生物制药专业毕业论文范文

生物制药专业毕业论文范文

　　就目前的形势来看，生物医药产业是21世纪最具发展前景的高新技术产业之一。下面是学习啦小编为大家整理的生物制药毕业论文，供大家参考。

　生物制药毕业论文篇一：《生物芯片在医药研究中的应用》

　　生物制药毕业论文摘要

　　【摘要】 本文对生物芯片在医药研究中的主要应用进行综述，主要涉及生物芯片用于寻找药物作用靶点、药物筛选、药物作用机制、毒理学和疾病诊断几个方面，为生物芯片在该领域的进一步研究提供参考。

　　生物制药毕业论文内容

　　【关键词】 生物芯片 药物作用靶点

　　生物芯片技术是20世纪90年代中期伴随着人类基因组计划的需求应运而生的一项尖端技术，是融微电子学、生物学、物理学、化学、医学、材料学、计算机科学、精密仪器等为一体的高度交叉的新技术[1-2]。目前，生物芯片已有广泛的应用，尤其是在医学、药学、生命科学及其相关领域。在医药研究中，生物芯片主要应用于寻找药物作用靶点、药物筛选、药物作用机制、毒理学和疾病诊断等几个方面。

　　1 生物芯片的定义、原理及分类

　　生物芯片是指能快速并行处理多个生物样品并对其所包含的各种生物信息进行解析的微型器件，它的加工运用了微电子工业中十分成熟的光刻技术和微机电系统加工中所采用的各种方法，只是由于所处理和分析的对象是生物样品，故称之为生物芯片[3]。生物芯片是一类快速、高效、高通量的生物分析器件或集成化分析系统，其原理是采用化学或物理方法，将大量探针固化于支持物的表面，再对杂交信号进行监测分析，就可得出该样品的相关信息[1，4]。按照不同的标准，生物芯片有不同的分类。根据性能不同分为2大类6种，即信息芯片和功能芯片，其中信息芯片根据载体材料的不同分为基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片;功能芯片根据结构和功能特点分为微流体芯片和芯片实验室。还可根据基质材料不同分为尼龙膜芯片、硝酸纤维素膜芯片和陶瓷芯片等。

　　2 生物芯片在医药研究中的应用

　　2.1 寻找药物作用靶点 寻找药物作用靶点即在基因组范围内进行DNA序列测定和基因表达水平分析，从蛋白质、核酸等生物大分子中找出少数最佳的药物作用靶点，进而筛选小分子药物。在药物研究开发过程中，寻找出关键的药物作用靶点是一个既费时又必不可少的环节。生物芯片既可以快速测出正常细胞和病变细胞中相关基因表达的变化，也可监测药物治疗过程中基因表达的变化，同时还可以直接筛选特定的基因文库，以发现与疾病有关的基因，如将这些与疾病有关的基因作为研制药物的标靶，可以准确确定药物研究的方向，缩短研制周期[5-6]。

　　据邓沱等[7]报道：在对骨质疏松症进行药物治疗时，通过EST序列和基因芯片技术很容易就可得到编码半胱氨酸蛋白酶的cathepsink基因，以此基因作为靶点，筛选对其有抑制作用的药物，就能对骨质疏松症进行治疗。选择这样在特定组织中表达的基因作为药物靶点，可减少副作用。若选择人体内广泛存在的蛋白质作为药物作用的靶点，则药物不良反应就会很大。宋波等[8]采用基因芯片技术检测了高低淋巴道转移力小鼠肝癌细胞系Hca-F和Hca-P的基因表达谱，从中筛选出的33个差异最显著的基因具有促血管生成、细胞粘附、信号转导、细胞运动、转录、分子伴侣活性、蛋白激酶活性和受体结合等功能，而这些功能可能与肿瘤淋巴道转移有关。对这33个基因功能的验证有助于找到淋巴道转移的关键(代表)基因/通路，它们可作为肿瘤淋巴道转移诊断的指标和治疗的靶点。Hippo等[9]运用基因芯片技术研究原发型胃癌，发现了胃癌组织中的上调和下调基因，这些基因分别在细胞周期、生长因子、细胞粘连、免疫应答和胃肠功能方面起作用。该研究为治疗不同原因引起的胃癌提供了靶基因。Alcorta等[10]在cDNA微阵列上分析了肾小球病变组织mRNA的表达模式，寻找出一些治疗肾病的潜在靶基因，并提出了特异性的细胞因子、化学因子等治疗。Heller等[11]应用基因芯片技术研究正常及诱发类风湿关节炎的细胞，发现了数种变化明显的基因，其中包括以前认为只存在于肺泡巨噬细胞和胎盘细胞中的金属弹性蛋白酶，为治疗类风湿性关节炎提供了新的药物靶点。

　　2.2 药物筛选 如何分离和鉴定药物的有效成分是目前中药产业和传统的西药开发遇到的重大障碍，生物芯片技术是解决这一问题的有效手段，它能够大规模地筛选，通用性强。与传统药物筛选方法不同的是生物芯片技术首先确定药物作用的生物靶分子，然后通过结构生物学方法设计出一系列对靶分子具有抑制和激活等作用的化合物分子，再通过高通量的靶分子活性检测方法快速找出所筛选靶分子性能特异、作用效率高的化合物，能够从基因水平解释药物的作用机制，寻找药物靶标，检查药物的毒性或副作用[12-13]。

　　Jellis等[14]用组合化学合成DNA芯片技术筛选654536种硫代磷酸八聚核苷酸，并从中确定了具有XXG4XX样结构的抑制物，实验表明，这种筛选物对HIV感染细胞有明显阻断作用。Ichikawa等[15]用含有1506个人类cDNA克隆的微阵列研究了肺细胞系在感染铜绿假单胞菌前后基因表达谱的差异，进一步研究表达发生改变的基因。这将为治疗由铜绿假单胞菌所致肺细胞系的感染筛选出药物作用靶标。

　　2.3 药物作用机制研究 药物作用机制的研究也是生物芯片应用较多的一个领域。基因芯片技术的出现为病原体致病与抗药性机制的研究提供了一种新途径[16]。现代药理学分子水平的研究已明确药物作用都有其“靶基因”[17]。通过监测药物治疗前后生物体中基因表达水平的变化，研究药物对基因表达的影响，从而阐明药物的作用机制;也可通过病毒基因表达对药物敏感性的动力学观察了解药物的作用机制与病毒致病机制[13，16]。

　　生物芯片北京国家工程研究中心采用自行研制的酵母全基因组DNA芯片，与北京大学药学院生物技术室合作研究了多种抗真菌中药的作用机制[17]。周晓冬等[18]曾研究过多药耐药相关基因在眼眶腺样囊性癌中的表达情况，发现p53的基因表达影响着肿瘤的耐药机制。Gray等[19]在高密度微阵列上检测药物对模式生物酵母基因表达的影响时，通过测定使用药物前后mRNA水平的变化，分析了激酶抑制剂对酵母基因组的影响。Lipshutz等[20]研究发现治疗艾滋病的药物常出现耐药性的原因是由于Rt基因和Pro基因产生一个或几个点的突变。Rt基因常见的4个突变位点是：Asp67→Asn，Lys70→Arg，Thr215→Phe，Lys219→Glu，若这4个位点同时发生突变，那么耐药性就会迅速增加。如果将这些基因的突变部位构建成基因芯片，在用药前对患者进行快速检测，针对性就较强。以上事例都说明从分子水平研究药物的作用机制是一个新颖并且有效的途径，利用生物芯片技术研究药物作用机制是科学的、可行的。

　　2.4 毒理学研究 针对对人体有毒性作用或潜在毒性作用的物质采取适当的预防措施是毒理学研究的主要内容。查找药物毒性或者副作用，进行毒理学研究，尤其是慢性毒性或副作用，往往涉及基因或基因表达的改变，因此可用生物芯片进行大规模的表达研究。药物在过量的时候也会变成毒物，因此适用于药理学和药物作用机制研究的手段同样适用于毒理学。如用生物芯片技术研究某种药物作用于细胞后基因的表达差异，结果发现一些重要的功能基因表达有明显改变，则提示此化合物在研究剂量下可能有一定毒性。用生物芯片技术进行毒理学研究既省时省力，又可以减少对动物实验的依赖[12，21-22]。Waring等[23]用15种已知的肝毒性化合物处理大鼠，对肝细胞造成DNA损伤、肝硬化、肝坏死等多种伤害，然后从大鼠肝脏中提取RNA，用DNA芯片作基因表达分析，结果发现基因表达分析结果与临床化学分析结果有很强的相关性。这表明DNA芯片技术是一种可以用于分析药物安全性和对环境毒物进行分类的高灵敏度方法。运用基因芯片技术可以高效地监测环境中的有害物质及其DNA效应，并可通过化学结构的相似性和基因表达模式的匹配性来迅速确定未知毒物的作用机制[22]。这是生物芯片应用于毒理学研究的另一个方面。

　　2.5 疾病诊断 从分子水平诊断疾病，这将是疾病诊断的理想途径，也是当今医学发展的趋势[24]。生物芯片在临床上应用较多的是疾病诊断。利用生物芯片技术可以对肿瘤、遗传病、传染病等许多疾病做出快速、简便、高效的诊断，对寻找疾病诊断和治疗的靶分子、研究疾病的发病机制都是十分有利的。现有的报道如：采用基因芯片技术用于疾病诊断的有地中海贫血突变点筛查芯片、急性淋巴细胞白血病和急性非淋巴细胞白血病鉴别诊断芯片、高血压病因诊断芯片、呼吸道感染病菌检测芯片，采用蛋白质芯片技术用于疾病诊断的有多种自身免疫性疾病诊断芯片、血液病原体联合检测芯片(同时检测乙型肝炎、丙型肝炎、梅毒、HIV)、肿瘤标志物蛋白芯片、肿瘤药物筛选芯片及癌症相关蛋白检测芯片等[25]。

　　在对肿瘤的研究中应用较多的是蛋白质芯片。已有应用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)对卵巢癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、肝癌、结直肠癌、白血病、胃癌、胰腺癌、肾癌、膀胱癌、骨癌和喉癌等进行了研究。蛋白质芯片不失为肿瘤早期诊断的一种高敏感性和高特异性的新技术。Adam等[26]用蛋白质芯片技术从前列腺癌、前列腺增生患者及健康男性血清中筛选出一个由9种蛋白质组成的标志物组合模式，双盲法验证其敏感性为83%，特异性为97%，其特异性远高于前列腺特异性抗原(PSA，特异性仅25%)。杨拴盈等[27]发现用蛋白质芯片SELDI-TOF-MS技术检测血清非小细胞肺癌(NSCLC)标志蛋白，筛查肺癌患者，能够较准确地区分NSCLC患者和正常人，这将对NSCLC的诊断、治疗及判断预后有重要指导价值。耿鑫等[28]应用SELDI-TOF-MS技术和蛋白质芯片检测肝细胞性肝癌患者血清蛋白质指纹图谱，检测到了7个差异蛋白质峰，而这7个差异蛋白质很可能是肝细胞性肝癌患者血清特异性生物标志物，参与了肝癌的发生、发展过程。

　　随着生物学和医学的发展，已知人类有6000多种疾病与基因有关，因此应用基因芯片技术对疾病做出诊断对人类的健康也是有重大意义的。Drobyshev等[29]用10-mer寡核苷酸微集芯片检测了β-地中海贫血患者红细胞中β-珠蛋白基因中的3个突变位点。Heller等[11]构建了96个基因的cDNA微阵列，用于检测分析风湿性关节炎(RA)相关的基因。另据李兰芳[12]报道，人类恶性肿瘤的60%与p53抑癌基因的突变有关，目前已成功研制了检测p53基因所有编码区错义突变和单碱基缺失突变的基因芯片，并已将生物芯片用于肾细胞癌、肺癌、鼻咽癌、前列腺癌、肿瘤原癌等基因和抑癌基因的检测。

　　3 展 望

　　生物芯片技术是20世纪末发展起来的一项日新月异的生物技术，被美国《科学》杂志评为1998年世界十大科技突破之一。目前，生物芯片技术已被广泛应用于药物研究、分子生物学、疾病的预防、诊断和治疗、基因序列分析、微生物检测、生物武器的研制、司法鉴定、环境污染监测和食品卫生监督等领域。但因该技术是众多学科、众多技术相互融合、相互渗透的结果，在某些技术方面仍不甚完善，仍有一些关键问题亟待解决。相信随着科学技术的不断发展，生物芯片技术一定会在医药研究领域发挥重要作用。

　　生物制药毕业论文文献

　　[1] 刘晓智，陈 騉，王 睿.生物芯片技术研究进展及其应用前景[J].中国药学杂志，2005，40(22)：1684-1688.

　　生物制药毕业论文篇二：《生物技术制药课程教学方法》

　　【摘 要】根据农业院校的发展特色和资源优势，灵活采用五星式教学法、问题教学法以及案例教学法等多种教学模式，并结合实践教学，因材施教，提高生物技术制药课程的教学质量，提高学生的学习能力和学习兴趣，让学生感到学有所用，能学以致用。

　　【关键词】生物技术制药 五星式教学法 问题教学法 案例教学法 实践教学

　　为了适应现代生物技术制药产业对人才的需求，很多高校都增设了制药工程专业，农业院校也不例外，专业核心课程生物技术制药也随之提上本科教学培养计划。生物技术制药涉及知识面宽，让学生全部掌握显然不可能，因而各高校也各有侧重点。就农业院校而言，微生物、植物和动物等生物资源丰富，并有一定的工程应用基础，但药学基础薄弱，因此生物技术制药的教学内容应立足于生物学基础，突出工程技术特色;同时还应做到“厚基础，宽口径”，使学生在精的基础上博学，提高学生在择业中的竞争力。

　　传统的教学模式为老师讲，学生听，课后完成一定量的作业，同时加以一定学时的实验，按照“规律—原则—方法—模式—策略”的过程进行。笔者结合几年的教学心得和学生的反馈信息发现：学生掌握基础知识一般，对课堂上老师提出的问题不能及时反应和思考，学生不知所学何用;能进行实验操作，知其然，但不知其所以然，往往换一个研究对象后就无所适从。学生被动学习，没有兴趣，老师的授课得不到响应。

　　一般教学层次分为三个阶段，即是什么(What)、为什么(Why)和怎么样(How)。从学生考核成绩来看，基本处于第一层次，知道What，仅50%的学生知道Why，不到15%的同学知道How。由此可见，教学模式改革的目标应是：要融会贯通和尝试应用。

　　一、五星式教学的应用

　　“五星式教学”强调教学过程的四个阶段，即“激活旧知”、“示证新知”、“尝试应用”和“融会贯通”。这种教学模式是由当代国际著名教育心理学和教学设计理论家梅里尔提出，重在强调了融会贯通，比较适合各种课程的教学。在生物技术制药授课中，我们尝试了这种教学模式。

　　激活旧知阶段是老师为学生提供一个知识结构，鼓励学生温习旧知，然后再利用这一结构来学习新知识。如在学习“基因工程制药”这一章，可依据学生先前的知识，先提出基因工程制药流程：目的基因的获得→重组载体→构建基因工程菌→工程菌的大规模生产→产品的分离纯化→半成品的鉴定→成品包装。该流程中每一环节都有学生熟悉的知识点，如基因工程原理中涉及的基因克隆技术(PCR，酶切，连接，转化鉴定等)，微生物工程中涉及的发酵工艺条件的控制等。在此思路下，学生熟悉的知识简略带过，对学生不熟悉或原先不理解的知识可作重点讲解。

　　示证新知阶段是帮助学习者将新知识与原有的知识结构联系起来，其中教师的指导起了重要作用，如通过上述基因工程制药流程，学生不仅可串联每个知识点，同时又能补充新的内容。

　　尝试应用阶段是帮助学习者运用新旧知识相联系的知识结构来促进应用，其中教师只起到辅导作用。如在学习动物细胞工程时，学生可参照设计一个学习思路，并注意与前一章“基因工程制药”的异同点，再通过比较差异一一进行学习。以下是学生设计的流程图：目的基因的获得→重组载体→构建基因工程细胞→工程细胞的大规模生产→产品的分离纯化→半成品的鉴定→成品包装。

　　动物细胞和微生物的生理结构、活性特点相差甚远，通过比较，学生能很快掌握在构建基因工程细胞时采用的载体，转化方法与微生物有较大区别，同时通过生理结构的比较，学生会比较容易理解培养过程中的动物细胞抗剪切力弱，对外界因素敏感。进一步可以理解：在大规模生产过程中为降低剪切力对细胞的影响，会采取相应的措施包括改造反应器，或通过固定化方法等进行生产，由此又会引申出对应的知识点。这样，有了清晰的思路，通过比较式的学习方法，学生掌握这一章节的重点知识就水到渠成了。以此类推，通过比较植物细胞和动物细胞，就很容易掌握“植物细胞工程”章节的重点内容。

　　融会贯通阶段强调“反思”，通过反思帮助学习者总结提炼他们已经学到的知识技能。如“植物细胞工程制药”章节结束后，可利用农业院校的花卉园圃，让学生亲临现场，观赏各种花卉，深入理解植物组织工程的意义，同时进行现场教学，深入理解植物组织培养的基本过程和规模化生产流程。通过现场教学，相信学生会自觉重拾课堂的教学内容，灵活应用并分析理解。

　　二、问题教学法的应用

　　问题教学法是另一种教学模式的尝试。学生带着问题进教室，通过猜想、尝试，反思解决问题，或者教师设计贴近学生生活的实际问题，学生通过自主探索和合作交流，从而真正理解知识内容。这种教学模式重点强调了学生学习的主动性，通过自问或他问激发学生的兴趣，达到最佳的学习效果。如在抗体制药这一章中，重点是讲授单克隆抗体制备，完成后可提出问题：为何市售单克隆抗体的价格远远高于多克隆抗体?根据问题，学生会积极思考，思考内容大致都会涉及单克隆抗体和多克隆抗体的特点、各自的制备过程和抗体分离技术以及相关成本等问题，此时老师要及时补充知识盲点，如课本外的多克隆抗体制备的一般方法。学生能利用自己的知识分析实际的生活现象，兴趣大增，对老师补充的课本外的知识也更容易接受。因此可见，合理的问题设计不仅增强了学生的学习兴趣，更重要的是让学生在巩固的同时学以致用。

　　三、案例教学法的应用

　　对于专业性和实践性强的课程还可以采用案例式教学模式，这种模式是以实际案例作为被剖析对象，教师和学生共同参与案例的分析讨论和寻找实现途径。这样可以组织学生开动脑筋思考案例中提供的矛盾，参加讨论，各抒己见，挖掘学生的创造潜能和创新意识，培养学生主动、积极学习的兴趣和能力。

　　如给学生布置学习任务：乙肝表面抗原的制备。学生首先要自己查询资料，总结制备方法。在这一过程中学生肯定要解决以下几个问题：意义(即为什么要制备乙肝表面抗原，涉及免疫学基本知识复习)，制备方法(自然会去了解各种可能的途径，包括一般方法和最新最有效的方法即基因工程方法)，为什么会采用这种方法(了解基因工程法的优点)，怎样应用(会特别注意前人一般采用什么载体、基因和宿主细胞以及产物的分离纯化过程)等。可见，生物技术制药课程中涉及的各个知识点在这个学习任务中都一一重现，同时也体现了“五星式教学”的“激活旧知”、“示证新知”、“尝试应用”和“融会贯通”四个过程，更重要的是强调了理论与实际结合，让学生主动学习，其学习层次也由简单的知道what，逐渐上升到why和how。今后再遇到类似的课题研究，学生就知道怎样去解决，分析和解决能力也由此提高。 　　由此可见，随着现代社会对教育的反思，各种教学模式都在进行尝试，一门课往往需要根据各个章节的特点，灵活采用多种教学模式，最终达到激发学生的学习兴趣，培养其主观能动性。

　　四、多媒体教学手段的合理应用

　　在课堂教学中使用多媒体已成为当今高等教育提高教学质量的重要手段和措施，在一定程度上提高了课堂教学效率，改善了教学效果。但通过调查发现，很多多媒体课件内容只是原始课本内容的照搬，缺乏艺术性，甚至导致学生出现审美疲劳，严重影响了教学效果。因此多媒体课件制作还应该在科学性、技术性和艺术性方面进行改进，同时老师还应该加强课前准备工作，以配合好多媒体教学。

　　除优化课件外，我们还增加了一些视频和动画，视频内容如动物细胞培养技术、基因组学与生物技术产业讲座和蛋白电泳等，动画如各种层析分离、蛋白免疫印迹、酶联免疫原理与操作以及验孕棒的检测原理等。这些都紧密结合课堂教学，内容形象生动，容易理解，并对具体的实验操作有一定的辅导作用。

　　五、实践教学

　　实践教学是学生理论联系实际的重要途径，也是体现自身优势的关键一步。根据生物技术板块，通常将生物技术制药分为基因工程制药，动物细胞制药，抗体制药，植物细胞制药，酶工程制药以及发酵工程六个知识结构，但每个知识结构和相关技术体系的特点不同，以及受教学计划学时的限制，实践教学内容也只能结合自身的特点侧重于某一方面。如沈阳药科大学的国家精品课程生物技术制药，实践教学偏重于基因工程制药，浙江大学生物技术制药实践教学侧重于基因工程制药和蛋白质工程，广东职业技术工程学院的国家精品课程生物技术制药则侧重于发酵工程。给合我校实际，基因工程制药是基础，但微生物、植物和动物资源更丰富，因此我们还另外设置了一些实验，如从动物胰脏和软骨组织、鸡蛋以及微生物细胞中提取各种药物，并进行药物的活性检测，丰富了教学内容，也让学生了解药物有很多来源，以及有多种制备方法。在实验中我们注重学生自己设计实验方案、安排实验进程，很好地诠释了“老师教、学生学、自己做”的一体化教学，有助于提高学生的主动意识、责任意识和团队意识等综合能力。

　　根据上述各种方法的尝试，生物技术制药课程最终也得到了学生积极的反馈，但该课程毕竟涉及知识面广，学生一时也难以全面掌握，我们还须立足于现有资源优势，不断尝试改革和创新教学模式，不断寻找与学校、学生优势相契合的结合点，使原本枯燥且专业性强的课程变得生动有趣。

　　【参考文献】

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　　[7]王东斌，王敏丽.工科专业多媒体课堂教学改革若干问题思考[J].科技信息，2010(5)

　　[8]高玲.1+2模式下“教学做一体化”在《生物化学检验》中的应用及评价[J].检验医学与临床，2011，8(6)

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