细胞工程在生物制药中的应用摘要：细胞工程技术是我国医疗研究与药物开发的重要基础，当今的医药研究离不开细胞工程。细胞工程技术的出现与发展促使了我国的生物医疗以及生物制药飞速的发展。本文依据细胞工程技术实践的细胞类型的不同，分别从植物细胞和动物细胞两方面进行应用阐述。本文将细胞工程在制药工程中的主要涉及邻域和应用的具体实例进行综述，体现细胞工程制药的重要性，最后总结推导我国未来对细胞工程的规划。关键词：细胞工程生物制药动物细胞工程植物细胞工程1细胞工程的概述细胞工程做为生物工程的重要组成部分之一，将细胞作为研究对象进行培养，依据遗传学、细胞生物学以及分子生物学的原理，满足现代人们的需求。设计改变出特种细胞产品，造福于当今的生命科学。将细胞工程进行合理利用，对动植物细胞进行培养，生产制造出新型生物产品。全世界有将近一半的医药产品是细胞工程生产制成的，在这当中四分之一的药物从植物细胞中进行提取，与植物细胞一样，动物细胞工程也应用广泛，就比如疫情期间大量使用生产的灭活疫苗。因此可以说细胞工程对生物制药而言有着无法替代的重要地位。细胞工程的发展，大致可以分为三个阶段。本文将三个阶段分别称为探索期、诞生期还有今天还在继续创新科研的快速发展期。首先在第一阶段，20世纪初植物细胞的细胞全能性首次被德国的哈勃兰特科学家提及。在这之后的20世纪30年代，植物学家温特发现植物根的生长主要由B族维生素和生长素进行作用。过了一年的时间，差不多在同一时间法国的2个科学家同时培养出胡萝卜组织，而且细胞可以顺利增殖，可以说植物组织培养的奠基人就是这两位。动物细胞的探索期比植物细胞早半个世纪。19世纪末首次提出组织培养一词，20世纪初，蝌蚪的神经组织成功被分离出，美国生物学家将神经组织放入培养液中，生长出了神经纤维。细胞工程诞生于1970年左右，它真正的兴起是因为细胞融合、动物克隆、以及细胞核移植技术的兴起和初次尝试。1973年的人参皂基，两年之后的单克隆抗体，里程碑性的第1只克隆羊多利等，都是细胞工程快速发展期的代表之作。y2植物细胞工程生物制药2.1主要涉及领域2.1.1植物细胞培养植物细胞培养技术是根据20世纪德国哈巴兰特提出的细胞全能性，将植物的离体组织进行离体培养，通过分离、培养、再生实现植物的大规模繁殖并且培养出无病毒植株。细胞培养技术使得植株仅需很小的面积就可以在无菌条件下快速生长，非常方便人为控制，并且不受气候季节影响。有人统计过，利用植物细胞培养繁殖出的植物与从培养中分离出的次级代谢产物，加起来多达1000多种，甚至有些药物的有利药物代谢物比原有植物含量更高，例如典型的公认抗癌药物紫杉醇，就是从豆杉细胞中培养出的。对于烧伤痔疮有奇效的紫草宁，是从紫草细胞中提取分离而来。植物细胞培养技术能够造福于植物自身代谢产物的大规模生产。2.2应用实例2.2.1人参根细胞中生产人参皂苷人参为五加科人参，属于珍贵的草本植物，它的根可以作为药，是中外闻名的名贵药材，被称为药中之王。科学家们研究发现人参中的有效成分为人参皂苷，人参多糖等，可以延缓衰老，补元气，护脾护肝。但由于人参生长周期长，人参皂苷含量仅占人参根干重量的二十分之一，植物细胞工程人参组织培养就显的十分重要。而且细胞工程不仅可以节约土地资源，而且还能够保护生态环境，减少破坏。近年来我国主要用细胞液体悬浮对人参组织培养。首先将人参根置于培养基上，生长出适宜悬浮培养的材料，得到生长蓬勃，颜色淡，质地蓬松的组织，然后继续培养。根据研究表明最佳的培养周期为1个月，加入相同浓度的氨态氮源和硝态氮源，磷酸盐以每毫升170mg进行调配对于培养而言是最佳的。在细胞的生长初期给予少量的糖生长后期适当添加糖，合理控制pH,添加必须的生长素和激动素。作为我们的邻国，韩日两国已经实现了产业化，但是我国人参组织培养的技术还有待改善和进一步的研究，存在诸多的问题，无法大规模的进行生产应用，期待该项技术争取早日为社会和经济发展作出贡献。2.2.2紫草细胞培养紫草又称紫丹，是紫草科紫草属植物，属于多年生草木植物。紫草的根部有一种叫紫草素的物质，可以活血抗炎，清热解毒，治疗烫伤疮疡，同时也是一种高级色素。紫草深受市场欢迎，但是由于紫草大部分属于野生植物，产量稀少，资源严重缺乏，并且一些无良厂家或者个人大规模的肆意采挖，严重导致紫草资源匮乏。紫草的人工培植和化学合成工艺均不能满足需求，存活率不高，并且生产成本高昂。随着细胞工程的诞生，科学家就想到了将植物组织培养技术运用于生产紫草，成功解决这个疑难问题。1974年塔巴塔开创了用细胞工程培养紫草细胞的先河，不到10年的时间他通过悬浮培养获取到紫草素衍生物。紫草细胞的培养包含3种方法，分别为细胞悬浮培养，固定化培养还有双液相培养。研究最全面的是细胞悬浮培养。细胞悬浮培养分为两部分，第1部分对细胞进行培养，第2步进行色素合成。在细胞生长期间目的产物形成，转入培养基的15至25天内合成最明显。近年来固定化培养方法也在进一步研究，固定化培养法是把B5培养基作为基础的培养基，以此减缓细胞生长速度，从而增加紫草色素外泌量。在20世纪末，我国通过科研，成功培养提取出的紫草素比天然紫草根中的紫草素含量多了十倍。3动物细胞工程生物制药3.1主要涉及领域3.1.1细胞融合技术细胞融合技术是指在外力作用或人工方法下把两个或两个以上的细胞合并成一个细胞。细胞融合是目前我国细胞工程中最成熟的技术，在遗传学、生物学还有免疫学中广为使用。不受有机杂交的种性隔离机制影响，几乎可以对任何细胞杂交生成新的细胞。细胞融合技术荣获了1984年的诺贝尔医学奖。科学家们将长命的骨髓瘤细胞和短命B淋巴细胞这两种细胞进行融合，研究出了新的细胞，称为杂交瘤细胞。杂交瘤细胞同时拥有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的优点，不仅具有很强的繁殖能力，而且可以产生特异性抗体。3.1.2转基因动物技术转基因动物位于转基因生产药物的第三时间段，转基因动物技术是将外源基因和内部重组的基因结构转移到动物的受精卵内，在动物的身体里进行整合和表达，产生具有新遗传信息的动物，并把遗传信息成功的传给新一代。在动物器官中的乳房是最适合进行蛋白药物生产的部位，而转基因动物的乳房可以生产更多