分子生物学的有关应用医学PPT

,一、引语,一、分子生物技术概述,定义：分子生物技术也称之为生物工程, 是现代生物技术的主要标志, 它是以基因重组技术和细胞融合技术为基础, 利用生物体( 或者生物组织、细胞及其组分) 的特性和功能, 设计构建具有预期性状的新物种或新品系, 以及与工程原理相结合进行生产加工, 为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。内容：基因工程技术、细胞工程技术、DNA 测序技术、DNA 芯片技术、酶工程技术等。,定义：分子生物技术也称之为生物工程, 是现代生物技术的主要标志, 它是以基因重组技术和细胞融合技术为基础, 利用生物体( 或者生物组织、细胞及其组分) 的特性和功能, 设计构建具有预期性状的新物种或新品系, 以及与工程原理相结合进行生产加工, 为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。内容：基因工程技术、细胞工程技术、DNA 测序技术、DNA 芯片技术、酶工程技术等。,1.2.3.4.5.,分子生物传感器在医学中的应用,简介：分子生物传感器是利用一定的生物或化学固定技术, 将生物识别元件( 如酶、抗体、抗原、蛋白、核酸、受体、细胞、微生物、动植物组织) 固定在换能器上, 当待测物与生物识别元件发生特异性反应后,通过换能器将所产生的反应结果转变为可以输出、检测的电信号和光信号等, 以此对待测物质进行定性和定量分析, 从而达到检测分析的目的。,分子生物传感器在医学中的应用,应用：分子生物传感器可以广泛地应用于对体液中的微量蛋白、小分子有机物、核酸等多种物质的检测。在现代医学检验中, 这些项目是临床诊断和病情分析的重要依据。能够在体内实时监控的生物传感器对于手术中或重症监护的病人都很有帮助。,聚合酶链式反应在医学检验中的应用,简介： 聚合酶链式反应（PCR）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增。,聚合酶链式反应在医学检验中的应用,聚合酶链式反应在医学检验中的应用,新PCR技术：实时定量PCR、原位PCR技术、链置换扩增技术、连接酶反应（LCR）等，与传统的培养鉴定、免疫测定相比具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。应用：它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断或任何有脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）的地方。,聚合酶链式反应在医学检验中的应用,聚合酶链式反应测试仪,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,1.分子生物纳米技术应用于基因诊断基因诊断是利用分子杂交及荧光技术检测DNA 片段, 已经为基因诊断在临床上的应用带来了巨大的发展前景。研究表明, 利用纳米技术, 如利用金纳米微粒结合杂交DNA 片段, 很容易进入机体细胞核, 并与核内染色体组合, 具有较高的特异性, 可以克服,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,目前基因诊断所面临的一些困难和问题, 进一步提高了基因诊断在实验室中的地位。科学家通过超顺磁性氧化铁纳米粒脂质体对肝癌的研究, 提高了直径3 mm 以下的肿瘤检测率。结论表明, 纳米微粒对肿瘤早期发现、早期诊断具有重要意义。,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,2.分子纳米技术应用于基因疗法原理: 质粒DNA 进入目的细胞后, 可以修复遗传错误, 或可产生治疗因子, 如多肽、蛋白质、抗原等, 纳米技术能使DNA 通过主动靶向作用定位于细胞。将质粒DNA 缩小到50200nm, 带上负电荷进入到细胞核, 插入到细胞核DNA 的确切部位, 起到对症治疗效果。,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,肿瘤的基因治疗过程,分子生物纳米技术在医学检验中的应用,优点：快速有效地确定基因序列、基因和药物的体内走向、传送和定位传递, 使临床诊断和治疗过程效率得以提高。同时无机纳米颗粒体积小, 可在血管中随血液循环, 透过血管壁进入各个脏器的细胞中, 作为新型非病毒型基因载体能有效介导DNA 的转导, 并使其在细胞内高水平的表达, 从而为基因表达、功能研究及基因治疗提供了新的技术和手段。,分子生物芯片技术在医学检验中的应用,简介：生物芯片是指将大量探针分子固定于支持物上( 通常支持物上的一个点代表一种分子探针) , 并与标记的样品杂交或反应, 通过自动化仪器检测杂交或反应信号的强度而判断样品中靶分子的数量。,分子生物芯片技术在医学检验中的应用,分子生物芯片技术在医学检验中的应用,原理：在检测病原菌方面, 由于大部分细菌、病毒的基因组测序已完成, 将许多代表每种微生物的特殊基因制成1 张芯片, 通过反转录可检测标本中的有无病原体基因的表达及表达的情况, 以判断病人感染病原及感染的进程、宿主的反应。由于P53 抑癌基因在多数肿瘤中均发生突变, 因此其实是重要的肿瘤诊断靶基因。,分子生物技术在医学制药中的应用,优点：针对性强、疗效好、副作用较小 对蛋白质药物改造、提高疗效、降低毒性、提高稳定性具有重要作用, 并且能够利用生物系统, 将自然界中存在的含量极低的有效生物活性物质进行大规模生产以及建立起高效、快速、准确、简便的分子诊断技术和开发出新药, 更重要的是可以预防和治疗一些应用传统治疗方法无法克服的疾病。,分子生物技术在医学制药中的应用,应用: 1.生产基因 工程药物：,分子生物技术在医学制药中的应用,分子生物技术在医学制药中的应用,应用: 2.生产发酵 工程药物：,分子生物技术在医学制药中的应用,应用: 3.生产核酸 类药物：,分子生物技术在医学制药中的应用,应用: 4.利用生物系统加工天然药物; 5.从海洋生物中纯化提取药物。,1.2.3.,行业现状,目前，随着基因克隆技术趋向成熟和基因测序工作逐步完善，后基因时代已经到来。20世纪末数理科学在生物学领域广泛渗透，在结构基因组学，功能基因组学和环境基因组学蓬勃发展的形势下，分子诊断学技术将会取得突破性进展，也使检验医学进入了崭新的领域，为学科发展提供新的机遇。,发展趋势,检验医学中的分子生物学技术发展趋势有二：一是定量PCR；二是 PCR的全自动化，如应用扩增与检测于一体的一次性试验卡，可较好地解决PCR 污染问题。除PCR以外的体外基因扩增技术如连接酶反应（LCR ），链置换扩增系统（SDA ），转录扩增系统（TAS ），自限序列扩增系统（3SR ）等技术也将由科研进入临床。,分子生物学是一门正在蓬勃发展的新兴学科，并且新的技术和应用不断涌现。但真正适合临床检验常规应用的还不多。其主要原因除了有的新方法还不十分成熟以外，方法相对较复杂，商品化的药盒和专用设备价格高昂，患者难以承受。尽管如此，我们仍然要努力学习和大力传播分子生物学知识和最新信息。因为随着研究的深入和大规模商业开发，今天技术复杂、价高的试验，明天就可能方法简化、价格降低，达到普遍应用的要求。,分子生物学是一门正在蓬勃发展的新兴学科，并且新的技术和应用不断涌现。但真正适合临床检