基因工程技术范文

时间:2023-11-19 01:37:45

基因工程技术

基因工程技术篇1

关键词:基因工程技术;生物燃料;应用

基因工程技术的出现让各个国家都开始对该领域进行重视,因此该技术不仅是生物科学中的前沿技术,也对社会的各个领域发展具有重要的推动作用。基因工程技术的出现的时间虽然是比较晚的,但是它已经在很多领域都创造出了很大的奇迹,向人们展示出了巨大的科学价值,将其应用在生物燃料领域也必定具有很大的发展,对全球可持续发展的能源战略目标实现具有非常重要的意义。

一、基因工程技术的概述

基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中,然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说,它与传统生物技术是一脉相承的,但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先,传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组,但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次,传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行,不能准确的选择某个基因,但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的,并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看,基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。

二、生物燃料技术的现状

(一)生物柴油生物柴油是优质石化燃料的重要替代品,它在性能方面与普通柴油是及其相似的,因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的,基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说,它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性,一般是因地制宜,通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说,想要发展生物柴油,就需要因地制宜,走原料多元化的发展道路,其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说,制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法,物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法,其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。1.酸或碱催化法在酸或碱的催化之下,油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应,在反应之后对下层的粗甘油进行去除,然后回收出售,上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高,一般会产生一定的废物,并且在回收利用方面也存在着一定的难度,整体的生产工艺也比较复杂。2.生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说,它的主要特点就是清洁、环保且高效,但是因为脂肪酶具有较高的价格,因此会有比较高的成本,反应的条件也较为严格,因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战,需要加强深入研究的力度。3.工程微藻法微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力,因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻,从藻类中提取油脂成分,再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说,它的优越性主要在于生产力上,还可以对农业资源进行节省,对环境也不会造成严重的破坏。

(二)纤维素乙醇纤维素原料的来源比较广,总量也比较丰富,因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来,纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视,它作为先进的生物能源典型代表产品,如果进行了技术的突破,就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说,需要进行进一步的开发,主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发,可以更好的降低工艺成本和酶成本,同时也能降低相关的环境成本,对突破成本瓶颈具有重要的意义。

三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用

(一)基因工程技术增加生物丁醇产量生物丁醇是新时代的生物燃料,它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性,并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说,生物丁醇的转化率是比较低的,需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究,只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说,使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改,也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式,进一步的提高生物丁醇的产率,进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。

(二)基因工程技术提高微藻油脂含量在对生物柴油进行生产的过程中,微藻已经成为新一代的原料,它具有非常强大的潜力价值,但是因为多种因素的影响,在开放的环境中,微藻油脂积累的数量是很难超出30%的,想要对油脂含量进行有效的提升,就需要继续开发和研究,对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看,基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展,对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说,它将发挥出巨大的潜力。

(三)基因工程技术提高微生物对产物的耐受性在微生物的发酵过程中,乙醇等产物的生成会对生物本身的生理活性造成一定的抑制,这样就会让降低微生物细胞的密度,进而影响到生物燃料的产率。想要对这些不利影响进行降低,相关的研究人员需要加强这方面的研究,对微生物产物抑制机制所涉及到的基因进行分析,进一步提升微生物对产物的耐受性。

四、结语

基因工程技术篇2

【关键词】 植物基因工程 农业 应用

当前,生物技术发展越来越快。自从1983年获得转基因植物以来,有关植物基因工程的研究便迅速发展起来。农业作为经济发展的基础型产业,一直以来备受重视。而植物基因工程在农业发展上的应用,使农业生产方式、生产效益发生了深刻改变,给农业发展带来了广阔前景,对解决人类面临的资源匮乏、环境恶化等问题具有重要作用。

1 植物基因工程技术在农业上的应用

1.1 抗病

长期以来,病毒是农作物生长的巨大天敌。传统的植物病害的防治措施是采用合理栽培和抗病育种的方式。使用有性杂交的方式来培育抗病品种有很多局限性,而且抗病品种的育种时间长、抗性容易衰退。而植物基因工程具有定向性和快速性的特点,可有效控制农作物发病的概率。

1986年美国科学家Beachy把烟草花病毒外壳蛋白基因成功导入烟草获得了第一株抗病毒转基因烟草。农田试验发现,转基因植物在接种烟草花病毒后95%的植株都获得了抗病能力,只有5%的植株不同程度的得病,而对照组发病率高达98%。在目前的植物抗病基因工程中,应用最多的是把病毒的外壳蛋白基因导入植物,使黄瓜、西红柿、南瓜等具有抗病能力。我国在植物抗病基因工程中也做了大量研究,成功培育出多种转基因抗病植物。中国农业科学院的转基因抗病毒马铃薯,不仅从根本上解决了病毒种性退化问题,而且具有产量高、易成活的特点。[1]

1.2 抗虫

据统计,全世界每年因虫害造成的农作物损失高达15%左右。植物虫害不仅影响农作物的品质和产量,还制约着农业生产的稳定。传统的植物虫害的防治措施主要是依赖化学制剂。使用化学制剂的方式虽然在一定程度上可以起到防治害虫的作用,但也存在着生产成本高、污染环境、易残留等问题。

而植物基因工程的使用给培育抗虫害的植物提供了新的技术手段。它在培育抗虫害植物方面具有以下优点:培育的抗虫害农作物可以控制农作物任意生长阶段和生长部位的病虫害;基因资源丰富,不仅可以利用植物的抗虫害基因,还可以利用动物、微生物的抗虫害基因;育种周期短,成效快,且成本较低;不会造成环境污染,无毒害,并且抗性基因不易发生改变。现已成功克隆的抗虫基因主要来自于细菌、植物组织、动物体内等,获得的转基因植物已被广泛应用与农田试验。[2]

1.3 抗除草剂

20世纪40年代以来,农作物因杂草危害造成的减产越来越高。采用化学制剂除草一直以来都是农业除草的主要办法。而除草剂的应用在杀除部分对农作物具有严重危害的杂草的同时也在危害着农作物的生长。当前世界上除草剂的作用原理主要有两种:一种是通过破坏杂草光合作用中电子传递链的蛋白来除草,另一种是通过破坏杂草氨基酸的合成途径来除草。因此,基因工程根据除草剂的作用原理,使植物具有抗除草剂的策略有:一种是在农作物内引入酶,使农作物在遇到除草剂后能将其降解或解毒;另一种是修复除草剂作用的靶蛋白,使农作物对除草剂不敏感或在植物吸收后仍能正常代谢。使用植物基因工程不仅可以培育具有抗除草剂作用的农作物,还能减少除草剂的使用,保护环境。目前已获得的抗除草剂的作物有棉花、大豆、水稻等20多种。

1.4 优质高产

农作物的优质高产一直以来都是人们追求的目标。20世纪90年代前人们主要关注农作物的产量,近年来则越来越关注农作物的品质。目前,采用基因转移来改善植物脂肪、种子油或氨基酸的含量及成分等品质特性取得了良好的实验效果。已获得的农作物改良品种有马铃薯、水稻、烟草等40多种。我国在利用植物基因工程改良农作物品质方面也取得了较大进展,如北京农林科学院把美国优质面包小麦品种的谷蛋白基因导入我国小麦获得的改良品种具有高蛋白、高产量、抗病等优良特点。[3]

1.5 抗寒

科学家们将CBF1基因成功导入拟南芥,使其植株内低温调节蛋白得到表达,从而使未经低温驯化的植物具有了较强的抗寒能力。科学家们还发现在极地的鱼体内有一种特殊蛋白可以阻止冰晶的增长,若将此基因从鱼体内分离出来导入植物体内可使植物具有抗寒能力。目前,获得抗旱能力的转基因植物有番茄、黄瓜两种。随着植物基因工程的快速发展,将会有更多的转基因植物获得这种抗寒能力,使其能够在低温气候条件下可照常生存。

2 植物基因工程在农业上的应用前景

随着经济社会的不断发展,植物基因工程技术能力将日趋完善,而由基因工程这种高新技术所带来的农业变革也将越来越深入。其发展前景主要体现在以下几个方面:

(1)相对于动物基因工程,植物基因工程具有非常显著的优势。不仅因为植物细胞具有全能性,更重要的是植物基因工程不会像动物基因工程那样面对伦理、道德等众多社会问题。因此要针对不同的具体情况对植物基因工程采取不同的方法和态度。(2)随着基因组计划在水稻等农作物上的实现,将会加大对多基因性状的控制,从而引发新的农业技术改革。(3)新的基因导入技术的出现,将会培育更多的农作物转基因品种,而培育优质、高产、稳产的农作物作为基因工程的重点也将会得到重大突破。(4)植物基因工程在农业生产变革中的技术目标明确,很少受到环境因素的影响,并且效益可观、便于推广,因此将会有更多有潜力的公司加大对该技术的产业化研究。(5)符合人类需要的转基因食品将会变得更加可操作和明朗,其安全性问题也将会随着基因工程技术的不断拓展而逐渐解决。

3 结语

在培育现代社会所需要的优质高产、抗病、抗寒等优良特性的农作物新品种方面,植物基因工程表现出了巨大的优越性和技术优势,转基因农作物的商业化种植将会日趋广泛。但随着转基因食品的大量出现,人们也在考虑转基因农作物潜在的安全性和其他不利影响。总之,植物基因工程在农业上的应用将会越来越广泛,而其安全性等问题也会随着基因工程技术的发展而得到解决。

参考文献:

[1]汪其怀,李宁.转基因生物技术的研究、应用与管理——中国农业与食品生物技术国际研讨会综述[J].世界农业,2010,06(10):61-62.

[2]李玲,孙文松.基因工程在农业中的应用[J]. 河北农业科学,2011,13(14):74-75.

基因工程技术篇3

【关键词】 角蛋白

关键词: 角蛋白;人源性抗体;Fab;制备;鉴定

摘 要:目的 用基因工程技术制备人源性抗角蛋白抗体Fab片段,并对其纯度、抗原结合活性及特异性等进行鉴定. 方法 将从半合成噬菌体抗体库中成功地筛选到的特异表达抗角蛋白Fab片段的阳性克隆转化大肠杆菌,IPTG诱导表达,产物经金属鏊合层析纯化,并用ELISA鉴定抗原结合活性和特异性、SDS-PAGE鉴定纯度和蛋白印迹检测抗角蛋白抗体Fab片段识别的抗原组分. 结果 可溶性表达的抗角蛋白抗体Fab片段经金属鏊合层析可有效地纯化,蛋白印迹明确纯化产物为人Fab片段.所纯化的Fab片段在非还原SDS-PAGE中形成Mr 50×103 单一条带,在还原SDS-PAGE中可见Mr 23×103 ,Mr 25×103 两条带.ELISA和Western blot证实该片段具备良好的抗原结合活性和抗原特异性. 结论 成功表达并鉴定了人源性抗Mr 48×103 角蛋白的Fab可溶性片段,为人源性抗角蛋白抗体工程化、进一步研究该抗体的生物活性并提高其临床应用价值奠定了良好的基础.

Keywords:keratin;human antibody;Fab;preparation;i-dentification

Abstract:AIM To express human Fab fragment against Mr 48×103 keratin in E.coli,and identify its purity,combining activities with antigens and antigenic specificity.METHODS The specific anti-48kd keratin clone was selected from the established semisynthetic phage antibody library and trans-formed into E.coli xL1-blue.The specific Fab fragments were expressed by using IPTG as inducing agent.After being purified by immobilized metal ion affinity chromatography(IMAC),the expressed products were verified by ELISA,SDS-PAGE and Western blot.RESULTS Soluble anti-ker-atin-Fab fragment could be efficiently purified by IMAC,and the purified products were identified to be human Fab frag-ment by Western blot.The purified Fab fragment formed a single band under non-reducing conditions and two bands un-der reducing conditions in SDS-PAGE.The purified Fab fragment possessed good antigenic specificity as well as the excellent combining activities with antigens as verified by ELISA and Western blot.CONCLUSION The high level expression and identification of soluble human anti-keratin-Fab fragment may lay a potentially good foundation of engi-neering human anti-keratin Fab,of further researching its bi-ological activities and of facilitating its potential clinical appli-cation.

0 引言

1989年以来,直接利用噬菌体显示技术(phage display technology)筛选和制备目标抗体获得成功.该技术不经杂交瘤途径,就可以制备和生产单克隆抗体.因此,被誉为单克隆抗体制备技术上的革命性进展[1] .我们曾利用该技术自半合成噬菌体抗体库中成功地筛选到人源性抗角蛋白抗体[2] ,为准确、深入地了解AK auto Ab的功能和阐明抗角蛋白抗体临床应用的前景,我们将筛选到的特异表达抗角蛋白Fab片段的阳性克隆,在大肠杆菌XL1-blue中成功表达,并用金属螯合层析法进行了纯化.产物经鉴定具备良好抗原特异性和抗原结合活性.

1 材料和方法

1.1 材料 从噬菌体抗体库中筛选出的人源性抗Mr 48×103 角蛋白的Fab阳性克隆RRKZ由海军总医院中心实验科王刚提供.该抗Mr 48×103 角蛋白的Fab阳性质粒含有抗角蛋白抗体的全部轻链基因(CL+JL+VL)及木瓜酶酶切位点以上部分的重链基因(CH1+JHD+VH),两部分基因克隆于可溶性Fab表达载体p3MH.该载体系在pCOMB3H的基础上于基因Ⅲ3’端加了6个组氨酸编码序列,以利于表达产物的纯化.表达产物为人源性抗角蛋白的Fab片段.诱导剂:异丙基-β-D半乳糖苷(IPTG)(Promega).人表皮角蛋白抗原和IgG型AK auto Ab由本室制备.HRP-羊抗人IgG Fab抗体及镍离子螯合层析柱分别为Sigma公司和Pierce公司产品.

1.2 方法

1.2.1 人源性抗角蛋白Fab片段的原核表达 将阳性克隆RRKZ的质粒转化大肠杆菌XL1-blue,挑取单集落在1.5mL2YT培养液中振荡培养至A600nm ≈0.6,然后按1∶100扩大培养,3h后加IPTG至终浓度为1mmol・L-1 ,37℃诱导过夜.次日收集菌液离心,上清中即含有可溶性Fab抗体.

1.2.2 人源性抗角蛋白Fab片段的纯化 人源性抗角蛋白Fab片段的纯化步骤基本按试剂盒说明进行.方法是:人源性抗角蛋白Fab片段原核表达上清先用50%饱和度硫酸铵盐析沉淀,pH6.8平衡缓冲液透析后上柱,分别用洗涤缓冲液1和洗涤缓冲液2洗脱非特异结合的蛋白,再用洗脱缓冲液解离特异的Fab片段,收集解离液,透析后经BCA蛋白检测试剂盒定量备用.

1.2.3 人源性抗角蛋白Fab片段的纯度与结合活性 纯化产物经100g・L-1 SDS-PAGE鉴定纯度,并用纯化抗体与角蛋白以及无关抗原HBsAg、结蛋白、铁蛋白、胃蛋白酶等的ELISA反应判断其结合活性和特异性.各种抗原均以碳酸盐缓冲液(pH9.6)稀释至1.25mg・L-1 包被酶联板4℃过夜,经10g・L-1 BSA封闭后滴加1∶10和1∶100稀释的纯化抗体洗脱液37℃孵育1h,PBS(Tween-20)洗涤,加1∶2000HRP-羊抗人IgG Fab37℃孵育1h,再次洗涤后OPD显色测定A490nm 值.

1.2.4 蛋白印迹检测 用于检测Fab的表达情况以及鉴定人源性抗角蛋白Fab结合角蛋白的组分.①将纯化样品在100g・L-1 胶浓度下进行SDS-PAGE电泳,并电转移至硝酸纤维素膜上,以50g・L-1 脱脂奶粉-PBS4℃封闭过夜,用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体结合,孵育、洗涤,DAB显 色;②将角蛋白抗原在100g・L-1 胶浓度下进行SDS-PAGE电泳,电泳结束后取下凝胶,转移至硝酸纤维素膜,以50g・L-1 脱脂奶粉-PBS4℃封闭过夜,滴加纯化的人源性抗角蛋白Fab,室温摇床孵育2h,洗涤,加用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体再次孵育,洗涤,DAB显色.

2 结果

2.1 人源性抗角蛋白Fab表达与纯化 用BCA蛋白定量检测试剂盒及ELISA定量估算,培养上清中可溶性Fab段表达的含量为120μg・L-1 .表达上清经50%饱和硫酸铵沉淀后,溶于PBS对平衡液充分透析后上柱,用50倍柱床体积的洗涤缓冲液充分洗涤后,用洗脱缓冲液解离,解离体积与蛋白浓度的相关曲线形成一锐利的单峰.收集解离液,经BCA蛋白检测试剂盒定量,计算回收率为47.2%.

2.2 可溶性抗角蛋白Fab纯度鉴定 为鉴定经金属螯合层析所纯化的Fab段的纯度,将样品浓缩后进行SDS-PAGE(Fig1).可以看出,在还原条件下,可以看到Mr 25×103 的Fd段和Mr 23×103 的κ链.在非还原条件下进行SDS-PAGE,可见到Mr 50×103 的Fd与κ链的双聚体.进一步证实纯化组分中95.0%以上为Fab段蛋白.

图1 略

2.3 可溶性抗角蛋白Fab片段的抗原结合活性 从用1∶100稀释的抗角蛋白Fab与各种抗原反应的测定结果(Fig2)中可以看出,抗角蛋白Fab片段与角蛋白具有良好的结合活性,而与HBsAg、结蛋白、胃蛋白酶和铁蛋白等无关抗原不结合,说明抗角蛋白Fab片段的特异性良好.

图2 抗角蛋白Fab与各种抗原的结合活性 略

2.4 蛋白印迹检测结果 Fig3为蛋白印迹检测结果.将Fab片段先进行SDS-PAGE后转膜,再用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体进一步显色,表明表达、纯化的产物为人源性IgG抗体的Fab片段(F).标准角蛋白抗原经电泳并转印到硝酸纤维素膜以后,用我们制备的抗角蛋白Fab片段进行染色,约在Mr 48×103 处出现着色条带,其他部位和阴性对照无着色(K),说明该抗体特异性地识别Mr 48×103 的角蛋白,与其他分子质量的角蛋白无交叉反应.

图3 Western blot分析人源性抗角蛋白抗体可溶性表达产物 略

3 讨论

人体内广泛存在的天然自身抗体对维持机体内环境的自身稳定起着重要的作用[3,4] .天然抗角蛋白自身抗体不仅是机体免疫调节网络的重要组成部分,而且,在一些病理情况下有可能影响疾病的发展过程,有潜在的临床应用价值[5,6] .因此,积极探讨和研究抗角蛋白自身抗体临床应用的可能及其作用机制具有重要意义.我们曾经尝试用不同滴度AK au-toAb的动物模型[7] 或应用免疫球蛋白来研究天然抗角蛋白自身抗体对皮肤疾病[8-10] 的影响,但影响因素非常多.通过角蛋白亲和层析柱[11] 自正常人血清中纯化AK autoAb

[12] ,并用其来观察该抗体对培养角质形成细胞[13] 或某些皮肤病的影响[14] ,虽然在一定程度上阐明了AK autoAb的作用及机制,但是,由于提取的抗角蛋白抗体是针对多种表皮角蛋白的多克隆抗体,使用自正常人血清中纯化的AK autoAb作为研究手段尚无法明确针对某一特定分子质量角蛋白的作用,而且,血液制品临床应用的安全性问题愈发引人关注.因此,要想准确、深入地了解AK au-toAb的产生机制及功能,加快AK autoAb临床应用的进程,设法制备人源性单克隆抗角蛋白抗体是十分必要的.

噬菌体抗体库技术为人源性单抗的制备提供了简便、有效的途径.我们利用该技术从半合成噬菌体抗体库中克隆了人源性抗角蛋白抗体[2] ,并成功地得到了可溶性表达的Fab段.有效纯化所表达的抗体分子片段才能得到有实用价值的抗体制品,故纯化方法十分重要.从表达上清中纯化抗体分子片段通常采用亲和层析或离子交换层析的方法,但后者选择性差.由于我们在构建克隆表达载体时插入了聚组氨酸尾巴[15] ,因此,可以利用聚组氨酸与金属镍离子发生螯合并通过改变pH值而解离的特点将抗体蛋白从大肠杆菌表达上清中纯化出来.一般用的层析洗脱条件是强酸或高盐,容易损伤抗体的空间结构,损害抗原结合能力.我们使用商品化的中性洗脱溶液能有效保护抗体的活性.纯化的样品经ELISA检测表明具有与角蛋白结合的能力.

通过SDS-PAGE电泳和免疫印迹证明了纯化产物为人源性Fab片段,但是,Fab片段的抗原结合活性和特异性是反映所获抗体生物学活性的最主要指标.纯化的样品经ELISA和Western blot检测证明不仅具有良好的抗原结合活性,而且,具有相当高的特异性,仅识别Mr 48×103 的角蛋白,与其他抗原或其他分子质量的角蛋白无交叉反应.Mr 48×103 的角蛋白相当于K16,是银屑病等表皮过度增殖性疾病的标记蛋白,并不存在于正常表皮角质形成细胞内[16,17] .我们发现,针对Mr 48×103 角蛋白的鼠源性单抗5G5能够抑制表皮角质形成细胞的增殖,提示本实验所获得的具有良好结合活性和特异性的Fab基因工程抗体有可能通过识别Mr 48×103 角蛋白分子而发挥类似鼠源性单抗的抑制效应.我们的工作使最终生产有活性的工程化人源性抗角蛋白基因工程产品成为可能,为研究该抗体的生物学活性奠定了基础,同时也为在此基础上进一步改建该抗体、提高其临床应用价值提供了前提.

参考文献

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基因工程技术篇4

本节是对上一章“日常生活中的生物技术”的延续,同时又是对它的升华;突出了教材注意密切联系技术与社会,而且注重知识现代化的特点,使内容充满了21世纪的时代气息。本课主要让学生了解现代生物技术在实际生活中的应用,基于本课的特点,同时结合八年级学生的特点,我主要采取讨论、辩论、分析、总结等活泼多样的教学方式,让学生参与到教学中。通过学生调查、搜集、分析资料等方式,注重培养学生合作调查、自主分析、整理信息的能力。在完成对高新生物技术知识的认识与理解的同时,重视提高学生的学习兴趣和各种能力。

二、教学分析

(一)教学目标

1.知识目标

(1)举例说出转基因技术的应用。

(2)举例说出克隆技术的应用。

(3)关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

2.能力目标

(1)培养学生讨论、交流的能力。

(2)培养学生将所学知识运用到实际生活中的能力。

(3)培养学生实事求是的科学态度。

3.情感态度与价值观目标

(1)增强学生团结合作精神。

(2)能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。

(二)教学重、难点

1.教学重点

(1)基因工程及转基因技术的应用。

(2)细胞工程及克隆技术的应用。

2.教学难点

(1)转基因抗虫烟草培育过程。

(2)多利羊的克隆过程。

三、课时计划

1课时

课前准备

教师准备

多媒体课件

学生准备

搜集、整理相关资料

四、教学流程

(一)导入新课

教师:生物技术是当今国际上重要的技术,生物技术将为人类所面临的环境、资源、人口、能源、粮食等危机和压力提供最有希望的解决途径。那么今天我们就一起进入第二十一章“现代生物技术”的学习。

教师:通过上一章的学习,你知道的生物技术都有那些?

学生:发酵工程、基因工程和细胞工程等。

教师:同学们回答得很好,21世纪是生物科学的世纪,生物技术的发展与研究都已经进入到一个快速发展的阶段,各种高新研究成果不断涌现。今天我们就来具体认识和了解一些现代生物技术及其在生活中的应用。

(二)新课教学

1.基因工程和转基因技术

教师:请同学们看多媒体展示的“小鼠变大鼠”的图片,这种变化可不是自然状态下形成的,而是人为地采用了某种现代生物技术,这种技术就是我们要了解的基因工程和转基因技术。

教师:多媒体展示“巨型小鼠”,并讲解其产生的过程和原因

教师:多媒体演示转基因抗虫烟草培育过程

学生:根据多媒体演示总结转基因抗虫烟草培育过程

教师:根据这两个运用基因工程中转基因技术的事例请同学们回答以下几个问题:什么是基因?什么是基因工程和转基因技术?

师生共同讨论、交流,总结。

学生:基因――具有遗传效应的DN段

基因工程――按照人的意愿,运用人工方法,对生物的基因组成进行“移花接木“式改造的重组技术。

转基因技术――将外源基因直接导入动植物体或它们的受精卵内,并能在细胞中发挥作用的技术。

教师:基因工程和转基因技术主要是在分子水平对DNA进行定向改造,达到人们想要的动植物个体。虽然这种技术听起来挺复杂,但它们离我们的日常生活却很近。

教师:同学们能否根据你的课前调查举例说明。

学生:超市中的转基因食品,各种不同的转基因动物、转基因植物,还有转基因微生物等。

教师:非常好,导入外源基因的生物称为转基因生物,包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。转基因食品就是用转基因生物生产和加工的食品。

教师:现代生物技术除了能在分子水平对生物进行改造,同时还能在细胞水平对生物进行改造,下面我们就共同了解在细胞水平对生物进行改造的技术――细胞工程和克隆技术。

教师:多媒体展示细胞工程和克隆技术的概念。

细胞工程――在细胞水平上,有计划地改造细胞的遗传结构,培育人类所需要的动植物新品种等的技术。

克隆――不经过受精作用而获得新个体的方法。

教师:多媒体演示,讲解“克隆羊多利的诞生”。同时提出:在三只母羊中谁是多利真正的母亲?

学生:讨论、交流,得出:母羊A提供的是乳腺细胞的细胞核,所以它是多利真正的母亲。

教师:多利羊的克隆成功,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞培育出与这一动物几乎相同的生命体。那么,同学们认为多利羊的诞生对人类社会会产生什么影响?

学生:交流、讨论。

学生:多利羊的诞生标志着克隆技术的飞跃发展,但任何生物技术在造福人类的同时决不能超过法律、道德的底线。

教师:非常好,请同学们阅读课本14页最后两个段落,了解克隆技术发展的历史以及现代克隆技术在生活中的广泛应用。

教师:在了解了基因工程和转基因技术以及细胞工程和克隆技术之后,它们之间的区别在哪呢?

学生:讨论、交流。

学生:细胞工程是在细胞水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质从而获得产品的技术。

基因工程是在分子水平对DNA的定向改造。

五、课堂小结

1.举例说明基因工程和转基因计划

2.举例说明细胞工程和克隆技术

3.比较基因工程与细胞工程的区别

六、板书设计

第一节 现代生物技术的应用

1.基因工程和转基因技术

(1)概念:

(2)举例:巨型小鼠,转基因抗虫烟草

(3)应用:农业等

2.细胞工程和克隆技术

(1)概念:

(2)举例:克隆羊多利

(3)应用:医药,濒危动物保护等

七、课堂练习

1.产生克隆羊多利的融合细胞的细胞核来自( )

A.乳腺细胞 B.神经细胞 C.生殖细胞 D.其他细胞

2.我国已经培育出“青虫不吃的青菜”。你能利用所学到的知识设计这种青菜的培育过程吗?

八、课后反思

基因工程技术篇5

1、生物技术在农业生产中具体应用

现代生物技术是一门集多项顶尖技术与工程原理、信息科学等为一体的综合性学科。一般来说现代生物技术主要包括以下七项技术:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术、生物芯片技术。上述七项技术彼此之间是相互联系,相互渗透的。其中基因工程是核心技术,它能带动其他技术的发展。因此本研究以基因工程在农业中具体应用为例进行系统研究。

(1)基因工程在植物遗传改良中的应用

我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展,以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面,刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物,获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系;在抗旱作物方面,我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄,得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面,可以说我国处于世界领先地位。

(2)基因工程在利用农作物生产食品中的应用

利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面:改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良,也可延长果实储存期和改良食品风味。

2、生物技术在农业生产应用中存在的问题

(1)生物技术研究方面存在的问题

首先,基础研究比较薄弱。其主要原因:一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著,所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究;二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性,所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次,应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题:分离植物目的基因困难,导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三,某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位,也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入,影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破,特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。

(2)生物技术应用所导致的一些问题

首先,对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用,为我们解决了许多重大的环保问题,同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认,由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微,生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加,利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时,氮素等农业资源的使用量也随之加大,造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变,对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应,产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见,生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次,对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面:一是转基因食品的毒性问题。在这方面,目前只有一些相关的试验报道,尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠,结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏,有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源,那么将此作物的基因转移到其他作物,这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面,相关研究显示可能性是比较小的,但是我们也不容忽视。

(3)人才紧缺

根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计,我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所,招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万,每年毕业的人数5—7万。估计到2020年,我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万,我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题:一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量;另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国,培养既懂科研技术,也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了,但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。

二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施

1、加强农业生物技术的研究

(1)加强生物技术的基础研究

由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以,针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱,我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究,同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。

(2)注重生物技术的应用研究

在生物技术领域,基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合,进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如,在生物固氮方面,在我国农区的布局上,氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作,可缓解和排除氨阻遏的障碍,发挥根瘤菌的固氮作用,实现两种作物互惠和高产;在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。

2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响

(1)现代性与传统性相结合

除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等,我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合,把生物技术育种与传统育种相结合,把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时,又顺应大自然本身的发展规律。

(2)建立健全转基因食品安全评估体系

针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的,我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此,我们要确立科学客观的评价原则,既不能以偏概全,夸大威胁,也不能漠然视之,回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人,将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手,实事求是地个案评估,作出科学的评价,尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处,使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术,建立健全相应的法律、法规体系和管理机构,加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传,提高全民对转基因食品的安全意识。

3、加大人才的培养

我们不仅要加强农业生物技术研发人才的培养,以弥补我国农业生物技术科研力量的薄弱。同时我们还要在有机会的科研院所、生物技术公司派出一部分科研人员到国外学习、借鉴。对没有机会的科研院所、生物技术公司,也要争取创造机会选派有关人员到国外学习和借鉴。当然我们还需要从国外引进农业生物技术方面的高端人才。特别是注意培养既懂科研技术,也知道生产和市场动向的复合型人才。还有食品安全评估体系人才的培养也是其重要的一方面。此外相关机构部门应该出台一系列鼓励、支持的政策和措施,以便更多的生物技术人才更好地为农业生物技术效力和服务。

基因工程技术篇6

关键词:土建基础施工;深基坑支护技术;施工安全管理

0 前言

深基坑支护技术是提高土建基础施工质量的关键技术,而且,在近些年的发展中,深基坑支护技术也在不断的完善,对确保土建基础施工的持久、安全、质量等都有着一定的作用,对此,作者主要对土建基础施工中深基坑支护技术的应用进行分析。

1 深基坑支护技术概述

所谓深基坑支护就是为了保证基坑周边环境、地下结构施工的安全而采取的施工技术,深基坑支护技术对确保土建工程基础施工的安全性有着极大的作用。众所周知,深基坑工程施工中,一旦发生事故就会造成人员伤亡的现象,后果不堪设想,而引起这方面的原因主要是施工技术不到位,缺乏对安全的预控[1]。在近些年来深基坑支护技术也得到了一定的完善,尤其是施工技术实施的要求更加严格,例如,在确定施工方案之前,必须要充分的考察施工深度以及施工现场的环境;深基坑在进行土方开挖时,必须保证每台挖土机之间的间距不小于10m,而且挖土方要逐层进行,不能出现局部深挖的现象;在深基坑技术实施的过程中,对危险源要有着一定的预见性,同时要提前做好相关的解决方案等。在近些年来,土建行业的发展极为迅速,而深基坑支护技术也普遍应用到土建基础施工中,相比于传统的基础施工技术来说,深基坑支护技术更能有效的提高土建工程基础施工质量,对土建行业的发展有着一定的作用。

2 土建基础施工中深基坑支护技术的应用

通过以上深基坑支护技术的概述分析了解到,将深基坑支护技术应用到土建基础施工中,对提高土建基础施工质量有着极大的作用,但是,在深基坑支护技术应用的一些土建工程中,却因为应用缺乏合理性而导致施工质量受到影响,甚至引发安全事故。因此,深基坑支护技术的应用不能过于盲目,要根据土建基础施工工程之间的差异性,了解实际的工程情况,合理选用深基坑支护形式,并积极做好施工安全管理工作,具体应用如下。

2.1 在设计环节的应用,合理制定深基坑支护施工流程

土建工程基础施工中,应做好设计工作,尤其是在深基坑支护技术应用的过程中,要合理制定施工流程,这样才能确保深基坑支护技术应用的安全性和可靠性[2]。首先,在设计之前需要由专业技术人员到土建工程施工现场进行实地勘察,掌握土建工程施工的一手资料,如,地质地貌、周边环境、周边设施等,以此来制定合理的深基坑支护施工流程。另外,在对土建工程现场勘察过程中应注意的是,现场勘察人员必须熟练掌握深基坑支护技术,这样才能结合自身的技术来对现场存在的各项因素进行勘察,是否存在对深基坑基础施工有影响的因素,该采用何种施工操作方式才能提高土建基础施工质量。

2.2 在施工过程中的应用,做好施工安全管理工作

众所周知,土建深基坑支护技术在施工的过程中会伴有一定的危险性,尤其是在误操作或是没有按照规范流程进行施工时,不仅会对土建基础施工的质量造成影响,甚至会引发人身安全事故,因此,在深基坑支护技术应用的过程中,必须做好施工安全管理工作[3]。例如,在施工的过程中,要求施工人员不能在禁止人员停留的位置经过,避免机械施工过程没能发现人员经过或停留而对人员带来的损伤;深基坑支护技术实施的过程中可能出现噪音污染、化学污染等现象,对周边人群的身心健康都将造成一定的影响,因此,必须做好相关的防范保护措施,例如,在施工现场建立施工围栏,对施工后的污水进行处理后再排放,对一些化学材料要做好储存和使用的管理等,这样才能切实的做好深基坑支护技术的安全管理工作。

2.3 合理选择深基坑支护形式

近些年来,土建工程的发展极为迅速,土建工程的数量也越来越多,而由于每项土建工程的基础施工特征不同,使得深基坑支护技术在应用到不同土建工程中的形式也有着很大的差别,这也是深基坑支护技术应用过程中必须注意的问题[4]。因此,要发挥出深基坑支护技术的最大应用效果,就必须根据土建基础施工的实际情况来选择深基坑支护的形式,主要考虑到土建工程的周边环境,如,水位条件、基坑地质等。

3 总结

综上所述,土建工程基础施工中,会受到土建基础施工的环境、水位、施工基础等方面的影响,因此说,要实现深基坑支护技术应用在土建基础施工中的作用,就必须做好相关的工作,如,前期的准备工作、安全管理工作、支护形式的选择等。通过以上对土建基础施工中深基坑支护技术的应用分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对深基坑支护技术的了解,主要从深基坑支护技术的概述以及土建基础施工中深基坑支护技术的应用等两方面进行分析,希望通过本文的分析,对提高土建基础施工质量以及深基坑支护技术的应用效率给予一定的帮助。

参考文献:

[1]陈华.上海虹桥综合交通枢纽工程东交通广场南北下沉式车库支护施工技术[J].建筑施工,2013(03).

[2]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J]. 中华民居(下旬刊),2014(03).

[3]马可,樊志强.土钉墙+井点降水在沿海地区砂土层基坑支护中的应用[J].露天采矿技术,2014(12).

基因工程技术篇7

【关键词】房建工程;深基坑施工;组合支护技术

在房建工程的深基坑支护施工中组合支护技术的有效应用是保证工程主体施工能够顺利进行的基础和前提。并且组合支护技术应用水平的高低也往往关系到建筑工程的安全性、耐久性和使用寿命。因此在这种前提下对房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用进行分析和探讨就具有极为重要的工程意义和现实意义。

一、房建工程深基坑施工概述

通常来说房建工程深基坑施工的主要内容包括基坑支护体系设计和相应的工程施工以及土方开挖,即房建工程深基坑施工是一项综合性较强的系统性工程。因此针对这一情况房建工程施工人员在工中需要通过组合支护技术的有效应用来促进工程施工的有效进行。除此之外,在房建工程的深基坑施工过程中如果施工现场的放坡条件较差或者放坡及加设临时支撑难以确保房建工程深基坑的施工安全时房建工程施工人员一般会选择采用组合支护技术来进行临时支挡,从而有效保证深基坑施工土壁的稳定性,从而促进房建工程施工效率的提升和整体水平的有效提升。

二、房建工程深基坑施工中组合支护技术

通常来说在房建工程深基坑施工中组合支护技术即多种支护技术的有效组合应用。这主要体现在自立式支护、桩锚支护、喷锚支护、组合型支护。以下从几个方面出发,对房建工程深基坑施工中组合支护技术进行了分析。

1.自立式支护。自力式支护是房建工程深基坑施工中组合支护技术的基础和前提。通常来说在自立式支护技术的应用过程中房建工程施工人员需要用水泥搅拌桩来进行挡墙支护。因此这意味着这一支护方式对深基坑施工的地基有所要求,即在淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层地基中有着较为良好的应用。除此之外,在自立式支护过程中房建工程施工人员应当确保其基坑开挖深度在9m之内。另外,自力式支护技术在应用过程中还存在着挡墙厚度大、整体性较强、稳定性优越、隔水性良好、施工速度较快,工程造价较低等优越性。因此在房建工程深基坑施工中得到了较为广泛的应用。

2.桩锚支护。桩锚支护对于房建工程深基坑施工中组合支护技术的重要性是不言而喻的。通常来说这种支护技术技术往往能够较好地适用于场地土层性能较好或软土层较薄的房建工程中。例如在房建工程的深基坑施工过程中当与深基坑的水平夹角在20°~45°之间或者深基坑整体长度在40m之内并且设计轴向抗拔力小750kn时桩锚支护的应用可以取得较为良好的效果。除此之外,在桩锚支护技术的应用过程中房建工程施工人员往往会采用二次高压注浆工艺并且第二次注浆的压力通常会大于3mpa。并且在有些桩锚支护技术中其设计值通常在30%-70%之间。即根据设计值的不同支护技术的预应力也存在较大差异。但是总体来说,桩锚支护技术的优点是对深基坑的支撑要求较低,因此能够便于机械化挖土和地下室工程施工的进行,但是桩锚支护的缺点是这一支护技术的桩顶水平位移较大并且当坑深较大或地质条件较差时会造成房价工程的整体造价较高。

3.喷锚支护。喷锚支护是房建工程深基坑施工中组合支护技术的重要组成部分。通常来说喷锚支护技术是房建工程施工人员通过土钉墙支护或者锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护方式来进行房建工程的深基坑施工。喷锚支护技术由于受其自身特性影响,一般适用于地下水位较低或者地基大多为人工填土、粘性土、弱胶结砂土的深基坑。但是在含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层、厚淤泥层的深基坑施工中并没有得到较好的施工效果。除此之外,喷锚支护施工的基坑深度应当在14m之内。但是应当注意喷锚支护技术应用所需的施工设备较为简单并且所需的操作场地小同时工程造价较低。因此房建工程施工人员在喷锚支护技术应用过程中应当根据房建工程的具体特点对这一施工技术进行合理高效的应用。

三、房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用

在房间工程中深基坑施工中组合支护技术的应用需要相关辅助工作的有效支持,以下从新技术的有效应用、理论的持续完善、创新的合理进行、提升施工顺序合理性、周边环境的有效考量等方面出发,对房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用进行了分析。

1.新技术的有效应用。新技术的有效应用是房建工程深基坑施工中组合支护技术应用的基础和前提。通常来说在房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用过程中施工人员通过充分利用新技术、新理念能够对组合支护技术进行具体、客观、科学的分析,从而有效避免在组合支护技术的应用过程中出现生搬硬套传统设计理念的问题。除此之外,由于在现今的组合支护技术领域还缺少公认的、权威的的应用方法,因此针对这一情况房建工程施工人员在工作中应当通过新技术的有效应用来不断完善其设计领域,并且与此同时有效改变传统观念同时利用施工监测来合理反馈动态信息指引设计体系。最终科学严谨地制定房建工程设计科设计方案和组合支护技术的应用方法。

2.理论的持续完善。理论的持续完善对于房建工程深基坑施工中组合支护技术应用的重要性是不言而喻的,众所周知实践是检验真理的唯一标准,这在房建工程的施工过程中也是同样适用的。组合支护技术的应用需要正确、科学理的支持和具体试验研究的基础上。通常来说我国在深基坑施工组合支护技术的实验方面和西方发达国家存在一定的差距,因此在房建工程施工人员更应当注重在工程实践中不断对相应的理论进行完善,从而在此基础上促进房建工程深基坑施工中组合支护技术施工效率和整体强度的有效提升。

3.创新的合理进行。创新的合理进行能够促进房建工程深基坑施工中组合支护技术应用水平的有效提升。通常来说勇于创新的精神对于房间工程深基坑施工的合理进行是极为必要的。因此房建工程施工人员在工作中应当注重创新的合理进行并且勇于开拓施工思路并且多进行新的实践与尝试。众所周知在房建工程深基坑施工中组合支护技术的各个元素往往是相互结合的并且在各支护技术相互结合的前提下更好地寻找新的设计思路并且与此同时探索更好的施工方法。另外,由于房建工程深基坑组合支护技术是一种具有较强特殊性的施工方式,因此在不同支护技术的应用过程中根据不同的水文地质条件来选择合理的支护技术同时寻求最佳的施工方式,从而有效确保房建工程深基坑施工组合支护技术应用的安全性和可靠性。

4.提升施工顺序合理性。提升施工顺序的合理性能够促进房建工程整体强度的有效提升。在进行深基坑施工过程中施工人员应当根据工程的实际情况选择较为合理的施工顺序和施工流程。并且根据工程的施工进度变化对施工顺序进行合理的修正,从而在此基础上尽最大的努力使房建工程深基坑支护技术的应用效率达到最高并且促进房建工程经济效益和使用寿命的持续提升。

5.周边环境的有效考量。周边环境的有效考量能够促进工程社会印象和整体质量得到合理提升。通常来说由于房建工程的施工往往在市中心进行,因此受到人口稠密、居民活动频繁等特性的影响,房建工程深基坑施工会对周边环境造成较大的影响。因此根据这一情况房建工程施工人员在深基坑施工过程中应当注重组合支护技术的有效应用,来减少对工地周边建筑和居民生活的影响,即附科学的运用明排、降水、截水和回灌等形式来确保深基坑施工的安全性和可靠性。最终使得房建工程深基坑施工显得科学合理又经济实用。

四、结束语

基因工程技术篇8

关键词:基因制药 生物技术

目前,在人们已经将现代生物技术应用到了医药行业当中,并且将其基因工程与现代的制药工艺相结合,这不仅推动了我国医药行业的变革,还为我国医药工业提供了良好的发展空间。而基因工程作为现代生物工程的核心,在新型药物研制的过程中有着十分广泛的应用,而且使用基因工程技术也使得人们在进行疾病治疗的过程中,有着显著的医疗效果,为人们提供了新型的药物,从而有效的保障了人们的身体健康。在我国制药行业发展的过程中,人们对基因制药工程的发展十分的重视,当前已有25种药物是采用基因技术制造出来的,并且已经投放到我国市场当中。除此之外,还有数十种基因制药处于制药工程的“上游工程”阶段和“下游工程”阶段,这也极大的促进了我国制药行业的发展。不过,在基因制药发展的过程当中,还是存在着一些问题,这些问题不仅在我国基因制药工程中有着一定的影响,还阻碍了我国医药行业的发展。因此,在其发展的过程当中,我们要有效的控制并且解决这些问题,只有这样我国的基因制药行业才能得到真正的发展。

一、基因制药发展的优势

在我国基因制药发展的过程中,存在着明显的优势,首先是国家政府的大力支持,使得基因制药行业的研发条件和研发技术都得到了很好的改进和发展;然后在人才的培养上也做出努力,使得我在基因制药有着良好的发展前景。

1、政府的高度重视

近几年来,随着科学技术的不断发展,我国的基因制药行业也取得了不错的成绩,而且我国政府也已经开始重视这方向的技术研究,并且开始制定一系列的发展计划,来推动我国制药行业的发展。自改革开发以来,我们也先后颁布了多种推动基因工程发展的政治制度,这些制度不仅将生物工程技术放在了第一位,还将现代化的科学技术和当前的产业发展相结合,从而有效的推动我国基因工程技术的发展。

2研发开发条件明显改善

为了促进基因制药工程的发展,我们要先从基因药物的研究开发条件方面上入手。目前,在我国已经先后建立了20多个生物技术研发的园区,并且还存在许多有着世界先进水平的研发技术,从而有效的促进了基因制药的发展。

3人才和技术已有相当的储备

在生物技术发展的过程当中,人才和技术的储备相当的重要,它们是基因制药发展的前提条件。目前在我国从而基因工程研发的人员,据初步的统计已经高达2万多人,此外还存在着一大批的年轻的技术人员,而且在我国政府也颁布的相关的政治制度,来推动我国基因工程技术人才的培养,使得越来越多的人才得到了投身到我国社会主义市场经济建设当中。

二、取得的成绩

近几年来,在我国政府的大力支撑和人们的共同努力下,我国的基因制药也取得了不错的成绩,虽然在发展过程中,我国的基因制药工程起步的比较晚,但是发展的相当迅速,而且在某些领域上也有着一定的创新,从而有效的促进了我国基因制药行业的发展。

1起步小晚,并且发展快

我国在上80年代就已开始研制IL-2、INF-α、G-SCF、EPO,CH等基因工程药物。有代表性的产品是重组人干扰素α一lb,它是我国批准的第一个国内生产的基因下程药物(1993年),被业界认为我国独创的一类新药。中国基因工程制药从无到有,不断发展壮大,可以说我们用了约十年的时间完成了世界上主要基因工程药品的产业化。

2细菌基因工程制药水平不低

我国在细菌基因工程制药方面有着较完善的研发和生产技术,事实上,美国等国家用原核系统生产的主要基因工程药物,在我国都已自主进行了产业化生产,并且有些如EGF、碱性成纤维细胞生长因子、TNF-α,重组链激酶、重组血管内皮抑素等药物都是我国已经早于美国批准上市的产品。

3某些领域有所创新

我国在基因治疗、细菌性重组疫苗等研究开发领域已经走在世界前列。2004年研制出全球第一个基因治疗药物一重组人P53腺病毒注射液。截至2010年4月,我国共审核通过T55种重组疫苗、治疗性抗体或基因治疗产品的上市。

三、面临的问题

目前,在我国基因工程项目发展的过程当中,还存在着许多的问题,而这些问题严重的影响了我国基因制药工程的发展,给基因研发工程带来了一定的困难,使得我国的制药工业在和基因工程相结合的过程中存在着许多问题。

1 研发方向没有抓住国际基因制药的“主流”

基因工程药物的发展,可大致分为3个阶段:细菌基因工程、细胞基因工程、和转基因动物及转基因植物。目前,欧美国家已经处于第二或第三阶段,哺乳动物细胞表达的产品占60%~70%,并且这个比例呈上升趋势。而我国生物制药领域的这种浮躁作风使有限的资源不能被分配到真正有发展、代表生物制药“主流”的,仍处于药物发展的第一阶段上,已批准上市的生物技术药物中哺乳动物细胞表达产品在我国市场所占份额

2科技投入明显不足

目前我国R&D经费投入仅占国内生产总值的0.5%,远远低下世界发达国家(占国内生产总值的比例均超过2.0%,如美国2.6%。El本2.87%,德国2.58%,英国2.08%,法国2.42%),甚歪低于同为发展中国家的印度(0.89%)。

3重复投资过多,行业无序发展,创新成果不多

由于只看到高产出的一面,许多企业在可行性研究不足的情况下就纷纷上马,同一种产品往往很多家在搞。重复建设导致规模普遍偏小,经济效益低下,无法集中财力物力投入创新产品研发,因此目前国内基因工程药物大多数是仿制而来,相关公司虽然已有200多家,但真正取得基因工程药物生产文号的不足30家,加起来的总销售额不及美国或日本一家中等公司的年产值。

4 科技体制尚不能适应市场经济的需要

不同学科间、单位间缺乏良好的交流和合作,一方面存在资金短缺的问题,另一方面也存在不必要的浪费。加上研究单位的负担较重,机制不灵活,缺乏有效的激励机制,也导致了经济效益不高。

结束语

由此可见,我国的基因制药在当前的社会环境当中已经得到了良好的发展,有效的促进了我国社会主义市场经济的发展。不过,由于基因制药技术在我国起步发展比较晚,在许多方面还存在着一定的问题,因此这就需要我们在实践当中,去不断的改进和完善,只有这样才能有效的推动我国生物工程技术在制药行业中的发展。

参考文献

[1] 仕金,鸿鹰. 我国生物技术医药产业的发展概况[J]. 中国药业. 2001(01)

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