶分子也会因此发生信号传导的改变甚至丧失原本的功能，直接或间接阻断疾病发生进程。以此开发的靶蛋白功能阻断剂，日益显示出其巨大的潜力。全球首个适配体药物是2004年由美国食品和药物管理局批准上市的哌加他尼钠，可用来治疗老年性黄斑变性。SELEX技术在凝血系统疾病的治疗上具有一定的意义，已找到了可用作抗凝血和抗血栓药物的适配体REG-1，其结合的位点是凝血酶的肝素结合位点以及纤维蛋白原结合位点。在治疗免疫系统疾病方面，也已获得了具有药物开发潜力的特异性适配体，如可用来拮抗自身抗体已达到治疗系统性红斑狼疮的适配体，还有能刺激T细胞释放的4-1BB的适配体。对于肿瘤的治疗，基于SELEX技术研制的适配体药物更是走在前列，进入到了临床试验阶段。如对实体瘤和复发性急性髓样白血病有良好疗效的AS1411，更出现了连接金纳米棒的适配体，用作肿瘤靶向光热治疗。适配体药物作为抗病毒药，也展现出良好的前景，比如用来抑制狂犬病病毒的复制和干扰艾滋病病毒的体内合成。除此以外，核酸适配体还可作为运输工具，特异性地把药物运送至靶标细胞或组织达到定点清除的治疗效果，研究比较成熟的有装载着阿霉素，用来杀伤前列腺癌细胞的复合适配体药物。

4展望

第9篇：细胞与分子生物学技术范文

论文关键词：生物技术；伦理问题；思考

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。

一、现代生物技术研究的新进展

进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。

（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。

（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。

（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。

二、现代技术发展引发的伦理问题

（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。

（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。

（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。

三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策

现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。