乳腺生物反应器

乳腺生物反应器（精选八篇）

乳腺生物反应器篇1

1 乳腺生物反应器的原理

乳腺生物反应器 (mammary gland bioreactor) 技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体, 制作转基因动物, 指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达, 以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋白[2]。

乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术, 将目的基因转移到尚处于原核阶段的动物胚胎中, 经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区, 即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列, 这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下, 使其在乳腺中表达再通过回收奶获得具有生物活性的目的蛋白[3,4]。

2 乳腺生物反应器的研究进展

1980年, Gordon等[5]采用原核期受精卵显微注射法首次成功地将疮疹病毒和SV40的DNA片段导入小鼠基因组, 他们将这种转化小鼠称为转基因小鼠 (transgenic mice) 。1982年, Palmiter等[6]构建了用金属硫蛋白启动子驱动大鼠生长激素 (GH) 基因表达的载体, 通过显微注射将此基因构件导入小鼠受精卵, 获得的转基因小鼠的体重较正常小鼠几乎大一倍。同年, 国际权威学术期刊《自然》发表了这一研究成果, 并将“超级小鼠”的照片刊登在该期杂志的封面上, 轰动了整个生命科学界。这一研究成果至少具有两个方面的重要意义, 一是形成了一套集分子、细胞和整体动物研究于一体的全新的综合研究体系, 二是证明与适当启动子融合的目的基因可以在宿主体内进行有效表达, 找到了一条可以按照人们意愿定向改造动物遗传性状的有效途径。

随着转基因小鼠研究的成功和相关技术的不断完善, 研究者开始探索利用此项技术制备其它转基因动物的可能性, 并相继获得了转基因家兔、山羊、绵羊、猪、牛以及家禽[7,8,9,10]等。近20年来, 由于受到潜在的商业利润的驱动, 研究的重点己经由原先基本理论和技术的探索转向转基因动物实际应用研究, 目前已有数十种外源基因在上述动物中获得表达, 以转基因动物作为生产活性蛋白的动物生物反应器已经从设想变为现实, 并显示出巨大的经济潜力, 被誉为二十一世纪的黄金产业[8]。

在转基因动物生物反应器研究中, 研究进展最快、开发前景最好的是乳腺生物反应器。动物乳腺生物反应器是指利用转基因动物的乳腺作为生产生物活性蛋白的工厂, 其基本思路是选择合适的动物乳蛋白基因表达调控序列构建乳腺特异表达载体, 通过显微注射等基因导入技术将含目的基因的重组载体转移到原核期受精卵中, 将此重组胚移植到同步发情的受体动物后可以筛选出乳腺中特异表达目的基因的转基因后代。

自20世纪80年代末提出动物乳腺生物反应器的设想以来, 国外在动物乳腺生物反应器研究方面已经取得了突破性进展。1987年, Gordon等[11,12]首次报道在小鼠的乳腺中表达了人的组织纤溶酶原激活剂 (t PA) 基因。在随后的几年中, 陆续又有数种具有商业开发前景的转基因动物乳腺生物反应器的报道。1991年, Wright G等[13]培育成乳腺特异表达人抗胰蛋白酶转基因绵羊, 表达水平高达35g L, 在世界范围内引起了极大的轰动。同年, Brem等[14]报道乳腺表达牛凝乳酶的转基因兔, 表达水平达到1~10g/L。1992年, Velande:等[15]报道了乳腺表达人C蛋白的转基因猪, 表达水平达到1g/L以上。目前, 从转基因动物乳汁中提取的抗人胰蛋白酶、抗凝血酶Ⅲ和人C蛋白等基因工程产品已进入临床试验阶段, 并已初步形成以转基因动物乳腺为主要生产手段的医药产业。

我国的转基因动物乳腺生物反应器研究的起步也较早。20世纪80年代初, 我国资深科学家施履吉院士即提出利用动物乳腺作为生产重组蛋白的生物反应器的设想, 并在“七五”计划期间开展“动物个体表达系统”研究, 于1988年在国内率先获得转基因兔[16]。随后, 国内不少单位相继开展与动物乳腺生物反应器相关的探索和研究, 目前己获得表达20余种外源基因的转基因小鼠、兔、绵羊和山羊, 但表达水平普遍不高, 在相关产品的商业开发方面与国外的差距较大。其主要原因是经费投入力度小、急功近利思想严重、组织联合攻关不够, 以致难以开展系统延续的研究, 难以形成通力协作的科研团队和研究基地, 仅能依靠有限的经费进行孤立、断续、重复的研究。1996年, 国家加大动物乳腺生物反应器研究投资的力度, 并将其列入国家“九五”攻关计划和“863”研究计划, 强化了组织管理。通过近年来的努力, 我国乳腺生物反应器的研究和开发工作进入了一个新的快速发展时期。

3 乳腺生物反应器的应用

3.1 基础理论研究

虽然目前在基因研究上取得了重大进展, 特别是2000年6月26日人类基因组草图的绘制完成, 新的功能基因被不断发现, 但在基因的功能、基因的整合、基因的翻译与修饰、基因的表达调控等方面还存在很多问题需要进一步研究。由于目的基因在乳腺中特异表达, 对其他的内部组织器官影响小, 因此转基因动物乳腺生物反应器是研究基因的理想工具。目的基因在乳腺中的表达产物易于提取并且量大, 因此可以建立转基因动物生物反应器模型, 用乳腺生物反应器来为其它高级动物乳腺生物反应器或其它动物生物反应器 (如动物血液生物反应器, 动物膀胱生物反应器, 家蚕生物反应器) 的研究和商业应用开辟道路。如利用小鼠乳腺表达人α-抗胰蛋白酶, 待实验成功以后可以建立能大规模生产的转基因牛羊乳腺生物反应器就是一个典型例子[4]。

3.2 生物医药生产

20世纪90年代中期, 世界上已有数十家转基因动物公司, 主要用于生产贵重的药用蛋白。以乳腺生物反应器生产的药用蛋白主要有:

溶血检药物。组织型纤溶酶原激活剂 (tissuetype plasminogen activator, t-PA) 、尿激酶原 (Prourokinase, Pro-UK) 是第三代溶血栓特效药物, 它克服了链激酶 (SK) 和尿激酶 (UK) 使用时过敏及弥漫性出血的缺点, 具有溶栓作用强、效果好、安全等特性。我国每年约有500多万血栓性疾病患者急需特效的溶血栓药物。早在20世纪80年代国外已建立了t-PA转基因羊。我国业已建立了t-PA和Pro-UK乳腺定位表达的转基因鼠[17,18], 并在乳汁中得到了表达产物。作者[19,20,21]也构建了不同的tPA乳腺定位表达载体, 并在家兔乳腺中得到表达。这就为进一步建立大型转基因动物奠定了坚实的基础。

细胞因子。具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种功能的干扰素 ( (IFN) 、白细胞介素 (IL) 、肿瘤坏死因子 (TNF) 等细胞因子早在20世纪80年代及90年代初期已被克隆并在小鼠乳腺中得到表达。另一种用于肾性贫血、再生障碍性贫血、感染性贫血的细胞因子—人促红细胞生成素 (human erythro-protein, EPO) 转基因小鼠已构建成功[22], 乳汁中EPO含量达0.5ug/ml。EPO能刺激人的红系造血干细胞的增殖分化, 调节和维持血液红细胞的生理水平, 在医学上具有重要医疗价值。目前国外主要用CHO细胞表达制备, 一旦EPO能在大型哺乳动物乳腺中生产, 其经济效益将不可估量。

出血性疾病治疗药物。血友病是严重威胁人类健康的遗传性出血性疾病。目前血友病病人在治疗时只能采用由人血制备的凝血因子Ⅸ等浓缩样品, 制备费用昂贵, 且存在AIDS和肝炎病毒等感染的危险。凝血因子Ⅷ和Ⅸ在内源性凝血过程中起着重要作用, 这两种因子的基因缺失或缺陷, 是血友病 (A型或B型) 发病的主要原因。凝血因子Ⅷ已在猪乳腺中得到表达[23], 值得欣慰的是我国也研制出凝血因子Ⅸ的转基因羊[24], 并在乳汁中检测到了具有活性的凝血因子Ⅸ。这对我国乳腺生物反应器的开发利用具有重要意义。

3.3 改变乳汁成分, 提高营养价值

乳酪蛋白、乳清酸蛋白、乳球蛋白是乳中的主要成分。这些蛋白都具有很高的营养价值, 对奶的加工也有较大的影响, 但在不同种属动物乳中分布不均衡。人乳铁蛋白 (humanlactoferritin, h LF) 是一种正常存在于人奶中的蛋白质, 具有抗菌、消炎和离子传递等功能, 既是婴儿必须摄人的食物成分, 又有增强机体免疫力的效应。利用转基因技术将牛乳中重组的这些蛋白基因转导人牛正常基因组中表达, 可提高并平衡牛乳中营养成分, 改善奶的品质。

4 乳腺生物反应器存在的问题

4.1 目的基因在动物基因中的整合问题

由于目的基因在动物基因中的整合是随机的, 因此包括整合位点、整合的拷贝数等机制还不清楚。所以易发生调节失控、遗传不稳定、表达率不高[25]。

4.2 转基因动物的成活率低

在目的基因的分离和改造, 乳腺特异表达载体的构建及转基因技术的关键性技术上存在缺陷, 无法保证对基因的定点整合, 因此转基因动物常会出现繁殖力下降、胚胎早期死亡等各种生理及病理缺陷[26]。

4.3 安全性

动物体内虽然可以对外源蛋白进行翻译后修饰, 但由于牛、羊等家畜存在自身机体保护系统可对所有外源性物质产生排斥反应, 如出现蛋白质水解等问题。此外乳汁中可能含有的微生物及不完全修饰的多肽都对产品的安全性构成了极大的威胁, 所以在分离过程中要去除所有可能引起人类变态反应的蛋白质, 同时对含量低的产物加以纯化, 才能得到与目的蛋白结构、功能和理化特性相同的产品。另外, 要防止把动物性疾病传染给人[27]。

5 小结

乳腺生物反应器篇2

两段式生物膜-膜生物反应器的试验研究

试验对传统两段式生物反应器(TSBR)进行了改进,二段采用生物膜-膜生物反应器(BMBR);在一段HRT=SRT=2.82～4.23 h,二段HRT=6.44～9.66 h、SRT→∞,每日空曝气8 h的运行条件下,对该工艺进行了试验研究.结果表明,系统稳定后,出水水质稳定,CODcr、NH+4-N和TP的去除效率分别为95%、80%和60%以上,膜污染得到了有效控制.

作者：刘琳宋碧玉 Liu Lin Song Biyu 作者单位：武汉大学资源与环境科学学院,湖北,武汉,430079 刊名：环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年，卷(期)： 27(3) 分类号：X5 关键词：两段式生物反应器 生物膜-膜生物反应器 生物膜

蚯蚓生物反应器研制成功等篇3

中国农业大学资源与环境学院（邮编：100094，电话：010-62732942）孙振钧教授主持的“蚯蚓生物反应器研制与多功能生物有机肥料和菌肽饲料添加剂生产”项目，前不久通过了教育部组织的成果鉴定。

他们研制成功了我国第一台大型蚯蚓生物反应器，单机日处理有机废弃物5～6吨，生产蚯蚓粪3～4吨。从蚯蚓粪中分离出的两株放线菌，对防治典型的土传植物病害效果很好。将蚯蚓氨基酸、微量元素和稀土元素等螯合成蚯蚓氨基酸叶面肥，具有增加产量、提高品质、减少对化学农药的使用量等显著作用。（北京思锐）

鸡粪型生物有机肥研制成功

河北省赵县田园生物有机肥厂（邮编：051530，电话：0311-84860856）前不久研制成功鸡粪型生物有机肥。

这种肥料以鸡粪为主要原料，采用生物复合菌发酵而成，氮、磷、钾含量均衡，并含有多种有益微生物菌群。施用这种有机肥增产效果明显，并可提高农产品品质，改善土壤养分及结构状况。（河北李西川）

植物育种专利创造出一批果树新种

山东农业大学园艺学院（邮编：271018，电话：0538-8241595）陈学森教授等研发的“利用远缘杂交创造核果类果树新种质的三级放大法”，前不久获得国家发明专利。

他们将物理手段、有性杂交、组织培养及分子生物学技术进行集成，运用氦氖激光和负高压平板静电场处理李、杏、樱桃等果树的花粉，通过培养基专用配方培养幼胚苗、多丛芽胚苗和生根胚苗，利用分子生物学技术对杂种胚苗进行早期鉴定，利用该方法已创造了一批核果类果树新种质。（山东王健）

鸡球虫病控制技术通过鉴定

广东省农科院兽医研究所（邮编：510640，电话：020-85292482）等单位承担的“鸡球虫病的综合控制技术研究”项目，前不久通过了专家鉴定。

他们提出并实施了鸡球虫病的综合控制措施，制定了轮换和穿梭使用球虫药的措施，对防止鸡球虫抗药性的产生及控制球虫病暴发非常有效。（广东淑玲）

彩叶植物快繁技术通过鉴定

甘肃省农科院花卉中心（邮编：730070，电话：0931-7613022）承担的“彩叶植物种苗快繁技术研究及开发”项目，前不久通过了甘肃省科技厅组织的成果鉴定。

动物乳腺生物反应器的研究进展篇4

1 乳腺生物反应器的原理

2 乳腺生物反应器的研究进展

在转基因动物生物反应器研究中, 研究进展最快、开发前景最好的是乳腺生物反应器。动物乳腺生物反应器是指利用转基因动物的乳腺作为生产生物活性蛋白的工厂, 其基本思路是选择合适的动物乳蛋白基因表达调控序列构建乳腺特异表达载体, 通过显微注射等基因导入技术将含目的基因的重组载体转移到原核期受精卵中, 将此重组胚移植到同步发情的受体动物后可以筛选出乳腺中特异表达目的基因的转基因后代。

自20世纪80年代末提出动物乳腺生物反应器的设想以来, 国外在动物乳腺生物反应器研究方面已经取得了突破性进展。1987年, Gordon等[11,12]首次报道在小鼠的乳腺中表达了人的组织纤溶酶原激活剂 (tPA) 基因。在随后的几年中, 陆续又有数种具有商业开发前景的转基因动物乳腺生物反应器的报道。1991年, Wright G等[13]培育成乳腺特异表达人抗胰蛋白酶转基因绵羊, 表达水平高达35g/L, 在世界范围内引起了极大的轰动。同年, Brem等[14]报道乳腺表达牛凝乳酶的转基因兔, 表达水平达到1~10g/L。1992年, Velande:等[15]报道了乳腺表达人C蛋白的转基因猪, 表达水平达到1g/L以上。目前, 从转基因动物乳汁中提取的抗人胰蛋白酶、抗凝血酶Ⅲ和人C蛋白等基因工程产品已进入临床试验阶段, 并已初步形成以转基因动物乳腺为主要生产手段的医药产业。

3 乳腺生物反应器的应用

3.1 基础理论研究

虽然目前在基因研究上取得了重大进展, 特别是2000年6月26日人类基因组草图的绘制完成, 新的功能基因被不断发现, 但在基因的功能、基因的整合、基因的翻译与修饰、基因的表达调控等方面还存在很多问题需要进一步研究。由于目的基因在乳腺中特异表达, 对其他的内部组织器官影响小, 因此转基因动物乳腺生物反应器是研究基因的理想工具。目的基因在乳腺中的表达产物易于提取并且量大, 因此可以建立转基因动物生物反应器模型, 用乳腺生物反应器来为其它高级动物乳腺生物反应器或其它动物生物反应器 (如动物血液生物反应器, 动物膀胱生物反应器, 家蚕生物反应器) 的研究和商业应用开辟道路。例如, 利用小鼠乳腺表达人α-抗胰蛋白酶, 待实验成功以后可以建立能大规模生产的转基因牛羊乳腺生物反应器就是一个典型例子[4]。

3.2 生物医药生产

到20世纪90年代中期, 世界上已有数十家转基因动物公司, 主要用于生产贵重的药用蛋白。以乳腺生物反应器生产的药用蛋白主要有:

溶血检药物:组织型纤溶酶原激活剂 (tissuetype plasminogen activator, t-PA) 、尿激酶原 (Prourokinase, Pro-UK) 是第三代溶血栓特效药物, 它克服了链激酶 (SK) 和尿激酶 (UK) 使用时过敏及弥漫性出血的缺点, 具有溶栓作用强、效果好、安全等特性。我国每年约有500多万血栓性疾病患者急需特效的溶血栓药物。早在20世纪80年代国外已建立了t-PA转基因羊。我国业已建立了tPA和Pro-UK乳腺定位表达的转基因鼠[17,18], 并在乳汁中得到了表达产物。作者[19,20,21]也构建了不同的t-PA乳腺定位表达载体, 并在家兔乳腺中得到表达。这就为进一步建立大型转基因动物奠定了坚实的基础。

细胞因子:具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种功能的干扰素 (IFN) 、白细胞介素 (IL) 、肿瘤坏死因子 (TNF) 等细胞因子早在20世纪80年代及90年代初期已被克隆并在小鼠乳腺中得到表达。另一种用于肾性贫血、再生障碍性贫血、感染性贫血的细胞因子-人促红细胞生成素 (human erythroprotein, EPO) 转基因小鼠已构建成功[22], 乳汁中EPO含量达0.5ug/ml。EPO能刺激人的红系造血干细胞的增殖分化, 调节和维持血液红细胞的生理水平, 在医学上具有重要医疗价值。目前国外主要用CHO细胞表达制备, 一旦EPO能在大型哺乳动物乳腺中生产, 其经济效益将不可估量。

出血性疾病治疗药物:血友病是严重威胁人类健康的遗传性出血性疾病。目前血友病病人在治疗时只能采用由人血制备的凝血因子Ⅸ等浓缩样品, 制备费用昂贵, 且存在AIDS和肝炎病毒等感染的危险。凝血因子Ⅷ和Ⅸ在内源性凝血过程中起着重要作用, 这两种因子的基因缺失或缺陷, 是血友病 (A型或B型) 发病的主要原因。凝血因子Ⅷ已在猪乳腺中得到表达[23], 值得欣慰的是我国也研制出凝血因子Ⅸ的转基因羊[24], 并在乳汁中检测到了具有活性的凝血因子Ⅸ。这对我国乳腺生物反应器的开发利用具有重要意义。

3.3 改变乳汁成分, 提高营养价值

乳酪蛋白、乳清酸蛋白、乳球蛋白是乳中的主要成分。这些蛋白都具有很高的营养价值, 对奶的加工也有较大的影响, 但在不同种属动物乳中分布不均衡。人乳铁蛋白 (humanlactoferritin, h LF) 是一种正常存在于人奶中的蛋白质, 具有抗菌、消炎和离子传递等功能, 既是婴儿必须摄入的食物成分, 又有增强机体免疫力的效应。利用转基因技术将牛乳中重组的这些蛋白基因转导人牛正常基因组中表达, 可提高并平衡牛乳中营养成分, 改善奶的品质。

4 乳腺生物反应器存在的问题

4.1 目的基因在动物基因中的整合问题

由于目的基因在动物基因中的整合是随机的, 因此包括整合位点、整合的拷贝数等机制还不清楚。所以, 易发生调节失控、遗传不稳定、表达率不高[25]。

4.2 转基因动物的成活率低

4.3 安全性

5 小结

乳腺生物反应器篇5

外源基因导入动物基因组和在动物乳腺中表达, 动物乳腺能够高效利用合成蛋白质及乳汁的分泌, 在一些通用的转基因动物生产药用蛋白具有重要价值。利用乳腺生物反应器降低生物医药成本, 便于大规模生产, 具有极大的商业价值。目前世界上有很多成功例子, 可以通过外源基因动物转基因技术高效表达乳汁。然而乳腺生物反应器在应用还上存在着很大的技术瓶颈。

1 乳腺生物反应器的原理

动物乳腺生物反应器的原理是重组DNA技术的应用和转基因技术, 在乳腺特异性调控序列的外源基因下, 然后转移基因到原核期或1 ~ 22 动物胚胎细胞的受精卵, 通过回收乳汁。通过胚胎移植后转基因动物乳腺表达的个体, 获得的表达产物。利用转基因动物生产药用蛋白的基本过程如图1。

药用蛋白基因→表达细胞株→细胞核→供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白

图1 用转基因动物生产药用蛋白的基本过程

提高外源基因表达量是乳腺生物反应器表达载体的关键步骤。在乳腺组织中特异表达外源基因, 需要一个启动子和调控乳蛋白基因的区域, 即启动序列的乳蛋白基因的表达在哺乳期。目前, 在转基因动物乳腺生物反应器主要是 β - 乳球蛋白基因的调控序列调控元件 ( BLG) , β - 酪蛋白基因的调控序列, 乳清酸蛋白 ( WAP) 基因的调控序列和乳清白蛋白基因调控序列, 乳腺组织特异表达的调控元件可以跨越物种界限。转基因技术是乳腺生物反应器制备的核心技术。目前, 除了原核显微注射法制备转基因动物乳腺生物反应器的方法, 逆转录病毒介导的方法, 和精子介导法, 胚胎干细胞 ( ES) 介导, 基因打靶, 体细胞克隆。所有的转基因方法有其独特的每种方法的优点和局限性, 但是转基因显微注射法仍然是主要的方法。

2 乳腺生物反应器的应用

通过转基因动物乳腺生物反应器生产的主要的生物药品:

2. 1 人乳铁蛋白

乳铁蛋白最早由科学家在母乳中的牛奶发现。随后, 在一些生物体的体液和各种细胞也发现这种蛋白。科学家们做了大量的研究, 研究表明, 乳铁蛋白是一种多功能蛋白。法国的研究人员通过实验研究, 证实乳铁蛋白能对细胞分裂活性和解毒酶活性的调节, 并能增强自然杀伤细胞的活性。此外, 乳铁蛋白能明显抑制细胞的生长。近年来, 随着生物制药技术的发展和成熟, 许多科学家开始注意到乳铁蛋白的实用价值。科学家们利用分子生物学原理, 已经完成了在实验室中对乳铁蛋白功能的进行研究, 并临床试验, 确定了七个功能, 对人体有: 广谱抗菌效果, 抗病毒作用, 抗氧化, 抗癌, 调节免疫反应, 调节胃肠道铁的吸收, 和其他协同效应药物。

2. 2 人组织型溶纤酶原激活因子

溶栓因子是一种蛋白质分子组成, 这些分子可以使血块溶解引起的心肌梗塞和脑血栓形成。HTPA是成员之一, 它自然存在于人体, 可以转换或激活溶血酶原为溶血酶, 进而导致蛋白质溶解度对骨架成分血纤维血栓形成。通常是在血管壁的细胞中发现的。通过静脉注射药物, 该药物能加速溶栓, 疏通血液循环。与其他溶栓药物相比, 人组织型纤溶酶原激活剂溶液有高效力, 血栓形成的特异性高, 副作用小, 低死亡率等特点。人组织型纤溶酶原激活剂溶液是第三代溶栓药物, 第一, 二代溶栓药物有尿激酶和链激酶。

2. 3 人血白蛋白

人血白蛋白在维持体液平衡的同时也是最重要的血液蛋白之一, 它还参与调节脂肪酸的运输和激素调节。当静脉注射给药, 通过渗透作用的过程, 人血白蛋白可以增加血容量。广泛应用于临床休克, 肝坏死, 烧伤, 蛋白质缺乏症, 成人呼吸综合征, 冠状动脉移植术等。全球每年需求量为500 吨, 是目前的主要来源是通过人的血液中提取。由于广泛流行的艾滋病, 肝炎, 应用更多的同时人类血液提取人血白蛋白更多的限制。基因工程生产人血白蛋白的使用将成为未来血清蛋白质的主要来源。由于其广泛的应用, 需求高, 传统工艺发酵不能满足临床的需要。转基因动物制药由于产量高, 成本低的特点, 是生产人血白蛋白的最好方式。

3 乳腺生物反应器的优点

转基因动物乳腺是由转基因动物乳腺的正常分泌, 产生目的基因的表达产物。转基因动物乳腺生物反应器与基因工程细胞反应器相比, 具有以下优点

3. 1 生物药品高活性、人源化

由于转基因动物属于高等真核生物, 彻底解决的问题是翻译后能够修饰, 并且确保了生物药物的生物活性。这些基因都是从人体获得, 彻底解决免疫排斥的问题, 治疗效果非常显著。

3. 2 高产量、高质量

转基因动物乳腺生物反应器中应用最为广泛的, 效果是最好的。乳汁分泌, 乳汁中的天然蛋白质总含量约占3% , 主要乳蛋白占总蛋白的12% 。如果基因药物的生产也在这一范围内, 然后在30% 到50% 的纯母乳中的生物药物。如此高的产量和纯度, 不仅可以大大降低制造成本, 而且可以简化纯化工作程序。此外, 由于操作步骤的纯化过程中减少, 生物制药的产品活性可以保持完整, 质量也能够改进。

3. 3 高效益、低成本

通过计算动物细胞培养方法对1g药物蛋白的使用量, 目前的价格约为800 美元至5000 美元, 然而转基因动物的使用只有0. 5 美元。奶牛每年可生产纯蛋白40kg, 奶山羊每年2. 5 ~ 5kg, 兔子每年只能生产纯蛋白0. 1kg。据估计, 仅利用常规生物制药成本太高, 转基因动物生物反应器药品生产, 单位成本很低。动物乳腺表达外源基因可以遗传给后代, 所以一旦可以产生一些有价值的动物蛋白的个体, 可以通过人工授精, 胚胎分裂和其他手段克隆扩大商业价值的转基因动物的后代数量, 大规模生产, 并可以继续从优良品种动物后代中获取巨额利润。

3. 4 低耗能、少污染

动物乳腺生物反应器来生产药品的使用, 能够在人为控制条件下清洁畜牧业, 不会消耗大量的能源, 没有从工业排放的有害化学物质。动物乳腺是一个完美的 “分子农业”可以进行转化和重组蛋白, 包括糖基化处理, 磷酸化, 羧基和分子组装等。利用动物乳腺生物反应器生产药物, 生物活性好, 非常接近自然的产品。在药物蛋白生产过程中不产生工业废水, 对环境无污染, 乳腺生物反应器的产品属于纯生物产品, 质量安全, 无污染。

4 乳腺生物反应器存在的问题

虽然转基因动物乳腺生物反应器技术已经取得了一些成就, 展示了广阔的发展潜力和前景, 可广泛应用于实际生产中存在许多理论和技术问题需要解决。

4. 1 外源基因在动物体内的整合位点问题

因为人们还没有完全掌握乳蛋白基因表达的调控, 目的基因和整合机制的整合, 所以对动物体内的整合位点不适合基因转移的选择, 经常出现不稳定的遗传性状, 甚至缺乏等问题。

4. 2 转基因表达产物的分离纯化问题

表达产物往往是理论的内容和含量高, 但比发酵工程的目的蛋白纯化简单, 删除所有可能引起病变的细菌, 病毒和人类过敏性蛋白和乳汁中的其他微生物, 这些问题将对蛋白的纯化带来一定的困难。转基因动物的成功率低, 制造成本低, 目的蛋白的表达水平远低于牛奶, 总蛋白含量的基因分离, 转化, 载体构建, 体细胞克隆技术还不成熟。

4. 3 目的蛋白的翻译后修饰问题

转基因动物可以将外源蛋白修改, 和动物身上所有的外源物质产生排斥作用的保护系统, 蛋白水解过程, λ 羧化不充分, 糖基化形式与人类不同等。产品安全问题, 外源基因在动物和基因药物的入侵对正常的身体功能的任何影响, 会造成基因污染, 很难确定。为了解决在动物乳腺生物反应器的理论突破性的技术路线, 在进一步的研究中存在的问题和逐步提高。

4. 4 外源基因在动物乳腺中特异表达问题

一些基因发生异位表达导入外源基因, 导致动物泌乳停止。乳蛋白基因的表达和调控机制, 与宿主染色体整合目的基因的机制, 在不同的生产性能差异的原因或基因表达调控元件, 用于蛋白质的加工修饰乳腺细胞机制尚不清楚。

5 展望

动物乳腺生物反应器, 创造了一个新的现代生物医药产业, 已成为最活跃的研究领域之一, 最具有商业前景的生物反应器技术。动物乳腺生物反应器, 但仍有许多问题需要进一步研究和探索, 但它仍然是一种理想的药用蛋白的生产工具, 在现代生物制药技术有着不可比拟的优势, 将成为现代生物医药领域改革的方向, 具有巨大的经济价值和广阔的应用前景。

摘要：文章综述了乳腺生物反应器的原理、应用、优点、问题, 并对其发展方向进行了展望。利用乳腺生物反应器获得的药用蛋白在生物制药工业中具有广阔的应用前景。然而, 目前使用的转基因技术由于其固有的局限性, 未能使乳腺生物反应器的研究取得了很大的进步。基因打靶和核移植技术已成为乳腺生物反应器的发展注入了新的活力。本文总结了乳腺生物反应器的优点与问题, 同时说明乳腺生物反应器在生物制药研究领域的必要性。

关键词：转基因技术,动物乳腺反应器,生物制药

参考文献

[1]孙红武, 欧阳五庆.转基因动物制药研究新进展[J].黑龙江畜牧兽医, 2003 (12) :60-61.

[2]王庆忠, 李国荣, 尹昆, 等.乳腺生物反应器的研究现状和产业化前景[J].生命科学, 2005.17 (1) :76-81.

[3]韩玉刚, 李建凡.动物生物反应器的研究现状和进展[J].国外畜牧科技, 2002.29 (1) :30233.

[4]薛京伦, 卢大儒.乳腺生物反应器的研究现状[J].生物技术通报, 1998 (3) :17220.

[5]曹善东.动物克隆与转基因动物乳腺生物反应器[J].临沂师范学院报, 2003.25 (6) :60263.

[6]刘森, 梁国栋.利用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白[J].生物工程学报, 2010.16 (4) :4212424.

[7]代长云, 黄海军, 向敏, 等.动物乳腺生物反应器研究进展[J].现代农业科技, 2010 (04)

[8]张进隆.乳腺生物反应器主要产品研究现状[J].中国牛业科学, 2010 (04)

[9]田允波, 唐冬生.动物乳腺生物反应器研究及产业化[J].广东畜牧兽医科技, 2012 (04)

乳腺癌术后放疗皮肤反应的护理篇6

1临床资料

本组乳腺癌术后接受放射治疗的患者10例, 均为女性, 年龄30～70岁。。早期放疗皮肤出现红、肿、热、痛, 但无水疱形成或破溃7例, 有水疱但无破溃1例, 有水疱且已破溃2例。

2护理方法

2.1 药物准备

复方磺胺甲口恶唑2片研碎, 20ml生理盐水, 地塞米松5mg (1ml) 3支。用无菌注射器混匀药液, 注入250ml生理盐水中混匀备用, 复方鱼肝油软膏1支。

2.2 治疗方法

根据情况抽取适量药液, 注入换药碗中。 (1) 对于早期皮肤反应, 先用生理盐水清洗皮肤, 切忌摩擦, 用棉棒蘸湿, 轻轻清洗, 涂以复方鱼肝油软膏, 将纱布在药液中浸湿处敷于皮肤上, 每天2次。 (2) 对于有水疱者, 先用无菌注射器抽净渗出液, 再用生理盐水清洗, 涂以鱼肝油软膏, 将药液纱布外敷于皮肤上。 (3) 对于有水疱且已破溃者, 先抽净渗出液, 再用3%过氧化氢溶液和生理盐水清洗, 然后用棉棒蘸药液, 轻轻涂抹患处, 最后涂以复方鱼肝油软膏, 每天3次。上述治疗7d为1个疗程, 可连用几个疗程。

2.3 健康宣教

当照射皮肤出现结痂脱皮时, 禁用手撕剥, 以免感染溃烂;放疗结束后应注意照射野皮肤的保护, 避免感染、损伤及物理性刺激, 防止强风、雨淋及阳光暴晒。凡是潮湿不透风的部位, 如腋窝、皮肤皱褶处, 在放疗中要经常保持干燥, 注意通风, 禁粘贴胶布和涂刺激性药物。

3结果

经上述处理后, 7例早期皮肤反应的患者2～3d反应消失, 1例有水疱的患者和2例有水疱且已破溃的患者5～17d (平均9.1d) 皮肤破损愈合。

4注意事项

配制抽吸混合溶液、换药及外敷药液纱布时均应注意无菌操作。药液配制后, 在常温下 (15～20℃) 可保存2d, 冰箱内可保存5d, 若患者皮肤已有水疱或破溃, 则应现配现用, 以免引起继发感染[1]。

关键词：乳腺癌,放射治疗,皮肤反应,护理

参考文献

乳腺生物反应器篇7

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一, 在我国居全部恶性肿瘤第三位, 居女性恶性肿瘤第二位, 严重危害广大妇女的身心健康。手术治疗是该病的首选方法[1], 但术后常有转移需要进一步的辅助治疗。目前辅助化疗是一种普遍采用的方法, 但化疗期间的不良反应比较常见, 本研究对乳腺癌化疗期间的不良反应进行观察, 给予精心护理, 效果较好, 现报道如下。

1资料与方法

1.1 一般资料 2005年5月至2006年5月对16例乳腺癌术后化疗患者进行观察护理。本组患者均为女性, 年龄40～70岁。其中40～50岁4例, 51～60岁6例, 60岁以上6例, 用药期间均有不同程度的不良反应, 均对其采取相应的护理措施。

2常见的不良反应

2.1 静脉炎由于许多化疗药物具有一定的毒性和强烈的刺激性, 加之反复用药与长期静脉穿刺, 容易引起静脉炎, 特征是从注射部位的静脉开始, 沿静脉走向, 受累静脉发红, 或色素沉着, 疼痛, 血管变硬呈条索状以致血流受阻。

2.2 胃肠道不良反应常见的有恶心、呕吐, 也可发生腹泻、便秘。

2.3 骨髓抑制作为机体重要防御功能的粒细胞减少是患者并发感染、发热的最主要因素[2]。

2.4 脱发化疗导致脱发给女性患者带来很大的心理困扰, 化疗后的脱发多发生在用药后1～2周, 2个月后最为显著。

2.5 过敏反应[3] 植物类抗肿瘤药如紫杉醇可引起过敏反应。

2.6 心脏毒性蒽环类、紫杉醇类化疗药物的心脏毒性反应表现为心率 (律) 改变, 无症状的短时间心动过缓、低血压。

3护理方法

3.1 静脉炎的护理方法 ①对刺激性强的药物浓度不宜过高, 静脉点滴速度不宜过快。输注2种药物之间应用生理盐水作间隔;②应有计划地从远端小静脉开始穿刺, 经常变换给药的静脉;③选择最佳的穿刺部位, 注药前告诉患者注药时如有不适或疼痛, 应立即报告医护人员, 如怀疑外渗, 应立即停止药物的注入并给予及时的处理。

3.2 胃肠道的护理方法 ①化疗前应选用有效的止吐剂及各种干预手段预防恶心呕吐的发生;②轻度恶心时指导患者做深呼吸, 凉开水漱口, 清除一切引起恶心呕吐的视、听、嗅觉刺激, 转移注意力;③对已有呕吐的患者合理安排进食时间, 可采用少食多餐和助消化食物;④对症状较轻的腹泻者, 可对症治疗, 如酌情进食少渣食物或增加纤维含量, 多饮白开水。若症状较重者, 遵医嘱给予相应药物。

3.3 骨髓抑制的护理方法 ①化疗前检查血象及骨髓情况;②化疗期间注意观察患者的血象变化;③血小板减少时注意观察患者有无出血倾向, 嘱患者少活动, 协助其做好生活护理, 减少碰撞;④预防感染, 遵医嘱正确使用抗生素。

3.4 脱发的护理 ①化疗导致脱发给女性患者带来极大的心理困扰, 化疗前应告知患者, 化疗间歇期会重新生长, 使患者有心理准备;②帮助患者准备假发或帽子、头巾遮挡, 改善患者自我形象;③可在化疗前后行头部冷敷5～10 min以降低组织对化疗药物的敏感度, 减少对药物的吸收和降低细胞代谢, 减少脱发

3.5 过敏反应在滴注过程中做好心电监护, 详细记录观察有无呼吸困难、胸闷等情况, 一旦发生严重过敏反应, 立即停药进行抢救。预防性用药是预防过敏的最有效的措施, 方法是使用紫杉醇前12 h口服地塞米松3 mg, 地塞米松5 mg静脉滴注, 苯海拉明20 mg肌肉注射。

3.6 心脏毒性 ①注意观察并询问患者有无心慌、气短、胸闷及面色改变, 测脉搏应测1 min, 如有异常及时查心电图;②对有心慌气短者, 严格控制输液滴速, 以30～40滴/min为宜。

3结果

通过医护人员的密切观察及及时的预防处理, 本组只有2例患者发生静脉炎。其他不良反应, 如脱发、恶性、呕吐患者能够耐受, 并表示理解, 另外几种不良反应得到了不同程度的控制, 患者满意率较高。

4讨论

应用化学药物治疗恶性肿瘤的方法简称化疗。化疗期间的不良反应较多, 给患者在疾病的基础上又增添了生理、心理上的不适, 所以需要医护人员仔细观察患者病情变化, 及早发现问题, 及早给予护理措施, 以减轻患者的痛苦。乳腺癌患者因手术毁损了女性特有的胸部外形, 担心配偶嫌弃而产生自卑、焦虑等复杂的心理反应, 因此, 应做好患者的心理护理, 使患者消除负性情绪, 配合治疗, 提高生理和社会两方面的生存质量。

参考文献

[1]吴在德.外科学.人民卫生出版社, 2000:357.

[2]高艳秋, 杭志荣, 杨志红, 等.强烈化疗后IV度骨髓抑制患者的护理.中华护理杂志, 2003, 35 (11) :666.

乳腺生物反应器篇8

1 资料与方法

1.1 一般资料

2007年6月—2008年10月我科收治乳腺癌病人80例, 男4例, 女76例;年龄20岁~60岁, 平均40岁;病理类型:主要为低分化腺癌、乳腺导管浸润癌。随机分为A 组和B组, 每组40例, 两组病人年龄、病情等比较差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 方法

A组采用CMF和CAF化疗方案;B组采用CRF和CTF化疗方案。两组均按第1天、第8天、第28天分别给予化疗药物为1周期, 连续使用6个周期, 观察两组病人化疗后的毒副反应发生情况, 包括脱发、月经紊乱、白细胞减少等。

1.2.1 化疗方案

①CMF化疗方案:由环磷酰胺 (CTX) 、氨甲喋呤 (MXT) 和氟尿嘧啶 (5-Fu) 组成;化疗方法, CTX每次0.4 g~0.6 g, MTX每次20 mg~40 mg, 5-Fu每次0.5 g~1.0 g。②CAF化疗方案:由CTX、阿霉素 (AMD) 和5-Fu组成, 其毒性高于CMF化疗方案;化疗方法, CTX每次0.4 g~0.6 g, AMD每次40 mg, 5-Fu每次0.5 g~1.0 g。③CRF化疗方案:由CTX、表柔比星 (RADM) 和5-Fu组成, 其毒性小于CMF和CAF, 但因RADM价格高, 经济条件欠佳的病人难以应用;化疗方法, CTX每次0.2 g~0.3 g, RADM每次40 mg, 5-Fu每次0.25 g~0.50 g。④CTF化疗方案:由CTX、吡柔比星 (THP) 和5-Fu组成, 其毒性明显减轻;化疗方法, CTX每次0.2 g~0.3 g, THP每次40 mg, 5-Fu每次0.25 g~0.50 g。

1.2.2 统计学方法

采用SPSS10.0软件进行统计分析, 计数资料采用χ2检验, P<0.05为具有统计学意义。

2 结果

A组在使用全剂量药物1周期~2周期后出现不同程度的毒性反应, 其中同时出现脱发、月经紊乱9例, 白细胞减少28例;B组仅有9例出现白细胞减少, 未观察到严重毒性反应。B组化疗后发生毒副反应少于A组, 两组比较差异有统计学意义 (χ2=18.152, P<0.05) 。

3 讨论

由于大部分化疗药物的治疗量就是中毒量, 无论那种化疗方案, 都会出现不同程度的毒性反应。脱发是因化疗药物对皮肤的毒性反应, 使毛根部细胞群的有丝分裂受到抑制, 不能更新, 发生萎缩脱落。敏感者出现头发片状脱落。白细胞减少是由于化疗次数增多, 药物剂量增多, 抑制骨髓造血干细胞的正常分化所致。月经紊乱有的是化疗药物引起原发性卵巢功能下降, 甚至衰竭, 影响月经周期, 经期延长或缩短, 经量增加或减少, 甚至出现闭经。因此, 应合理选用化疗方案, 针对不同体质的病人, 在确保其对不同类型乳腺癌病理类型敏感最高的前提下, 应当尽可能选用毒副反应最小的化疗方案, 观察结果表明, 病人经济许可的情况下, 选择CRF和CTF方案, 可获得较好的化疗效果, 其毒副反应也较小, 最大限度地提高了病人的耐受力, 增强了对治疗的信心。做好化疗病人的健康指导十分必要。对病人进行健康教育, 让病人知道早期诊断并坚持配合规则的化疗, 癌细胞转移及复发的可能性是很低的[2]。消除对化疗的恐惧心理, 稳定情绪, 使病人积极配合治疗, 促进康复。化疗前加强营养, 增强机体免疫力, 鼓励进食易消化、高蛋白、高热量、高维生素、无刺激的食物[3]。化疗期间, 定期复查肝、肾功能、血常规等。发现问题及时处理, 尽可能将毒副反应降到最低限度。