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1、生物技術(shù)前沿結(jié)課論文班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：摘要：生物技術(shù)和生命科學(xué)將成為21世紀(jì)引發(fā)新科技GM的重要推動(dòng)力量。?關(guān)鍵字：靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)技術(shù)??新一代工業(yè)生物技術(shù)??生物芯片??生物柴油干細(xì)胞國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》)中提出了五項(xiàng)生物技術(shù)作為未來15年我國(guó)前沿技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。這五項(xiàng)生物前沿技術(shù)分別是：?一、靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)技術(shù)。靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)對(duì)發(fā)展創(chuàng)新藥物、生物診斷和生物治療技術(shù)具有重要意義。重點(diǎn)研究生理和病理過程中關(guān)鍵基因功能及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；R(shí)別，突破疾病相關(guān)基因的功能
2、識(shí)別、表達(dá)調(diào)控及靶標(biāo)篩查和確證技術(shù)，“從基因到藥物”的新藥創(chuàng)制技術(shù)。??二、動(dòng)植物品種與藥物分子設(shè)計(jì)技術(shù)。動(dòng)植物品種與藥物分子設(shè)計(jì)是基于生物大分子三維結(jié)構(gòu)的分子對(duì)接、分子模擬以及分子設(shè)計(jì)技術(shù)。重點(diǎn)研究蛋白質(zhì)與細(xì)胞動(dòng)態(tài)過程生物信息分析、整合、模擬技術(shù)，動(dòng)植物品種與藥物虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)，動(dòng)植物品種生長(zhǎng)與藥物代謝工程模擬技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助組合化合物庫設(shè)計(jì)、合成和篩選等技術(shù)。三、基因操作和蛋白質(zhì)工程技術(shù)。基因操作技術(shù)是基因資源利用的關(guān)鍵技術(shù)。蛋白質(zhì)工程是高效利用基因產(chǎn)物的重要途徑。重點(diǎn)研究基因的高效表達(dá)及其調(diào)控技術(shù)、染色體結(jié)構(gòu)與定位整
3、合技術(shù)、編碼蛋白基因的人工設(shè)計(jì)與改造技術(shù)、蛋白質(zhì)肽鏈的修飾及改構(gòu)技術(shù)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析技術(shù)、蛋白質(zhì)規(guī)?；蛛x純化技術(shù)。??四、基于干細(xì)胞的人體組織工程技術(shù)。干細(xì)胞技術(shù)可在體外培養(yǎng)干細(xì)胞，定向誘導(dǎo)分化為各種組織細(xì)胞供臨床所需，也可在體外構(gòu)建出人體器官，用于替代與修復(fù)性治療。重點(diǎn)研究治療性克隆技術(shù)，干細(xì)胞體外建系和定向誘導(dǎo)技術(shù)，人體結(jié)構(gòu)組織體外構(gòu)建與規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)，人體多細(xì)胞復(fù)雜結(jié)構(gòu)組織構(gòu)建與缺損修復(fù)技術(shù)和生物制造技術(shù)。??五、新一代工業(yè)生物技術(shù)。生物催化和生物轉(zhuǎn)化是新一代工業(yè)生物技術(shù)的主體。重點(diǎn)研究功能菌株大規(guī)模篩選技術(shù)，生
4、物催化劑定向改造技術(shù)，規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的生物催化技術(shù)系統(tǒng)，清潔轉(zhuǎn)化介質(zhì)創(chuàng)制技術(shù)及工業(yè)化成套轉(zhuǎn)化技術(shù)。有關(guān)專家指出，基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究正在引領(lǐng)生物技術(shù)向系統(tǒng)化研究方向發(fā)展，基因組序列測(cè)定與基因結(jié)構(gòu)分析已轉(zhuǎn)向功能基因組研究以及功能基因的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用；藥物及動(dòng)植物品種的分子定向設(shè)計(jì)與構(gòu)建已成為種質(zhì)和藥物研究的重要方向；生物芯片、干細(xì)胞和組織工程等前沿技術(shù)研究與應(yīng)用，孕育著診斷、治療及再生醫(yī)學(xué)的重大突破。我國(guó)必須在功能基因組、蛋白質(zhì)組、干細(xì)胞與治療性克隆、組織工程、生物催化與轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面取得關(guān)鍵性突破。生物芯片細(xì)胞芯片技術(shù)是
5、以活細(xì)胞作為研究對(duì)象的一種生物芯片技術(shù)。它是適應(yīng)后基因組時(shí)代人類對(duì)生命科學(xué)探索的要求而產(chǎn)生的。作為細(xì)胞研究領(lǐng)域的一種新技術(shù),?其既保持傳統(tǒng)的細(xì)胞研究方法的優(yōu)點(diǎn)如原位檢測(cè)等,?又滿足了高通量獲取活細(xì)胞信息等方面的要求。本文中扼要介紹細(xì)胞芯片的概念以及幾種已報(bào)道的細(xì)胞芯片,?并對(duì)細(xì)胞免疫芯片進(jìn)行了簡(jiǎn)述。生物芯片技術(shù)系指先將大量探針分子固定于支持物上,?然后與標(biāo)記的樣品分子進(jìn)行雜交,?通過檢測(cè)每個(gè)探針分子的雜交信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息,?以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、?蛋白質(zhì)、?基因及其他生物組分的準(zhǔn)確、?快速、?大信息量的檢
6、測(cè)。細(xì)胞作為生物有機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,?其生物學(xué)功能容量巨大。利用生物芯片技術(shù)研究細(xì)胞,?在細(xì)胞的代謝機(jī)制、?細(xì)胞內(nèi)生物電化學(xué)信號(hào)識(shí)別傳導(dǎo)機(jī)制、?細(xì)胞內(nèi)各種復(fù)合組件控制以及細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定等方面,?都具有其它傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)越性。目前,?細(xì)胞芯片在國(guó)內(nèi)外已有報(bào)道,?一般指的是充分運(yùn)用顯微技術(shù)或納米技術(shù),?利用一系列幾何學(xué)、?力學(xué)、????電磁學(xué)等原理,?在芯片上完成對(duì)細(xì)胞的捕獲、?固定、?平衡、?運(yùn)輸、?刺激及培養(yǎng)等精確控制,?并通過微型化的化學(xué)分析方法,?實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞樣品的高通量、?多參數(shù)、?連續(xù)原位信號(hào)檢測(cè)和
7、細(xì)胞組分的理化分析等研究目的。新型的細(xì)胞芯片應(yīng)滿足以下3個(gè)方面的功能:?①在芯片上實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的精確控制與運(yùn)輸;?②在芯片上完成對(duì)細(xì)胞的特征化修飾;?③在芯片上實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與內(nèi)外環(huán)境的交流和聯(lián)系?；诩?xì)胞芯片的研究分析是一種具有較高通量的技術(shù),?以細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的細(xì)胞芯片至少具有以下3個(gè)方面的特點(diǎn):?①在芯片上實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞的原位監(jiān)測(cè),?可以多參數(shù)高通量的直接獲得與細(xì)胞相關(guān)的大量功能信息（即關(guān)于細(xì)胞對(duì)各種刺激的應(yīng)答信息）,?這是細(xì)胞芯片最重要的特點(diǎn);?②通過活細(xì)胞分析,?獲得細(xì)胞相關(guān)的分析信息（主要是關(guān)于各種刺激物的數(shù)量、?質(zhì)
8、量等相關(guān)方面的信息）;?③利用顯微技術(shù)和納米技術(shù)能精確的控制細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)環(huán)境,?以細(xì)胞作為化學(xué)反應(yīng)的納米反應(yīng)器,?便于詳細(xì)的研究揭示細(xì)胞內(nèi)一系列過程和原理的本質(zhì)。細(xì)胞芯片是近年來發(fā)展起來的一種檢測(cè)細(xì)胞的新技術(shù),?它是對(duì)基因芯片和蛋白質(zhì)芯片技術(shù)的重要補(bǔ)充。隨著生物芯片技術(shù)和生物信息學(xué)的不斷進(jìn)展,?細(xì)胞芯片的制作技術(shù)
