现代生物技术原理(收集3篇)

现代生物技术原理范文篇1

【关键词】生物技术;中药现代化;应用

中药是祖国医学防病治病的物质基础,是我国传统药学宝库,包含中药材、药材饮片及中成药。中药在医疗保健中发挥着越来越大的作用,对进入高龄化社会的21世纪来说,中药制剂作用缓和、对慢性疾病疗效显著,标本兼治,适于老年患者,具有广阔的发展空间[1]。中医药是几千年来中华民族赖以生存、繁衍的医学瑰宝,但我国作为中药资源大国,却不是中药产业大国。在现代主流医学中,中医药仅扮演配角,竞争力明显低于国外同行业。据统计,日本一家中药企业用中国的“六神丸”配方和地道中药材制成“救心丹”后返销我国,2003年在我国的销售额达1亿美元。韩国仅“高丽参”一项出口就相当于我国全部中药材出口额的50%,价格比我国人参高出10倍左右。国际市场上中成药的销售额每年约300亿美元,日本占80%,韩国占10%,而我国只占5%左右。专家认为,“洋中药”疗效稳定,质量可控,特别是在有效成分提纯方面科研创新和技术水平高。而我国中药还未摆脱传统用药方式,即使是制成的丹、丸、散、片,也有着标准不一、质量不稳的问题。绝大多数中成药在安全性及有效性方面没有完整的科学数据,从原材料到产品生产缺少可控的质量标准,中药产品与国际药品标准和要求并不接轨。我国中药资源丰富,历史悠久,但这一优势在竞争激烈的国际医药市场上却没有得到充分体现,在出口及基础研究领域落后于日本、韩国、台湾等国家和地区。中药材原料生产与质量标准化,是我国中药现代化的最大“瓶颈”。要改变这种局面,争得世界传统药物市场的一席之地,针对控制标准不科学,生产管理不够规范,药物作用机理和毒理作用不明确以及新药有效成分的筛选缺乏科学性这些弊端,唯有利用现代生物技术改造中药,加快中药现代化进程。

1.中药现代化

中药现代化是以中医药基础理论为指导,用现代科学技术,研究中药的科属种源、成分分析、炮制研究、组方原理、制剂开发、制剂标准、质量控制等一系列工作。现代化中药产品的特点为三效:高效、速效、长效;三小:剂量小、毒性小、副作用小;三便:便于储藏、便于携带、便于服用[2]。

2.中药现代化中的一些生物技术

2.1提取分离中药有效成分难是导致中成药疗效差、质量不可控的主要原因。应用指纹图谱技术的色谱图标示可以改善这一关键技术难题。色谱主要是利用物质在流动相与固定相中的分配系数差异而分离样品。样品中的各组分在两相相对运动时被多次分配,分配系数大的组分迁移速度慢;反之则速度快,因此被分离。

2.2DNA遗传标记、电泳技术DNA作为生物群体细胞中的遗传物质,具有遗传稳定性,代表了该种群的基本遗传特征,对其标记,制定出其正品的标准DNA指纹图谱,为鉴别不同类别中药提供了方便快捷的方法。

2.3分子免疫技术疾病发生时异常基因功能的实现最终还依赖于蛋白质表达,中医药预防和治疗疾病的疗效最终也往往落实到蛋白质,通过对有关蛋白质的调控而发挥作用,因此,观察蛋白质水平的变化是中医药作用机制研究的重要环节。

2.4转基因技术国外获得成功的转基因药用植物有8种,其中转基因烟草可以生产人用溶酶体酶及多种人与动物疾病抗体,转基因玉米生产重组霍乱疫苗、单克隆抗体等。

2.5基因芯片技术基因芯片技术可显示出中药作用的所有靶基因。药物处理后基因表达的改变对研究药物作用机制有一定的提示作用。此技术可以分析单味中药或中药复方用药前后机体的不同组织、器官基因表达的差异,从而发现一组病症相关基因和药物效应基因,作为药物筛选靶标,优化靶点,开发新药。同时可对中药中的各种成分进行平行筛选,比较各种成分作用后机体基因表达的差异,结合体内组织学和生物化学的改变,探索中药的有效成分及存在状况,寻找有效部位和制备单体。

2.6植物细胞工程实施药用植物的细胞工程,可以利用生物反应器对植物细胞组织大规模培养,通过一系列的单元操作和有效的细胞程序调控,提高中药有效成分含量,通过对有效成分含量的标准化,可提供与天然中药材具有相同药理作用的中药原料产品。其次,还可运用植物细胞工程技术分离和提取中药有效成分,解决原料(栽培)质控、安全性和有效性等问题,使中药产品的技术含量高,质量可控,疗效确切,易于制备各种现代制剂。植物细胞工程有助于实现中药生产标准化,实现濒危珍稀中药材和具有较高临床价值的现代中药产品的二次开发。

2.7发酵工程中药发酵研究始于20世纪80年代,人工条件下利用细胞的快速增殖与次生代谢产物的产生,为人工资源的生产提供技术平台。

现代生物技术原理范文篇2

关键词：医学检验；现代分子生物学技术；应用；趋势

目前我国科学技术得到飞速发展，在很大程度上促进了现代医学的发展，其中对现代分子生物学技术的应用也越来越多，而且从某一角度来看，现代分子生物学技术对医学的持续发展具有不可替代的重要作用。从整体上来看，基因克隆技术等现代分子生物学技术的出现，已经开始极大的影响到了现代医学发展，并随着逐步完成的基因测序工作，也很好的解决了原先一直得不到解决的难题。在逐步进入到后基因时代后，在生物学界也逐渐开始广泛的应用数理科学，这为生物学发展提供了新的方向，同时也为应用分子诊断技术提供可能。因此分子生物学技术在现代医学中的作用已经十分显著，在医学检验中可以加强对现代分子生物学技术的有效应用，这对多种疾病的有效诊断与治疗都具有重要的意义和作用。

一、现代分子生物学技术在医学检验中的应用

（一）分子生物传感器

分子生物传感器作为一种固定的化学、生物技术，具体指的是在换能器上固定好相应的动植物组织、微生物、细胞、受体、核酸、蛋白、抗原、抗体、酶等生物识别元件，如果待测物在检测过程中会与生物识别元件之间生产特异性反应，那么换能器就能够输出相关的反应结果，也可以检测到一定的光信号和电信号等，进而实现对待测物进行定量、定性分析，得到检验结果。目前在体液中核酸、小分子有机物、微量蛋白等多种物质检测中都已经广泛的应用分子生物传感器，能够为多种疾病的临床分析和诊断提供有价值的参考依据。在Skladal等人的研究结果中显示，压电传感器在经过寡核苷酸探针修饰后对血清中的HCV（丙型肝炎病毒）进行检测，并对其DNA的PCR（聚合酶链式反应）扩增以及结构转录过程进行实时监测，整个过程用时比较短，一般都可以控制在10min左右，而且这一检测装置还能够重复使用。

（二）分子生物芯片技术

随着科学技术的持续发展，人们对各种疾病的认识水平和程度都不断加深，再加上不断改进和优化的分子生物学，原先传统的医学检验技术已经不能很好的适应当前社会对全面、准确、快速、微量等检验要求。分子生物芯片技术作为一种新型检验手段，指的是在支持物上固定好大量的探针分子，固定好后与标记样品之间进行反应或杂交，然后根据自动化仪器检测到的反应或杂交信号来对样品中靶分子数量进行判断。另外就病原菌检测来说，目前已经完成了大部分病毒、细菌的基因组测序工作，并根据每种微生物的特殊基因制成具有代表性的一张芯片。这样一来，就看将可检测标本中有无病原体基因表达以及相关情况进行反转录，就能够有效的对患者感染和感染病源宿主、进程反应进行综合判断。

（三）分子生物纳米技术

目前在临床中用来检验生物活性物质的方法种类比较多，其中最基础、最关键的技术主要是以抗体为基础，这也是应用范围最广的一种检验技术比如当前在各种异生质以及生物活性物质检测中已经成功的应用了免疫分析联合磁性修饰技术。在纳米磁表面固定一定的特异性抗原或抗体，以化学发光物质、荧光染料、放射性同位素、酶等物质作为检测基础，相较于传统微量滴定板技术来说，该技术具有灵敏、快速、简单等多方面优势。在VanHelden等人的研究结果中显示，将快速、高效的化学发光免疫测定技术联合与抗体连接的纳米磁性微球组成自动检测系统，目前已经在HIV-1和HIV-2检测中得到成功应用.另外目前也已经建立了在人胰岛素检测中应用的全自动夹心法免疫测定技术，其中也需要借助碱性磷酸酶标记二抗、蛋白纳米磁性微粒复合物以及抗体。

（四）分子蛋白组学

随着相关人们对分子蛋白质组学的深入研究，目前已经获得了一定的成果，但是从整体上来说，部分结论还是存在着相互矛盾、众说纷纭等缺陷与不足，比如在以SELDI-TOF-MS（表面增强激光解析离子化--飞行时间质谱技术）为代表的蛋白质组学技术中不能很好的体现出部分具有代表性的肿瘤标志物。导致这一现象出现的原因主要包括以下几个方面：一是该技术自身就存在限制性，如重复性、敏感性，而且在具体检测过程中检测设备在确认每一峰值蛋白的时候都会存在一定的局限性；二是在选择对照组和实验组的时候是否合理，如果选择不合理的话，就会出现某一蛋白组模式反映的仅仅只是代谢紊乱、炎症反应或者是肿瘤的特异性；三是就不同的实验室结果来说，其标本处理过程差异、结果可比性等都难以确认。因此，如果在医学检验中需要加强对分子蛋白组学的广泛应用，深入解决这些问题尤为重要，也只有这样才能够在医学检验中将SELDI-TOF-MS技术的革命性作用充分发挥出来。

二、在医学检验中分子生物学技术的应用发展趋势

就在医学检验中分子生物学技术的应用发展趋势来说，主要体现在以下两个方面：一方面是定量PCR，另一方面是实现PCR的全自动化。比如通过对集检验与扩增为一体的一次性试验卡的应用，就能够很好的处理PCR污染的问题，或者是还可以推广和普及从制备到检测标本整个过程的相应自动化仪器以及全封闭系统，这对PCE交叉污染问题的有效解决具有重要意义和作用。目前在临床科研中，除了对PCR增强研究力度，同时也加强了对Q复制酶扩增系统、3SR（自限序列扩增系统）、TAS（转录扩增系统）、SDA（链置换扩增系统）、LCR（连接酶反应）等体外基因扩增技术的应用。另外人们也逐渐开始更加关注分子生物学技术的质量控制以及标准化两个方面，尤其是卫生部颁布、推广的PCR实验室管理办法，在很大程度上促进了PCR技术的健康发展。

结语：总的来说，随着不断成熟和完善的基因克隆技术以及基因测序工作，目前我国已经逐步进入后基因时代，现代分子生物学技术在各个行业和领域中的作用越来越重要，尤其是对于医学检验来说，通过应用现代分子生物学技术，不仅仅能够更加快速、准确的获得疾病检验结果，为患者疾病的确诊提供有价值的参考依据，同时也大大节省了医疗资源，对我国医疗事业的持续发展具有积极的促进作用。

参考文献：

[1]分子生物学技术在医学检验中的应用进展[J].王海英.当代医学.2011（06）

[2]现代分子生物学技术在医学检验中的应用[J].李鹏.临床和实验医学杂志.2007（03）

[3]为21世纪中国检验医学事业崛起而奋斗——写于本刊更名之际[J].杨振华.中华检验医学杂志.2000（01）

[4]四年制医学检验技术专业的培养目标及教学的思考[J].陈婷梅，尹一兵，冯文莉，涂植光.中国高等医学教育.2014（08）

[5]医学检验创新人才培养模式的构建与实践[J].张继瑜，王前，郑磊，裘宇容，亓涛，熊石龙，李海侠.中华检验医学杂志.2014（01）

[6]临床检验基础课程的实验教学改革与体会[J].曾涛，马丽.国际检验医学杂志.2013（12）

现代生物技术原理范文篇3

关键词：园林设计；现代技术；应用

为了不断地完善人们对美的定义，要使现代化技术与传统园林的设计建设相融合，同时园林设计地不断优化提高了城市景观艺术的发展，也提高了人们生活舒服指数。

1园林中的现代技术

现代技术是现代科技的产物，在人们的生活中无处不在，它的存在不断丰富人们的生活，使生活充满了色彩。园林设计就是对美的一种体现和追求，而现代化技术的加入使得这种美更具有多变性，挑战了人们的视觉感受。现代技术在园林设计里无处不在，也可以说现代技术已经成为园林设计建设的一部分，并起到重要作用。美来源于生活却又超脱于生活，艺术是通过不断地创新来吸引人，需要不断地进行创造，避免落入俗套，现代技术正是为这一点服务，所以要求现代技术要不断推陈出新，寻找新的切入点，促进园林设计的发展。园林设计的要点是让人精神愉悦，身心得到放松，这也要求现代的园林设计要多样化，满足人们对艺术的追求。

2园林设计的原则分析

在园林实际设计过程中，为了确保公园生态效益和实用性，必须严格遵守有关规定和设计原则，从而提高景观建设水平。新形势下现代园林设计所遵守的理论原则有以下几个方面：

2.1多样性保护原则

在园林设计中要着重保护当地物种，不要对当地环境造成太大的扰动。各个区域都有其自有的生态系统，大范围的扰动会破坏原有的生态结构，影响当地的生态环境。要根据当地生物多样性的特点，设计好园林的结构布局，保护当地的物种多样性，提高园林的生态效益。

2.2生态学应用原则

在园林设计上还要充分考虑生物之间竞争关系，防止破坏原有的食物链，导致整个生态系统的崩坏。在植被的设计上，要合理分配品种，防止品种单一出现病害，营造一个小型稳定的生态环境，确保整个园林的稳定。任何植物都具有各自独特的生长特点，对生长环境具有一定的要求。因此在园林景观设计过程中，应根据当地的气候条件，合理选择适宜的植物，按照因地制宜的原则，合理选择植物种类，降低种间竞争，促进植物适应区域气候和土壤条件。

2.3相对统一的规则

园林设计是城市建设的重要组成部分之一，按照园林设计建设的需要，必须按照统一规划建设的要求，根据地域特色，使园林设计中的每一个景观与周边协调一致。同时在现代园林景观设计中，随着科学技术的发展，需要改进创新各种设计方法和设计理论，按照相对统一的方法，合理进行园林设计。

3园林设计中现代技术的应用

3.1现代景观空间布局技术在园林设计中的应用

空间的舒适性和功能性是现代景观空间布局技术所追求的，因此，要实现景观空间的整合和变化，满足园林景观多方面功能的需求，只有合理分析园林的选址后，才能确定合理的空间布局，对使用空间也要灵活选择，使景观设计更趋于完美。

3.2现代绿化艺术在园林设计中的应用

植物配置在园林设计中是一项重要的内容。通过新植物品种的使用，现代绿化艺术可营造出更多色彩丰富的植物景观。同时，现代植物技术的应用能够快速营造出设计需要的景观效果，这主要是因为其增加了移栽植物的成活率。

3.3现代绘画和雕塑艺术在园林设计中的应用

因为现代绘画因其线条和色彩的丰富多彩，所以，对城市园林景观设计的应用有一定的影响，甚至在某种程度上，城市园林景观设计就是一幅现代绘画。与此同时，现代雕塑的影响是明显的，现代雕塑艺术的应用在城市园林设计中可以为城市园林景观设计提供更好的应用空间。在现代园林景观设计中，随着雕塑独特的艺术风格和艺术魅力，雕塑材料的不断扩大，其空间逐渐由内部向外扩散，让更多人感受到其强大的艺术效果。