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生物工程最新發生了什麼進展

發布時間:2022-11-25 12:47:19

『壹』 近幾年生物學新發展的資料有什麼

是2 觀察法

研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。在生物學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀,近代自然科學發展的早期,生物學的研究方法同物理學研究方法大不相同。物理學研究的是物體可測量的性質,即時間、運動和質量。物理學把數學應用於研究物理現象,發現這些量之間存在著相互關系,並用演繹法推算出這些關系的後果。生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。這一繁重的術語制定工作,主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動、植物分類學材料及形態學和解剖學的材料。
比較的方法 18世紀下半葉,生物學不僅積累了大量分類學材料,而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經不夠了,需要全面地考察物種的各種性狀,分析不同物種之間的差異點和共同點,將它們歸並成自然的類群。比較的方法便被應用於生物學。
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。G.居維葉在動物學方面,J.W.von歌德在植物學方面,是用比較方法研究生物學問題的著名學者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀中葉,達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較,還僅僅是靜態的共時的比較,在進化論確立後,比較就成為動態的歷史的比較了。現存的任何一個物種以及生物的任何一種形態,都是長期進化的產物,因而用比較的方法,從歷史發展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此,生物學的觀察和描述進入了顯微領域。但是在17世紀,人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環,因而還不能清楚地辨認細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
實驗的方法 前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理,但這只是為了更好地觀察自然發生的現象,而不是要考察這種處理所引起的效應。實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家W.哈維關於血液循環的實驗,J.B.van黑爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。然而在那時,生物學的實驗並沒有發展起來,這是因為物理學、化學還沒有為生物學實驗准備好條件,活力論還占統治地位。很多人甚至認為,用實驗的方法研究生物學只能起很小的作用。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
實驗方法當然包含著對研究對象進行某種處理,然而更重要的則是它的思維方式。用實驗的方法研究某一生命過程,要求根據已有事實提出假說,並根據假說推導出一個可以用實驗檢驗的預測,然後進行實驗,如果實驗結果符合預測,就說明假說是正確的。在這里,假說必須是可以用實驗加以驗證的,而且只有經過實驗的檢驗,假說才可能上升為學說或理論。實驗方法的使用大大加強了研究工作的精確性。19世紀以來,實驗方法成為生物學主要的研究方法後,生物學發生巨大變化,成為精確的實驗科學。
20世紀,實驗方法獲得巨大發展,然而單純觀察或描述方法,仍然是生物學的基本研究方法。生物體具有多層次的復雜的形態結構。每一個歷史時期都有形態描述的任務。20世紀30年代出現了電子顯微鏡,使觀察和描述深入到超微世界。人們通過電子顯微鏡看到了枝原體和病毒,也看到了細胞器的超微結構。由於細胞是生命的最小單位,是生命活動的最小的系統,因而揭示它構造上的細節,對揭示生命的本質具有重大的意義。
比較的方法在20世紀也有新的進展,它已經不限於生物體的宏觀形態結構的比較,而是深入到不同屬種的蛋白質、核酸等生物大分子化學結構的比較,如不同物種的細胞色素 C的化學結構的測定和比較。根據其差異程度可以對物種的親緣關系給出定量的估計。
生物學實驗技術在20世紀突飛猛進。隨著現代物理學、化學的發展,生物學新的實驗方法紛紛出現。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X 射線衍射分析、示波器、激光、電子計算機等相繼應用於生物學研究。細胞培養、細胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細胞固定化以及連續發酵等新技術紛紛建立,使生物學實驗中對條件的控制更為有效、嚴格,觀察和測量更為精密,這就有可能詳盡地探索生物體內物質的、能的和信息的動態過程。生物學實驗技術的發展使生物學取得一系列輝煌的成就。由新型的實驗技術發展而來的生物工程,包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程,已經成為當代新技術革命的重要內容。
實驗研究往往帶有分析的性質。生物學實驗分析已經深入到分子的層次,生物大分子本身並不具有生命屬性,只有這些生物大分子形成細胞這樣復雜的系統,才表現出生命的活動。沒有活的分子,只有活的系統。在每一個層次上,新的生物學規律總是作為系統的和整體的規律而出現的。對於生物學來說,既需要有精確的實驗分析,又需要從整體和系統的角度來觀察生命。1924~1928年L.von貝塔蘭菲提出系統論思想,認為一切生物是時空上有限的具有復雜結構的一種自然系統。1932~1934年,他提出用數學和數學模型來研究生物學。半個世紀以來,系統論取得了很大發展,涌現出許多定量處理系統問題的數學理論。生物學也積累了大量關於各個層次生命系統及其組成成分的實驗資料。今天,對生命系統的規律作出定量的理論研究已經提到日程上來,系統論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。
專家提供:

『貳』 生物工程技術包括哪些具體的內容

生物工程技術包括基因工程、DNA重組技術的物質基礎、DNA重組技術的一般操作步驟、細胞工程。

1、基因工程

基因工程是指在基因水平上,按照人類的需要進行設計,然後按設計方案創建出具有某種新的性狀的生物新品系,並能使之穩定地遺傳給後代。基因工程採用與工程設計十分類似的方法,明顯地既具有理學的特點,同時也具有工程學的特點。

生物學家在了解遺傳密碼是RNA轉錄表達以後,還想從分子的水平去干預生物的遺傳。1973年,美國斯坦福大學的科恩教授,把兩種質粒上不同的抗葯基因"裁剪"下來,"拼接"在同一個質粒中。當這種雜合質粒進入大腸桿菌後,這種大腸桿菌就能抵抗兩種葯物,且其後代都具有雙重抗菌性,科恩的重組實驗拉開了基因工程的大幕。

DNA重組技術是基因工程的核心技術。重組,顧名思義,就是重新組合,即利用供體生物的遺傳物質,或人工合成的基因,經過體外切割後與適當的載體連接起來,形成重組DNA分子,然後將重組DNA分子導入到受體細胞或受體生物構建轉基因生物,該種生物就可以按人類事先設計好的藍圖表現出另外一種生物的某種性狀。

2、DNA重組技術的物質基礎

(1)目的基因

基因工程是一種有預期目的的創造性工作,它的原料就是目的基因;所謂目的基因,是指通過人工方法獲得的符合設計者要求的DNA片段。在適當條件下,目的基因將會以蛋白質的形式表達,從而實現設計者改造生物性狀的目標。

(2)載體

目的基因一般都不能直接進入另一種生物細胞,它需要與特定的載體結合,才能安全地進入到受體細胞中。目前常用的載體有質粒、噬菌體和病毒。

質粒是在大多數細菌和某些真核生物的細胞中發現的一種環狀DNA分子,它位於細胞質中。許多質粒含有在某種環境下可能是必不可少的基因。

噬菌體是專門感染細菌的一類病毒,由蛋白質外殼和中心的核酸組成。在感染細菌時,噬菌體把DNA注入到細菌里,以此DNA為模板,復制DNA分子,並合成蛋白質,最後組裝成新的噬菌體。當細菌死亡破裂後,大量的噬菌體被釋放出來,去感染下一個目標。

質粒、噬菌體和病毒的相似之處在於,它們都能把自己的DNA分子注入到宿主細胞中並保持DNA分子的完整,因而,它們成為運載目的基因的合適載體。因此,基因工程中的載體實質上是一些特殊的DNA分子。

(3)工具酶基因工程需要有一套工具,以便從生物體中分離目的基因,然後選擇適合的載體,將目的基因與載體連接起來。DNA分子很小,其直徑只有20埃(10-10米)。基因工程實際上是一種「超級顯微工程」,對DNA的切割、縫合與轉運,必須有特殊的工具。

1968年,科學家第一次從大腸桿菌中提取出了限制性內切酶。限制性內切酶最大的特點是專一性強,能夠在DNA上識別特定的核苷酸序列,並在特定切點上切割DNA分子。70年代以來,人們已經分離提取了400多種限制性內切酶。有了它,人們就可以隨心所欲地進行DNA分子長鏈切割了。表4-3是一些限制性內切酶的識別位點

1976年,5個實驗室的科學家幾乎同時發現並提取出一種酶,作DNA連接酶。從此,DNA連接酶就成了 「粘合」基因的「分子粘合劑」。

3、DNA重組技術的一般操作步驟

一個典型的DNA重組包括五個步驟:

(1)目的基因的獲取

目前,獲取目的基因的方法主要有三種:反向轉錄法、從細胞基因組直接分離法和人工合成法。

反向轉錄法是利用mRNA反轉錄獲得目的基因的方法。現在用這種方法人們已先後合成了家兔、鴨和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。

從細胞基因組中直接分離目的基因常用"鳥槍法",因為這種方法猶如用散彈打鳥,所以又稱"散彈槍法"。用"鳥槍法"分離目的基因,具有簡單、方便和經濟等優點。許多病毒和原核生物、一些真核生物的基因,都用這種方法獲得了成功的分離。

化學合成目的基因是20世紀70年代以來發展起來的一項新技術。應用化學合成法,可在短時間內合成目的基因。科學家們已相繼合成了人的生長激素釋放抑制素、胰島素、干擾素等蛋白質的編碼基因。

(2)DNA分子的體外重組

體外重組是把載體與目的基因進行連接。例如,以質粒作為載體時,首先要選擇出合適的限制性內切酶,對目的基因和載體進行切割,再以DNA連接酶使切口兩端的脫氧核苷酸連接。於是目的基因被鑲嵌進質粒DNA,重組形成了一個新的環狀DNA分子(雜種DNA分子)。

(3)DNA重組體的導入

把目的基因裝在載體上後,就需要把它引入到受體細胞中。導入的方式有多種,主要包括轉化、轉導、顯微注射、微粒轟擊和電擊穿孔等方式。轉化和轉導主要適用於細菌一類的原核生物細胞和酵母這樣的低等真核生物細胞,其他方式主要應用於高等動植物的細胞。

(4)受體細胞的篩選

由於DNA重組體的轉化成功率不是太高,因而,需要在眾多的細胞中把成功轉入DNA重組體的細胞挑選出來。應事先找到特定的標志,證明導入是否成功。 例如,我們常用抗生素來證明證明導入的成功。

(5)基因表達

目的基因在成功導入受體細胞後,它所攜帶的遺傳信息必須要通過合成新的蛋白質才能表現出來,從而改變受體細胞的遺傳性狀。目的基因在受體細胞中要表達,需要滿足一些條件。

例如,目的基因是利用受體細胞的核糖體來合成蛋白質,因此目的基因上必須含有能啟動受體細胞核糖體工作的功能片段。

這五個步驟代表了基因工程的一般操作流程。人們掌握基因工程技術的時間並不長,但已經獲得了許多具有實際應用價值的成果。基因工程作為現代生物技術的核心,將在社會生產和實踐中發揮越來越重要的作用。

4、細胞工程

關於細胞工程的定義和范圍還沒有一個統一的說法,一般認為,細胞工程是根據細胞生物學和分子生物學原理,採用細胞培養技術,在細胞水平進行的遺傳操作。細胞工程大體可分染色體工程、細胞質工程和細胞融合工程。

細胞培養技術是細胞工程的基礎技術。所謂細胞培養,就是將生物有機體的某一部分組織取出一小塊,進行培養,使之生長、分裂的技術。細胞培養又叫組織培養。近二十年來細胞生物學的一些重要理論研究的進展,例如細胞全能性的揭示,細胞周期及其調控,癌變機理與細胞衰老的研究,基因表達與調控等,都是與細胞培養技術分不開的。

體外細胞培養中,供給離開整體的動植物細胞所需營養的是培養基,培養基中除了含有豐富的營養物質外,一般還含有刺激細胞生長和發育的一些微量物質。培養基一般有固態和液態兩種,它必須經滅菌處理後才可使用。此外,溫度、光照、振盪頻率等也都是影響培養的重要條件。

(2)生物工程最新發生了什麼進展擴展閱讀:

生物工程,是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。

所謂生物工程,一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎,結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術,充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質,定向地改造生物或其功能,短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應器對這類「工程菌」或「工程細胞株」進行大規模的培養,以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。

生物工程包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。

在這五大領域中,前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。

後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。

『叄』 現今生物工程技術有什麼最新成就

隨著分子生物學的興起和向各方面的滲透,生物科學的各分支學科也經歷著興衰更替的變化。從目前的發展狀況來看,分子生物學仍將保持帶頭分支學科的地位,重點研究的領域是:生物大分子的結構和功能的研究;真核生物基因及基因表達調控的研究;分子神經生物學的研究;醫學分子生物學的研究;植物分子生物學的研究;分子進化的研究,等等。由此可見,分子生物學帶動了整個生物科學的全面發展,這是當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的發展,是生物科學與數學、物理學、化學等科學之間相互交叉、滲透和相互促進的結果。其他相關科學推動了生物科學對生命現象和本質的研究不斷深入和擴大,生物科學的發展也為其他相關科學提出了許多新的研究課題,開辟了許多新的研究領域。可見,生物科學與有關科學的高度的雙向滲透和綜合,也已經成為當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的新進展,許多是在採用先進的技術和手段的條件下取得的,這些新技術有:DNA重組技術,DNA合成技術,快速DNA序列測定技術,蛋白質人工合成技術,蛋白質序列測定技術,核酸分子雜交技術,限制性內切酶片段長度多樣性技術,反義RNA技術,聚合酶鏈反應擴增技術,單克隆抗體技術,脈沖電泳技術,磁力共振技術,掃描隧道和原子力顯微技術,同步輻射技術,電子計算機技術,等等。可見,研究技術和手段的革新是當代生物科學的另一個顯著特點和發展趨勢。

近些年來,生態學的研究特別引起人們的關注。由於人類在全球的生存條件日趨惡化,生態學正與數學、地球科學等學科聯合起來,研究地球各個圈層的相互作用及其引起的全球變化。隨著分子生物學的發展,生物學家也開始在分子水平上研究生物與環境的關系。這種宏觀與微觀兩方面的發展和結合是當代生態學發展的一個重要特徵。生態學正在成為指導未來全球經濟持續發展的准則和科學依據。可見,對生態學研究的高度重視,也是當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

『肆』 生物工程的最新進展

基因工程改造的細胞可使腫瘤變小

『伍』 根據你所學的知識,簡要舉例說明生物學的新進展

1、生物工程在醫葯方面有著廣泛的應用。例如,長期以來,預防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研製的,這樣的疫苗生產周期長,產量低,價格昂貴。

現在,採用生物工程的方法,將乙肝病毒中的有關基因分離出來,引人細菌的細胞中,再採用發酵的方法,或者引人哺乳動物的細胞中,再採用細胞培養的方法,就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產出大量的疫苗。

中國研製的生物工程乙肝疫苗已經在1992年投放市場,在預防乙型肝炎中發揮了重要作用。除乙肝疫苗以外,還有抑制病毒在細胞內增殖的干擾素等多種生物工程葯物已經問世。

2、生物工程在農業生產上的應用前景更為誘人,1988年,中國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因,並且將這種基因導人煙草等作物的細胞中,得到了抵抗病毒能力很強的作物新系,1989年,中國科學家成功地將人的生長激素基因導人鯉魚的受精卵中,培育成轉基因鯉魚。

3、生物工程在開發能源和環境保護等方面同樣有著廣泛的應用。知道,煤炭、石油等能源終將枯竭,目前全世界已經面臨著能源危機。使用煤炭、石油等能源,還造成嚴重的環境污染。

因此,科學家們正在努力探索開發新的能源,其中很重要的一個方面就是用生物工程開發生物能源。美國科學家在1978年成功地培育出能直接生產能源物質的植物新品種——「石油草」,這種植物的莖稈被割開後,就會流出白色乳狀的液體,經提煉就得到石油。

4、生態學方面生態學是研究生物與其生存環境之間相互關系的科學。20世紀60年代以來,人類社會面臨的人口爆炸、環境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機等問題日益突出。要解決這些問題,都離不開生態學。因此,生態學的研究受到高度重視,並且取得了顯著的進展。

(5)生物工程最新發生了什麼進展擴展閱讀:

學科分支:

1、動物學領域

動物學-動物生理學-解剖學-胚胎學-神經生物學-發育生物學-昆蟲學-行為學-組織學

2、植物學領域

植物學-植物病理學-藻類學-植物生理學

3、微生物學/免疫學領域

微生物學-免疫學-病毒學

4、生物化學領域

生物化學-蛋白質力學-糖類生化學-脂質生化學-代謝生化學

5、演化及生態學領域

生態學-生物分布學-系統分類學-古生物學-演化論-分類學-演化生物學

6、現代生物技術學領域

生物技術學-基因工程-酵素工程學-生物工程-代謝工程學-基因體學

7、細胞及分子生物學領域

分子生物學- 細胞學-遺傳學

8、生物物理領域

生物物理學-結構生物學-生醫光電學-醫學工程

9、生物醫學領域

感染性疾病-毒理學-放射生物學-癌生物學

10、生物信息領域

生物數學-仿生學-系統生物學

11、環境生物學領域

大氣生物學-生物地理學-海洋生物學-淡水生物學

參考資料來源:網路-生物科學

『陸』 生物科學有哪些新進展

生物學家通常採用觀察和實驗的方法研究生命現象。

科學家從很多方面研究生物,因此產生很多研究領域。例如:
原子和分子方向:分子生物學、生物化學、結構生物學。
細胞方向:細胞生物學、微生物學、病毒學。
多細胞方向:生理學、發育生物學、組織學。
宏觀方向:生態學、演化生物學。
美國馬薩諸塞州綜合醫院的研究人員成功地製造出了全世界首個活的「細胞激光器」——他們利用表達了綠色熒光蛋白(GFP)的腎臟細胞製造出了一種納秒級的激光脈沖,用單個活細胞作為增益介質產生了激光.首先,將其植入活的動物體內,將大大提高透視掃描的精確度,醫生將也能藉助這種體內激光而不是體外掃描來判斷癌症病灶的情況;
其次,由於不同細胞結構產生的激光在光學性質上有差異,可以通過分析最後得到的光來研究細胞和機體組織;
再次,目前醫學上有一種光動力療法,可把對光敏感的葯物送到要醫治的機體部位,然後用光照來激發葯效,最新研製出的這種「細胞激光器」也許可以增進這種療法
2011年5月,在《血液》上刊發的論文顯示:一名白血病患者在進行骨髓移植後,竟意外地治癒了艾滋病,這被稱為世界上首例艾滋病「痊癒」患者。2011年11月30日,《自然》雜志刊登美國加州理工學院大衛·巴爾的摩教授的研究論文:小鼠一次性肌肉注射含有抗體基因的病毒載體後,便可對HIV病毒長期免疫。通過使用一種經過改造的腺病毒,可以在實驗鼠肌肉細胞的基因序列中加入一段代碼,使得肌肉細胞能夠生成和分泌一些抗體。這些抗體具有幫助機體抑制艾滋病病毒的作用,最初是在一些對艾滋病有抵抗力的患者體內分離得到的。
「抗逆轉錄病毒葯物治療可以同時預防HIV」列《Science》雜志」世界十大科技進展」第一位,這項研究由美國北卡州立大學的研究人員完成。
艾滋病病毒(HIV)感染者如果在患病初期就接受抗逆轉錄病毒葯(ARVs)治療,那麼其將病毒傳染給異性伴侶的幾率減少96%。該研究結果結束了長期以來人們存在的關於抗逆轉錄病毒葯物的早期治療是否同時具有治療艾滋病患者和減少HIV傳播雙重功效的爭論。
將葯物遞送入大腦細胞內一直是醫生治療腦神經疾病時面臨的重大挑戰。目前,治療腦神經疾病面臨的挑戰之一是找到讓葯物突破血腦屏障的方法。血腦屏障是介於血液和腦組織之間的屏障結構,其對血液中的物質進入大腦具有選擇性通透的作用,然而,血腦屏障也將葯物阻擋在外,成為科學家治療腦神經疾病時的障礙。
在最新研究中,牛津大學的科學家使用實驗鼠體內的運載蛋白——外來體將葯物直接遞送到了實驗鼠的大腦細胞內,突破了這道屏障。最近,英國科學家研發出了一種能將葯物直接遞送入大腦細胞內的方法,攻克了治療阿爾茨海默病、帕金森病和肌肉萎縮症的重大障礙。
日本慶應大學一個研究小組最新報告說,他們利用兩名健康百歲老壽星死後的皮膚細胞,成功培育出誘導多功能幹細胞(iPS細胞)。皮膚細胞在人死後大約兩天內依然「存活」,慶應大學教授鈴木則宏等人徵得家屬的同意後,從兩名105歲以上的「健康長壽」死者身上分別採集了皮膚細胞,並且培育出了沒有疾病性質的正常的iPS細胞,而且使其分化成神經細胞。
由於樣本採集自沒有重病、極其健康的高壽老人遺體,用它們作為比照對象,有望幫助阿爾茨海默氏症等疾病的早期診斷,或幫助醫學人員開發出相關疾病的早期預防葯物。

『柒』 生物製造工程的現狀進展

體外再造具有一定生理生化功能的人體組織器官,達到修復或重建病損組織器官,是人類有史以來便具有的一個夢想,也是生物製造工程的長遠目標。經過許多科學家努力,人造器官由最早的機械性的,演變到後來的半機械性半生物性,再發展到今天製造完全類似於天然器官的全生物型人造組織器官。
現階段,研究人員還沒有掌握自然界那樣極精湛的技能。復制人體器官需要循序漸進,首先從單一組織入手,經過復雜組織,功能性組織,向部分和全部器官推進。目前,已在前幾個階段取得突破性的研究進展。不降解非生物相容的生物醫學模型的應用已進入臨床應用階段,例如中國北京時代天使生物技術公司的牙隱型校正器現在已經開始大規模生產與應用
顱骨、骨盆、頜面修復用的生醫物理模型應用已經十分普遍;用於復雜骨外科(如車禍、戰傷等)手術的原位物理模型逐漸成為骨外科醫生的不可缺少的參考模型和手術預演器械。植入人體內的生物相容性良好、非降解支架和假體的個性化製造已是比較成熟的技術。如金屬(或非金屬)假肢以及它們與活體的界面進一步活性化的應用正在逐漸推廣。這些都從生物製造的發展中受益,並已形成一個以生物製造為核心的技術研究與產品開發方向。
採用生物可降解、生物相容性好的生物材料的組織工程支架的研究和製造正在廣泛地開展。目前,結構性組織工程已經取得了相當的成果。結構性組織是指皮膚、骨、軟骨、肌肉和肌腱等一類細胞較為單一,結構相對簡單的組織,其構建已取得很大進展。現階段國內外都在大力發展建設結構組織工程。從上世紀90年代起,我國就在「973」、「863」、國家自然科學基金等重大國家計劃中進行了重點支持,目前已在國際上佔有一席之地。早在1994年。上海第二醫科大學就成功地在裸鼠背培育出入耳廓樣軟骨,在國際上引起了強烈反響。上海組織工程研究與開發中心還成功地實施數起皮膚和骨骼修復手術。清華大學和第四軍醫大學全軍骨科研究所及中國科學院化學研究所合作,開展快速成形組織工程的研究,在骨、軟骨等組織工程中取得了良好的效果。
在全功能內臟器官方面,由於其結構復雜,涉及細胞種類數量眾多,細胞和組織的調控及再生機理尚不很明確,血管網的構建尚未很好解決,如何在體外實現人工製造並獲得類似天然器官功能的表達,其機理還待繼續研究和闡明。血管重建在復雜器官的體外構建中具有十分重要的意義。國內外都進行了各種途徑的嘗試,並有部分產品面市,但如何應用於器官重建,還有很長一段路需要走。國內以清華大學的研究為例,研發了多分支、多層結構血管支架的RP溶芯.沉積成形技術。國內外針對各種內臟器官的修復和構建,已進行了近二十年的研究,取得卓有成效的進展。近年來,具有一致跳動性類似心肌組織功能的組織工程心肌片或心肌條已被成功構造。代表性工作有以色列特拉維夫大學,美國哈佛大學和麻省理工學院,德國埃爾蘭根一紐倫堡大學,以及13本東京女子醫科大學。國內軍事醫學科學院,清華大學生物製造工程中心等。這些結果,為大尺度結構心肌組織的缺損修復帶來了希望,也為葯物篩選、心臟電生理的研究提供了方便。

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