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現代生物技術在醫學中的應用論文

現代生物技術在醫學中的應用論文(精選6篇)

  在日復一日的學習、工作生活中,大家都接觸過論文吧,透過論文寫作可以提高我們綜合運用所學知識的能力。那麼,怎麼去寫論文呢?以下是小編收集整理的現代生物技術在醫學中的應用論文,供大家參考借鑑,希望可以幫助到有需要的朋友。

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇1

  【摘要】本文簡述了現代生物技術在預防、診斷、藥物製造、治療中的具體應用。並從該技術在醫學中的應用發現了現代生物技術的重要性。

  關鍵詞 生物技術;醫學領域;實際應用

  現代生物技術最先應用的領域就是醫學領域,也是現在這種技術在應用上發展最大,成效最明顯的領域。這種技術隨著社會的進步和科技的發展,被逐漸運用到各個領域之中。

  1、現代生物技術的概念

  這種技術是以現代生命科學為前提和基礎,透過對生物組織、細胞的特性的利用進行加工生產的技術。其主要包括基因、細胞、發酵以及蛋白質工程等[1]。這種技術隨著科技的進步和發展逐漸運用到各個領域。其中最為主要的應用就是在醫學領域。

  2、在預防醫學中的應用

  首先,在預防醫學中的應用主要是透過對環境的檢測和淨化。現代生物技術在其中的應用對預防醫學來說有著非常重要的影響,同時也有著長遠的發展前景。如生物農藥和肥料的生產能夠減少環境汙染、基因探針能夠對病毒含量進行快速的檢測、基因跟蹤法可以有效的控制流行病的產生。其次是對傳統疫苗的改造。傳統的疫苗主要是對活的致病物質進行毒性消除或減弱,這在醫學中的應用顯現出了一定的侷限性。在二十世紀九十年代初透過以生物技術為基礎進行的疫苗研發,也就是核酸疫苗。這種疫苗是將與免疫原相關的基因複製到真核質粒的表面上,然後透過重組的DNA對動物進行注射,從而使動物體內的產生抗生抗體,從而使其能夠激發免疫反應,進而達到對疾病的預防和治療[2]。透過生物技術應用而產生的核酸疫苗具有高效性、安全性以及便於運輸等優點,因此受到醫學領域的關注,並且有著非常廣闊的發展前景。

  3、在診斷醫學中的應用

  透過現代生物技術應用於診斷醫學中的研究起始於二十世紀九十年代。其研究的主要目的使透過這種技術產生的治療方法能夠對一些疑難雜症進行治療。對其的治療方法主要是透過現代分子診斷技術以及基因晶片診斷技術等。首先是利用現代生物技術中的分子診斷技術,分子診斷是指應用分子生物學方法檢測患者體內遺傳物質的結構或表達水平的變化而做出診斷的技術,稱為分子診斷。分子診斷是預測診斷的主要方法,既可以進行遺傳病的診斷,也可以進行產前診斷。透過這種技術的應用可以更早的發現疾病,從而能夠進行及時的治療。目前常用的現代分子診斷技術方法包括核酸分子雜交、聚合酶鏈反應、生物晶片技術等。透過對遺傳病的基因序列進行分析,可以用於很多遺傳病的檢測過程,從而使遺傳病的防止和治療更加有效目前,我國尚未有較成型的基因晶片問世,但據悉已有幾家單位組織人力物力從事該技術的研製工作,並且取得了一些可喜的進展。其在乙肝、艾滋病的診斷上表現出了非常顯著的效果[3]。

  4、在藥物製造中的應用

  現代生物技術在藥物製造過程中的應用也有著非常明顯的優勢,與過去的化學制藥比較,其有著針對性強、療效更好以及副作用較小等優勢,並且能夠對蛋白質藥物充分的改造,在提高其藥物的療效的同時還能對其毒性降低,從而使藥物的穩定性進一步提高。並能使有效生物的活性物質透過現代生物技術和系統化的生產建立起高效快速的分子診斷技術,以及能夠進行新藥的開發,而且還能夠對一些傳統治療方法無法應對的疾病進行預防和治療。目前在其中的主要應用包括生產基因工程藥物、DNA重組製藥、利用現代生物技術進行天然藥物的加工以及從生產核算類藥物等。首先,利用現代生物技術中的基因工程技術進行藥物開發和生產有著非常重要的作用。如重組胰島素,其就是一種基因工程藥物。目前已經開發成功的大約有五十個藥物種類。如常見的胰島素、尿激酶、生長激素、干擾素以及乙肝疫苗等等。其次,是DNA重組的應用,在藥物製造的過程中利用DNA充足的技術可以更好的進行開發和生產。其主要的種類有胰島素、生長激素以及抑制劑等激素;乙肝疫苗、流感疫苗等疫苗、蛋白酶、糖化酶、溶菌酶等酶類;膠原蛋白、血清蛋白等蛋白質類。這些都是透過DNA技術應用在醫藥製造過程中所呈現的效果。並且我國在DNA重組技術上已經逐漸的完善,並且取得了很好的成績。

  5、在治療醫學中的應用

  在治療醫學中的應用包括幹細胞治療、基因治療和奈米技術治療等。首先是幹細胞治療。在醫學上,幹細胞的應用主要是在白血病和遺傳性血液病的治療中移植造血幹細胞。幹細胞治療是把健康的幹細胞移植到病人或自己體內,以達到修復病變細胞或重建功能正常的細胞和組織的目的。幹細胞療法就像給機體注入新的活力,是從根本上治療許多疾病的有效方法。透過生物技術的應用可以使白血病和遺傳性血液病的治療能夠更加有效,同時幹細胞治療的方法在腫瘤疾病的治療中也有著非常好的治療效果。其次是基因治療,這種技術主要是在一部分因為基因缺陷產生的遺傳性疾病的治療中應用。主要的治療手段使利用健康基因替換那些有著缺陷的基因,從而使遺傳性病症得到有效的治療。隨著現代生物技術在醫學領域的不斷髮展,目前這種治療方法可以使一些腫瘤、心血管系統以及神經系統的疾病得到有效的治療,併為一些現在沒有相應治療手段的病毒性病、惡性腫瘤以及各種老年病的治療開拓了非常廣闊的前景。最後,是運用奈米技術進行醫學治療。奈米技術在醫學上的應用是利用分子齊聚對人體進行疾病的診斷和治療,並能夠使病患在治療過程中的疼痛感減少,從而促進患者的健康發展[4]。如,透過運用奈米技術製成的奈米顆粒藥物在使用的過程中,可以使人體對藥物進一步的吸收,減輕器官移植中的排斥反應。

  6、結論

  綜上所述,本文對現代生物技術在預防、診斷、藥物製造、治療中的具體應用進行了詳細的分析。並從該技術在醫學中的應用發現了現代生物技術的重要性。現代生物技術在醫學上的應用有著非常顯著的效果,可以使一些傳統治療方法無法進行治療的疾病,透過現代生物技術的醫學應用,得到有效的解決。並且透過現代生物技術的進一步最佳化和升級,可以使醫學中的預防、治療、診斷、藥物製造等過程中有著更好的效果,並能使現在的醫學能夠隨著社會的發展和科技的進步得到更好的發展。

  參考文獻

  [1]徐紹涵,徐蕾涵.現代生物技術五大分支及其醫學應用[J].生物化工,2016,2(04):7 3-77+86.

  [2]楊慧,丁良,嶽志蓮.奈米生物技術在醫學中的應用[J].生物技術通報,2016,32(01):49-57.

  [3]賈敏.淺析分子生物技術在現在醫學中的應用[J].生物技術世界,2014(04):114.

  [4]趙東旭,謝海燕,李勤.生物技術與生物工程辨析

  兼論生物工程與生物醫學工程的區別[J].生物學雜誌,2017,34(01):113-118+125.

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇2

  隨著農業革命、手工業革命、工業革命、商品國際化革命、資訊產業化革命的推進,許多科學家們預言21世紀必將產生一次生物技術革命,而這一革命的主戰場就是農業。現代生物技術可有效提高農作物產量、改善農作物的營養品質。因此,現代生物技術必然會成為未來農業發展的重要趨勢。

  1、現代生物技術在農業領域的應用

  1.1基因工程在農業領域的應用

  基因工程即利用分子生物學和微生物學技術,設計好不同來源的基因順序,在體外成功構建雜交DNA分子後匯入受體細胞,使受體細胞表現出人們需要的表現型,產生出人們需要的物質。在農業領域應用基因工程技術,獲得的農作物優質、高產、抗性強,還可獲得畜、禽新品種及具有特殊作用的動、植物。例如,經過7年的努力攻關,2011年勝利突破了大面積示範(即6.67hm2示範)平均產量為13500kg/hm2的超級雜交稻第3期目標,達到了13899kg/hm2[1];運用轉基因技術將相應的基因匯入油菜中有望培育出轉基因抗病油菜新品種[2];運用基因工程技術可將抗除草劑基因匯入農作物中,使農作物能夠不受除草劑的影響,目前已生產出多種抗除草劑作物品種,應用廣泛[3]。

  1.2細胞工程在農業領域的應用

  細胞工程是指在體外培養細胞,以改變細胞某些生物學特性為目的將不同作物或動物進行細胞雜交,使植物或動物個體繁殖速度加快,以獲得優良品種或新品種及某些具有特殊作用的物質的一門技術[4]。細胞工程技術在植物快速繁殖、植物新品種選育等方面發揮著重要作用。目前植物體細胞雜交應用較多,如可以將馬鈴薯細胞和番茄細胞進行雜交,可獲得上結番茄下結馬鈴薯的“番茄馬鈴薯”;將豆科植物與向日葵進行細胞雜交,可培育出具有高營養價值的“向日豆”[5]。

  1.3發酵工程在農業領域的應用

  發酵工程即利用微生物具有的特殊作用生產出對人類生產有用的產品,或直接將微生物應用到工業生產過程的一門新的技術。發酵工程主要可應用在農業領域的2個方面,一是生產傳統的發酵產品,如果酒、茯磚茶、食醋等;二是生產一些食品新增劑。如茯磚茶的製作過程中就運用到了發酵工程技術,透過調控渥堆時間、使用接種劑、發酵劑等方法可以改進茯磚茶的加工工藝,進而可生產出“金花”飽滿、品質優良的茯磚茶。

  1.4酶工程在農業領域的應用

  酶工程,簡單來說就是利用酶的生物催化功能,藉助工程手段將相應的原料轉化成有用物質。酶工程可應用在農業領域中的制酒、制醬等方面。例如,隨著我國糧食的不斷增產,一些地區出現了粗糧過剩的問題,需要解決粗糧的澱粉利用。解決辦法之一是生產葡萄糖,但由於葡萄糖甜度不大,難以在市場上應用。最有效的辦法還是運用酶工程技術的手段,將葡萄糖轉變為甜度大的果糖,果糖不僅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度還高50%以上。

  2、微生物肥料在農業領域的應用

  2.1微生物肥料的特點

  微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在農業生產中應用該種肥料可獲得特定的肥料效應[6]。生物肥料的定義分為2個方面,從狹義上講,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物發酵產生的,活性高。施入該種肥料能夠產生活性物質,能夠增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性質,使作物的生長環境變得更好,使作物生長更優、產量更高。從廣義上講,生物肥料泛指各種具有特定肥效的生物製劑,包括特定的活的生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等,此種生物體不限定,既可以是微生物,也可以是動、植物組織和細胞[7-8]。

  2.2生物肥料的應用優勢

  微生物肥料具有其他化肥和農藥沒有的優勢,可有效改善土壤的理化性質,提高土壤肥力。目前微生物肥料已應用在綠色有機食品生產、農業生態環境保護以及高產、優質、高效農業的持續發展中,併發揮著極其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身無毒害作用,對環境幾乎無汙染;同時,施用量一般不大,在其生產過程中所消耗的能量也很少,因而可節約農民的施肥成本。此外,微生物肥料還可改善土壤的理化性質,減少土壤營養流失和富營養化的產生,實現土壤的可持續化利用。

  2.3微生物肥料的應用前景

  目前,微生物肥料在農業領域方面的應用已越來越廣泛,也得到了農民以及社會的逐步認可。國內外都在積極發展綠色農業和綠色食品,微生物肥料作為一種保護生態環境、維護人類健康的理想肥料在農業生產中的應用必將越來越廣泛、越來越重要。但是如何合理的使其替代化肥並更穩定地發揮其生態作用是未來研究的方向。

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇3

  【摘要】 生物技術已經深入中藥研究和開發的各個領域,在高質量中藥天然藥物原料的研究生產及中藥材資源可持續利用中發揮著極大的作用。

  【關鍵詞】 生物技術;中藥現代化;應用;綜述

  Abstract:Biotechnology has entered all fields of TCD research and development, exerting great function in research and production of highquality natural medicinal raw materials and sustainable utilization of Chinese herbs resource.

  Key words:biotechnology; TCD modernization; application; review

  中醫藥學是我國在自然科學領域最有特色的學科之一,中藥現代化就是將傳統中醫藥的優勢和特色與現代科學技術相結合,把中藥推向國際化。生物技術作為一種綜合了生命科學與多種現代科學理論與研究手段的高技術,在21世紀將對生命科學的各個領域產生十分深遠的影響。

  1、生物技術在高質量中藥天然藥物原料的研究生產及中藥材資源可持續利用中的應用

  生產具有國際競爭力的現代中藥,其前提是有高質量的中藥原料。現代中藥必須嚴格保證所用的藥材原料無汙染,農藥殘留和重金屬含量在十分安全的範圍內,藥效物質基礎的含量穩定、可靠並有嚴格的質量標準。我國中藥資源達1.2萬餘種,這些中藥材中部分涉及到珍稀瀕危物種,因此對珍稀瀕危中藥材的挽救、保護與合理利用迫在眉睫。遷移珍稀瀕危動、植物至飼養地和植物園是儲存物種的重要方法,建立相應的基因庫用於儲存動植物的基因,考察物種的變異具有重要意義。

  就中藥材栽培而言,GAP的實施已成為業內共識。基因技術在這方面正在逐漸發揮重要作用,如中藥材優良品種選育、道地性藥材遺傳特徵分析、抗性基因的轉基因藥用植物等。

  應用RAPD技術對南北蒼朮間的差異進行了分析,認為蒼朮的道地性是在遺傳和生態兩因素長期複雜作用下形成的遺傳和化學成分有穩定差異的居群;李萍等將5srRNA基因間區序列的變異用於對金銀花葯材道地性的分析。有報道用轉基因植物可生產外源基因編碼的產物(如a栝蔞素、干擾素等),隨著表達效率的提高和受體植物範圍的不斷擴大,將有可能在傳統中藥材中加入有用的新遺傳特性,增加植物的抗病能力等,這將為中藥材的綠色栽培奠定良好的基礎。

  2、細胞工程技術為中藥人工資源的開發提供了有效途徑

  作為中藥和天然藥物發揮藥效活性的物質基礎,天然活性成分往往含量很低,而天然野生資源隨著藥物的開發利用儲存量不斷下降,其原料來源能否滿足批次化生產的需求,是所有天然創新藥物開發所面臨的重大難題,也是高水平中藥能否廣泛應用並走向世界的瓶頸。因此,針對特定有效成分或組分生產的中藥人工資源開發生產技術引起了研究者的極大關注。為合理利用其資源,可利用生物技術的方法和手段進行一些珍稀瀕危品種的快速繁殖,研究其在自然或人工控制條件下個體更新的速率及規律等,如石斛試管苗的快速繁殖。

  發酵工程利用生物細胞在人工條件下的快速增殖與次生代謝產物的產生,為人工資源的生產提供了技術平臺。目前,以冬蟲夏草菌發酵生產的菌絲體及產物已形成產業化規模,並有相應的下游產品暢銷。

  以微生物、植物、動物細胞為反應器,進行天然活性物質的生產和加工,也已引起研究者的極大興趣,以此推動的天然產物的生物轉化和生物合成研究與開發,在國內中藥研究和開發中的作用正為更多的研究和生產部門所重視。許建峰等利用高山紅景天培養細胞生物轉化外源酪醇生產紅景天苷。紫杉醇作為一種作用機理獨特的天然抗癌藥物,自發現以來受到了人們的廣泛重視,但其在植物紅豆杉中的含量極低,而紅豆杉生長緩慢,資源匱乏,因此嚴重限制了紫杉醇的進一步開發應用。為此,近年來各國科學家在尋找及擴大紫杉醇的藥源途徑上進行了大量的工作。甘煩遠等對紫杉醇的研究進行了綜述,透過兩篇綜述所反映出的研究內容可以看出為解決紫杉醇的資源問題。全世界的科學家分別從篩選高產紅豆杉栽培品種、微生物生物合成、化學合成、生物合成途徑探索、生物合成關鍵酶的發現及其基因表達等多途徑進行資源研究,而這些研究中生物合成與生物轉化技術起著極為重要的作用。

  3、酶工程是中藥活性成分生產追求的最佳技術手段之一

  就療效確切的單一天然活性成分而言,能夠透過工業化生產獲得天然結構複雜的單一產物是人們追求的目標,但天然化合物結構複雜,常有多個不對稱碳原子,合成難度較大或合成條件苛刻;而酶工程為這類成分的獲得提供了新的途徑。如金東史等利用酶轉化方法將人參中的主要皂苷成分轉化成含量只有十萬分之幾的人參皂苷Rh2,並達到了月產30kg的生產規模。

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇4

  【摘要】現階段,現代生物技術在各行各業中都發揮著越來越重要的作用,尤其在環境檢測中,現代生物技術的應用極大的提高了環境檢測的效率。基於此,本文主要對現代生物技術的內涵以及常見的幾種現代生物技術進行了分析,並提出了其在環境檢測中的具體應用,以期為相關人員提供參考。

  【關鍵詞】現代生物技術;環境檢測;應用

  1、引言

  現階段,我國常見現代生物技術包括生物感測器技術、生物酶技術以及生物晶片技術等,這些監測技術具有較強的特異性、靈敏性和準確性,操作簡單快速,因此在目前的環境檢測工作中都發揮了十分重要的作用,大大提高了環境檢測的質量和水平,加強對其分析研究有著十分重要的意義。

  2、現代生物技術的基本簡介

  現代生物技術其主要包含有分子生物學、微生物學、系統生物學以及免疫學等多種理論,而且與化學、計算機以及微電子等多種學科相互結合,綜合性較強,因而,具有十分廣泛的應用領域。現代生物技術主要的研究物件是生物,主要的研究目的是為了實現對資源的有效開發和利用,操作過程簡單快捷,能夠有效地減少資源浪費和環境汙染。現代生物技術所開發的產品具有較高的純度和較高的安全性,產品質量可靠,最大程度地滿足了人們的使用需求,實現了連續化的操作,有利於建立資源節約型、環境友好型的生態環境。現代生物技術目前主要在農業生物技術、植物生物技術、醫學生物技術以及環境生物技術等領域實現了廣泛的應用。

  3、環境檢測中常用的幾種現代生物技術

  3.1生物感測技術

  生物感測器的技術基礎是固定化酶技術,能夠將識別與感知的資訊轉化成電子訊號,並透過電子訊號裝置對其進行控制,最後被檢測的物質可以透過電子器件檢測出來,然後將其轉化成已被檢測的電子訊號。目前生物感測技術是環境檢測中應用最多的技術。

  3.2基因探針與PCR技術

  基因探針技術中的非放射性核酸探針可以應用於環境檢測中,主要應用於環境中細菌或病毒的檢測,且非放射性核酸探針對病毒及細菌的檢測還十分靈敏,核酸雜交技術應用於環境微生物的監測中不僅更加安全可靠,還十分快速有效,目前核酸探針及PCR技術已經廣泛應用於水環境中如大腸桿菌、志賀氏菌等微生物的檢測。

  3.3酶免疫檢測技術

  酶免疫監測技術是利用抗原和抗體的特異性反應而研發的,該技術將酶進行標記,然後再將標記過的酶與待檢測的抗原進行檢測,根據其出現的免疫學特徵反應透過比對確定待檢測病毒或細菌的種類。酶聯免疫吸附檢測技術是目前應用最為廣泛的一種酶免疫檢測技術,其主要應用於水質檢測中。

  3.4生物晶片技術生物晶片技術是利用微電子技術研發的一種微加工技術,可以將作為探針的分析固定與於固定相表面,然後根據構建的生物化學分析系統進行分析,從而實現對蛋白質、細胞等生物學組成成分進行快速準確的檢測,其主要應用於水汙染中的化學物質毒性的檢測。

  4、在環境檢測中現代生物技術的具體應用

  4.1生物感測技術的應用

  數字科技和生物技術的快速發展,各個學科也都實現了不斷的進步與發展,並且在發展過程中實現了學科的相互交叉和融合。生物感測技術因其具有高度整合化、微型化以及自動化的特點,因此在環境檢測中實現了廣泛的應用。生物感測器能夠實現生物反應與電訊號的轉換,為環境檢測提供了大量快速有效的分析手段,實現了食品工業以及環境檢測的技術革命。生物感測技術的應用理論基礎是實現傳染物與生物層之間專一的固定化作用,作用原理就是透過被測物件與生物組之間的相互作用,然後利用電子元器件將對被測物件的監測轉化為比較容易被識別的電子訊號,最終再透過電子訊號裝置和裝置對電子訊號進行識別和分析,實現對監測物件的有效控制。生物感測技術具有測定速度快、操作簡單、反應靈敏準確、成本低等優點,因此在未來的環境檢測中一定會實現更加廣泛的應用和推廣。

  4.2基因探針和PCR技術的應用

  不同的微生物病原體具有不同的致病劑量,因此確定水樣中病原體的數量和種類提高檢測的準確度顯得異常重要水體汙染問題已引起了人們的極大關注,確定自然水體或汙水水樣中受病原體或化學類汙染物汙染的程度和快速確定汙染源是一個難點問題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經實驗室培養。因此,用傳統培養方法研究微生物群落,不能反映環境的真實情況。DNA損傷評價汙染物遺傳毒性的一個很有價值的生物指標,PCR技術的應用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進展,提供了一種在分子水平上分析環境生物DNA損傷和檢測病原體的簡便方法,該方法克服了傳統方法的缺陷,更利於提高環境檢測的效率和準確性。PCR有許多不同種類,如實時定量PCR,多重PCR等,用PCR得到的母的片段可用於微生物檢測。目前已有將PCR技術用於飲用水中大腸桿菌的檢測;用於製備基因工程中的目的片段;用於DNA雜交技術中DNA探針的製備;用於環境生物多型性的分析。DNA探針是用生物素、熒光素等物質進行標記的能夠與待測基因進行特異性互補產生雜交訊號的DNA的片段。熒光探針、寡聚核苷酸探針等已被應用於監測水中的大腸桿菌,取得了很好的結果。為了更靈敏、快速的檢測水中大腸桿菌,目前DNA探針技術多於PCR技術結合使用。PCR技術的基本原理類似於DNA的天然複製過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個基本反應步驟構成:

  (1)模板DNA的變性模板DNA經加熱至93℃左右一定時間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備;

  (2)模板DNA與引物的退火(復性)模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合;

  (3)引物的延伸DNA模板一引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按鹼基配對與半保留複製原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留複製鏈重複迴圈變性———退火———延伸三過程,就可獲得更多的“半保留複製鏈”,而且這種新鏈又可成為下次迴圈的模板。每完成一個迴圈需2~4min,2~3h就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。到達平臺期(Plateau)所需迴圈次數取決於樣品中模板的複製。PCR技術在環境檢測中的基本原理見圖。

  4.3生物酶技術的具體應用

  目前,我國的環境檢測工作中另一個應用比較廣泛的現代生物技術就是生物酶技術。

  ①生物酶技術的處理功效高。生物酶技術的作用原理是將微生物與酶進行有效的結合,能夠快速有效地進行汙染物的降解,從而增強環境檢測過程中的汙染處理功效。

  ②生物酶技術在環境檢測中的適應性更加廣泛。生物酶技術有效地降低了微生物的生存要求,為微生物創造了更加適宜的溫度和pH條件,大大增加了微生物的作用效果。

  ③生物酶技術與其他方法相比更具有針對性。生物酶技術目前被廣泛地應用於不同的領域和不同的環境,因此,在使用時可以充分地根據實際情況進行選擇,從而採取更具有針對性和效力的方案進行監測。

  ④生物酶技術的汙染治理成本也較低。生物酶技術的應用不需要引進龐大的裝置和裝置,大大降低了治理成本和投資成本,並且具有顯著的治理效果。在此,主要就生物酶技術在處理水汙染中的具體應用進行了簡要的分析。某城市生活汙水處理廠各構築物內滯留汙水總水量約為1.5萬t;外觀呈現黑色,並散發臭味。

  經環保部門對滯留汙水進行取樣監測,監測資料如表1。從表1可知,滯留汙水中的COD、NH3-N、硫化物等均超標,最高超標達10倍以上。該滯留汙水中混有大量製革廢水及化工廢水。製革廢水由強鹼性的浸灰脫毛廢水和弱酸性的鞣革廢水組成,前者含有高濃度的氯化物、硫化物、表面活性劑、防腐劑、油脂、蛋白質及SS等汙染物;後者含有高濃度的鞣料、化學助劑及染料等。製革混合廢水呈鹼性、有毒性、難降解物質含量高,外觀汙濁,氣味難聞。而對滯留汙水投加高效複合生物酶藥劑進行應急處置後,高效複合生物酶對於滯留汙水中的汙染物進行高效催化降解,逐步改善滯留汙水的水質狀況。投加高效複合生物酶藥劑後,一週即可使其中的汙染物降解30~50%。由表2可以看出,高效複合生物酶對滯留汙水的應急處置有明顯的效果。投加高效複合生物酶藥劑一週後,經相關環保部門對汙水進行取樣監測,監測結果見表2。

  4.4生物晶片技術的具體應用

  在進行環境檢測時應用生物晶片技術時能夠有效地提高環境檢測的'質量和水平,使得我國環境檢測技術得到進一步的發展。生物晶片技術可以自動、快速、準確地監測出不同基因的表達情況和環境因素對基因的影響作用。生物晶片技術目前所採用的載體主要有組織晶片、蛋白質晶片以及基因晶片等,生物晶片技術透過對細胞基因組的詳細分析,準確篩選DNA的多型性變化和突變過程,從而確定出環境汙染對生物基因水平的影響,實現對汙染的科學監測。隨著生物晶片技術的不斷髮展,其在環境檢測過程中逐漸成為新的研究方向和研究概念,未來具有更加廣泛的應用前景。

  5、結語

  總而言之,現代生物技術在環境檢測中得到了較為廣泛的應用,而現代生物技術的進步大大促進了環境檢測工作效益的提高,有利於改善我國生態環境,對環境保護具有深遠意義。

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇5

  摘要:生物技術是一門由多學科綜合的新興科學,就生物科學而言,它包括了微生物、生物化學、細胞生物學、免疫學、育種學等幾乎所有與生命科學有掛的學科,特別是現代分子生物學的最新理論和成果更是生物技術發展的基礎。隨著生物技術的發展,人們可以對生物體進行不同層次的設計、控制、改造或模擬,產生巨大生產力的同時,也帶來了生物物種倫理的問題,引起了人們的高度關注和深思。

  關鍵詞:生物技術;倫理問題;思考

  21世紀是生命科學的世紀,生物技術的發展對人類和社會的影響深遠。而生物技術引發的倫理問題,已成為世界的焦點議題。如何合理的應用生物技術造福人類和社會,是眾多學者和科學家急需解決的問題。

  一、現代生物技術研究的新進展

  進入21世紀,生物技術正處於發展成熟階段,生物技術的應用已經滲透到我們生活中許多與生物無關的角落。生物技術的發展至今已經揭示了許多生命現象的本質及其規律,但生命現象極其複雜,目前仍有許多課題有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎幹細胞、轉基因食品、人類基因組計劃、組織工程等研究和實際應用等領域取得了成果。

  (一)克隆技術。克隆原意是無性繁殖,即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系,該細胞系中每個細胞的基因都是相同的。克隆技術首先用於動物,動物克隆就是透過無性繁殖方式,由動物細胞產生的遺傳形狀相同的動物個體。克隆羊多莉是首例克隆成功的動物。動物克隆為我們進一步揭示生命的奧妙及人類的自我認識展現了全新的視野。

  (二)胚胎幹細胞。幹細胞是生物體在生長髮育過程中起“主幹”作用的高度未分化細胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。幹細胞分為三大類:全能幹細胞、多能幹細胞和專能幹細胞。全能幹細胞之所以全能,是指它可以分化成人體全部細胞型別,進而構建心、肝、腎、肺等多種組織和器官,最終發育成一個完整的個體。全能幹細胞再進一步分裂、分化中又形成了各種多能幹細胞。多能幹細胞具有分化為多種細胞組織的潛能,但是卻失去了發育成完整個體的能力。

  (三)轉基因食品。轉基因食品是利用生物技術將某些生物的基因轉移到其他物種中去,從而改造生物的遺傳物質,使其在性質、消費品質等方面向人類所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或以這種生物為原料,加工出來的食品都被稱為轉基因食品。轉基因食品在歐美應進入人們的日常生活中。有資料表明,在歐洲,玉米鑽心蟲每年要毀壞4000萬噸玉米,佔世界玉米總產量的7%,但是如果把分離出來的抗鑽心蟲基因植入玉米中去,就可培育出抗蟲害的玉米,這種玉米就是轉基因食品。

  二、現代技術發展引發的倫理問題

  (一)關於克隆人的爭議。從“多莉”羊的克隆成功,待幾年來其他克隆動物的嘗試,克隆技術正不斷髮展。目前科學界把對人體的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆。科學界和倫理界對治療性克隆普遍支援。但生殖性克隆,即克隆完整的人則遭到很大的抵制。克隆人給倫理道德方面帶來了巨大的衝擊,對現有的社會關係、家庭結構造成了巨大的衝擊。另外,克隆人的身份難以認定,使人倫關係發生模糊、混亂乃至顛倒,進而衝擊傳統的家庭觀以及權利與義務觀。

  (二)胚盤幹細胞研究中的生命倫理問題。由於胚盤幹細胞的製備是離不開人類卵子、胚盤以及克隆技術的,而卵子與胚盤在一些不同的國家和宗教界被視為是生命的起源,與活著的嬰兒沒有什麼不同,所以在許多國家是被嚴格禁止的。堅持認為可以用人類胚胎做實驗的人認為:

  1、早期胚胎僅是一團細胞,尚難稱其為人的一條生命,從胚泡內細胞培養成人的胚胎幹細胞,並沒有殺死細胞,只是改變細胞的命運;

  2、培養胚盤幹細胞是用於治療現在還無法治癒的組織壞死性疾病,讓病人恢復健康,完全是合乎人類倫理道德。

  (三)轉基因食品的潛在危險。對轉基因食品發展有兩種態度:支持者極力宣傳其帶給人類充足的糧食和新型抗病蟲策略;反對者則強調人為地用基因技術改變神武,會給人體健康和環境帶來危害。基因表達調控是個複雜的生命現象。目前,人類對基因的活動實施瞭解還不夠透徹,還沒有十足的把握控制基因中組後的結果。1993年英國的一份報告列出了一些人們對於轉基因食品應用的來努力方面的主要擔憂:

  1、人類基因轉入食品動物,如將人類基因因子與凝血的蛋白質的基因轉入綿羊中;

  2、某些宗教團體禁止食用的動物基因轉入他們通常食用的動物中,這可能觸怒猶太人和穆斯林,列入將豬的基因轉入綿羊;

  3、動物基因轉入植物中,可能會引起一些素食者的特別關注。

  三、現代生物技術發展存在的倫理問題對策

  現代生物技術的飛速發展,引發諸多倫理問題,發人深思。為了促進生物技術的和諧發展,應採取相應對策和措施。科學預言,21世紀是生物技術發展的黃金時期,全國普及大眾倫理學知識尤為重要,設定倫理學諮詢機構,利用各種媒體宣傳倫理學知識,增強大眾的倫理學意識,提高全民族的整體倫理水平。同時,我們還應改變傳統倫理觀念,發展中國特色的生命倫理學。總體上,生命倫理學應和國際生命倫理學保持一致,但又要保持中國的特色。另外,培養生命倫理專業人才,解決人才匱乏的局面。生命倫理學的發展任道重遠,生命倫理學人才匱乏問題需要解決,設定生命倫理學專業,加快專業人才培養規模勢在必行,特別應注重研究生、博士生的培養。

  四、結語

  現代生物技術的高速發展再給人類和社會帶來積極影響的同時,必然會出現各種各樣的問題。其中,導致的倫理問題尤其受人們的重視。我們應該正確看待這些問題的發生,並應用學習的科學知識盡力將其引導到好的方面發展。因此,我們任道而重遠,希望透過我們的努力使現代生物技術應用給人類帶來更多的實惠。

  現代生物技術在醫學中的應用論文 篇6

  摘要:當今的水處理技術中,生物處理法已成為水汙染控制的主要方法,尤其是現代生物技術將成為水汙染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點,著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況,在此基礎上提出今後現代生物技術在水汙染控制領域中的研究方向。

  關鍵詞:現代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑

  引言

  隨著工業的高速發展,水環境汙染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境,制約著社會和經濟的進一步發展。因此,水汙染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中,生物處理法已成為世界各國控制水汙染的主要手段,尤其是現代生物技術將成為水汙染控制領域重點開發和應用的技術手段,主要應用於廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。

  1、現代生物技術的內容與特點

  現代生物技術是指以DNA技術為先導,包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1,2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域,但它們之間又相互補充和銜接,形成一個完整的體系。

  生物技術的特點大致有[3]:

  ①以生物為物件,不依賴地球上的有限資源,而是著眼於再生資源的利用;

  ②在常溫、常壓下進行,過程簡單,可連續化操作,並可節約能源,減少環境汙染;

  ③開闢了生產高純度、優質、安全可靠的生物製品的新途徑;

  ④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命型別。

  2、現代生物技術在廢水處理中的應用

  廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的汙染物進行轉移和轉化,從而使廢水得到淨化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速,好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨於成熟,所以,這裡只介紹固定化等新興技術。

  2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代後國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質,一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化後,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研製的聚集—交聯固定化細胞技術,將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性汙泥上,投加於“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中,處理印染廢水,結果表明:出水色度極低,處理後的水可回用[4]。

  2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或透過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有:

  ①高濃度活性汙泥法,以高汙泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理,加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便汙水取得顯著效果[5]。

  ②生物—鐵法,是在普通活性汙泥中加入無機鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性汙泥,具有高濃度活性汙泥法的特點,主要用來提高除磷效果。

  ③生物—活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產生協同增效作用。在該系統中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解廢水毒效能力明顯增強,同時提高脫氮水平。

  2.3 生物反應器技術 生物反應器技術,是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體,有利於微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應條件優越,汙染物具有充分的時間與微生物接觸,有利於增強微生物的分解代謝能力。目前,2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低,造價較高,但其管理方便,執行費用低,所以歐美地區約有7%的汙水處理廠採用該技術[6]。

  3、生物修復技術

  生物修復技術[7]是利用生物,特別是微生物將土壤、地下水或海洋中汙染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用於清除地下水、廢水中的汙染物。金屬雖然不能被生物降解,但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除汙染物的程序,常常採用許多強化措施,使自然生態系統維持原狀的前提下,使受汙染的環境得以修復。研究表明,生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點:

  ①經濟,僅為物化法30%-50%;

  ②對環境影響小,不產生二次汙染,遺留問題少;

  ③最大限度地降低汙染物的濃度;

  ④修復時間較短,就地修復,操作方便。

  生物修復中主要涉及兩大問題,即有效性和安全性評價。為提高有效性今後將應用分子微生物學分離、鑑別、製造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平,需發展鑑定微生物的分子生物技術,以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。

  4、微生物水處理劑

  微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面:

  ①微生態製劑。微生態製劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配製而成的活性微生物製劑,已經在保健領域發揮重要作用。用於環境淨化的微生態製劑由於其應用範圍廣、使用安全、無副作用,為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發,已有采用微生態製劑原位修復水體的成功例項[9]。

  ②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向,主要有兩大類:一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的汙染物;另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體淨化廢水中的汙染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重複利用。

  ③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術,透過微生物發酵,抽提精製而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑,這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解效能好,成本低,無二次汙染等。

  目前,已篩選出19種具有絮凝能力的微生物,其中,黴菌8種,細菌5種,放線菌5種,酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展,微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。

  現代生物技術在水汙染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為,今後應從四個方面進行深入研究:

  ①分離、篩選和培養高效降解菌,利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解汙染物;

  ②構建高效反應器,最佳化執行條件,探索新技術新方法;

  ③開發高效、無毒、廉價、可大批次生產的微生物水處理劑;

  ④著力實踐和推廣生物修復示範工程,為生態環境建設提供有力的技術支援。

  參考文獻:

  [1]李亞一.生物技術[M].北京:中國科學技術出版社.1994.1.

  [2]王凱軍.發達國家環境生物技術研究規劃簡介[J].給水排水.1996.22(9):7-9.

  [3]唐瓊等.生物技術在環境保護中的應用及前景[J].環境汙染治理技術與裝置.2002.3(10):28-35.

  [4]王增長,牛志卿.利用生物工程治理印染廢水及回用中試研究[J].中國環境科學.1996.16(4):271-274.

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