药物的生物学特性精选(九篇)

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第1篇：药物的生物学特性范文

关键词：杏鲍菇TZH1号；栽培

中图分类号：S646.141 文献标识码：A

近年来，内蒙古通辽地区杏鲍菇种植量逐年增多。为了适应当地杏鲍菇生产的要求，笔者于2008～2012年开展了适应当地条件的杏鲍菇新品种选育及栽培技术研究。通过人工选择育种及紫外诱变育种等方法选育出了杏鲍菇新菌株TZH1号，经过多次培养料筛选试验找出了适合当地生产条件的培养料配方，在通辽市科左后旗、科左中旗、开鲁县等地进行了栽培试验。其研究结果如下：

1 生物学特性

1.1 形态特征

杏鲍菇TZH1号的菌丝体在PDA培养基上萌发力强、菌丝整齐稠密、洁白粗壮，以玉米芯为主料的栽培种培养基上吃料快、菌丝体生长旺盛、抗杂菌能力强。子实体菌盖呈淡灰色、圆整、肉厚，菌柄呈白色、组织结实、棍棒状、菇质优良。

1.2 营养条件

菌丝体在多种农林废弃物上均可生长，适宜于通辽地区的栽培料可选择玉米芯、玉米粉、麦壳、高粱壳等。

1.3 温度

菌丝体生长最适宜的温度为25℃左右，适宜生长温度为5～30℃，原基形成的最适宜温度为8～15℃，子实体生长发育适宜温度为10～20℃，属中低温型菇类。

1.4 水分及湿度

菌丝体生长阶段培养料含水量在60%左右为宜，在出菇管理中出现原基开始加大空气相对湿度到90%左右，子实体生长阶段湿度可降低些，达到85%左右即可。

1.5 酸碱度

菌丝体生长的最适宜pH值以中性7.0为宜，出菇时的pH值在6.5左右，呈弱酸性。

1.6 空气

杏鲍菇是好气性真菌，菌丝体生长阶段对氧气需求不高，而子实体生长发育阶段要注意通风换气，提供充足的氧气，及时排出二氧化碳。

1.7 光照

在菌丝体培养阶段不需要光照，子实体生长发育阶段需要一定强度散射光。

2 栽培技术要点

2.1 栽培时间

通辽地区气候冬冷夏热，春干秋湿，大陆性气候显著。在自然条件下温室大棚内，可在10月中旬至第二年5月中旬出菇。杏鲍菇TZH1号的栽培实践结果表明，当地合理的生产季节安排如下：5～7月制作菌种，8、9月制作栽培袋，10月中旬开始出菇。

2.2 栽培原料

根据杏鲍菇对营养的需求及当地即经济又容易得到的栽培料的特点，经过多次试验，总结出以下几种常用的培养基配方：

2.2.1玉米芯70%、麦麸子20%、玉米面8%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.2玉米芯98%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.3玉米芯30%、麦壳50%、玉米面8%、高粱壳10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.4玉米芯33%、麦壳33%、稻草22%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.5玉米芯40%、麦壳48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.6玉米芯40%、高粱壳48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；以上配方含水量均为60%。

2.3 栽培袋的生产

采用17㎝×36㎝的聚丙烯两头开的塑料袋装料，每袋装干料0.5㎏左右，松紧要适度，两头用塑料绳扎口。常压灭菌100℃保持10h，接种要严格无菌操作。

2.4 发菌管理

制作菌种及栽培袋的6～9月是通辽地区气温最高时期，此时发菌快，但是杂菌活动也非常活跃，易造成烧菌和烂袋等现象的发生。为了避免造成损失，应做到严格无菌操作、勤消毒环境及通风降温等工作。空气相对湿度保持60%左右，环境温度不超过28℃。

2.5 出菇管理

栽培袋菌丝长满后半个月即可出菇。菌袋转入菇棚，钢架内摆好菌袋。打开菌袋的一口，喷雾器向环境喷水保湿，空气相对湿度在90%左右。早晚各通风一次，通辽地区空气干燥，通风时间不宜过长，每次通风在20～30min为宜。注意掌握好通风换气和保湿之间的关系。光照强度在500～1000Lux。当菇蕾长到2cm之前及时进行疏蕾。每个菌袋只保留3～4个健壮的菇蕾，其余的菇蕾用小刀削去蕾尖。子实体生长到八成熟未展开菌盖、为弹射孢子时要及时采收。采收后的菌袋应及时清理残余物和老菌皮等。停水养菌一周时间，使菌丝生长恢复后再进入下潮出菇管理期。

第2篇：药物的生物学特性范文

一、职业道德要求

RICS会员必须证明自己是一位拥有专业地位、符合社会期望、技术熟练的从业者，同时，要求会员必须理解执业所在国的法律及法律体制的一般原则。职业道德共包括12项：行事光明磊落、诚信执业、透明公开、勇于承担责任 、明了自己的专业能力、保持客观、尊重他人、注重形象、敢于坚持自己的立场、遵纪守法、申明可能的利益冲突 、保守机密。

二、专业能力要求

会员级别共分为三级，专业能力要求共涵盖以下10项。申请者可根据本人专业水准和不同级别所要求达到的专业能力选项，申请不同的会员级别。

（一）会计原则与程序（M001）

这项能力涵盖会计基本原则及公司账目分析，以向客户提出合理的评估建议。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（二）资产识别与评估（T086）

运用知识识别和评估一个或多个类型的资产并报告结果，以支持所提出的合理评估建议。资产类型包括企业交易、企业资产（包括股别/股权、期权、知识产权、研发、金融工具）、负债和其他证券、无形资产权利。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（三）融资策划（T008）

这项能力要求掌握财产和其他有形、无形资产相关的税收激励/资本减免知识，申请者应注意在不同地理区域资本减免相关法规下可行的资本减免类型，并对实际工作中资本减免类型的选择问题有透彻的理解。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（四）强制购买及补偿（T011）

这项能力强调理解并实际应用有关强制购买权的合适法律框架，包括企业价值评估在立法和索赔方面应如何估算。即使只服务于其中一方，申请者也需要站在购买方和所有权人两方的立场进行考虑。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（五）企业财务（T018）

企业财务专门研究企业在商业世界中利用何种渠道及分析方法来做决策及做何种决策。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（六）企业复苏及破产（T020）

此项能力涉及当企业无力偿还债务时为有关各方提供合理的评估建议。这可能需要与固定抵押接管人或破产顾问或周转专家及债权人等方合作。提供的评估建议涵盖多种资产，包括商业资产、无形资产、研发、负债，以及交易相关的房地产和经营场所。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（七）购买与出售（T073）

这项能力涉及企业的购买和出售、企业组成部分和其他有形及无形资产，如知识产权、股票、衍生工具及期权。涉及范围包括所有设押资产与无抵押资产。

申请者应该考虑到所有市场、替代用途与标准。处置涵盖所有方式，包括私人协议、招标和公开拍卖方式。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（八）企业价值与无形资产评估（T087）

这项能力涉及准备并提出符合相应评估标准的、经过适当研究的评估建议，使客户能在企业价值和无形资产方面做出明智的决策。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（九）评估报告与研究（T088）

这项能力涉及准备正式的评估报告，使之满足使用需求并能结合背景提出合理、明确的评估评论和分析。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（十）税收（T089）

第3篇：药物的生物学特性范文

关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用

“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（human genome project，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（post genome era，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。

1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用

1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。

2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用

种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。

3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用

传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。

现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。

4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用

随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物

中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。

5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用

在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。

美国农业研究中心（ars） 的农药特性信息数据库（ppd） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashi university of technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。

6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用

食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。

转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。

 　生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。

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第4篇：药物的生物学特性范文

本书由数十位作者集体著作完成，内容丰富且表述轻松有趣，把深奥的问题简易化。各作者的组织分工和各章节安排都合理有序，且各作者把自己的实验工作和理论部分都介绍得详实透彻。全书共分13章：1.纳米管在生物组织内部的各种离子的输运；2.有机的纳米管在生物学领域的自聚集效应及其当前在纳米生物学方面的应用，各种纳米管的形成和应用，比如碳纳米管、脂纳米管、磷酸酯纳米管、缩氨酸纳米管、醣脂纳米管、基于纳米管的石墨烯，可应用于纳米容器、纳米通道、纳米移液管等；3.软物质纳米管的纳米管表层理论和实验研究，脂类纳米管的输运动力特性分析；4.在纳米孔硬样板模型束缚下的纳米管壁的细观形成过程，着重于纳米孔的物理结构以及各纳米孔之间的相互作用，如结晶化过程、相分离、中间相形成过程等；5.纳米孔和纳米管在生物传感器领域的应用，重点介绍锥形结构的相衰变的生物传感器；6.可调谐的弹性纳米孔的应用，在弹性膜上刺孔制备的纳米孔可以作为粒子和流体的通道来进行探测；7.碳纳米管的合成，介绍了通过碳精电弧、激光消融、化学气相沉积（CVD）等技术制备碳纳米管；8.纳米管和石墨烯复合材料在光子和光电子学领域的应用，可作为可饱和吸收体来实现激光锁模输出超快激光，也可以作为光电子领域器件制造的新秀；9.碳纳米管制成的场效应管内的电子输运理论；10.无机纳米管的特性和合成方法，以及他们在生物传感器、药物输运、纳米反应器、强化纤维等方面的应用，还例举了无机纳米管里面的典型代表——多孔硅。以上内容全面详实地叙述了纳米管在生物学领域的理论和实验进展前沿。

本书不仅内容全面，详细介绍了纳米管在生物学领域的理论知识和应用进展，而且具有一定的科普特色，并注重理论联系应用。书中提供了许多当下的实验进展例子，以便更深刻地认识理论，并在理论进展和实践目标之间建立有机联系。

本书内容全面，叙述由浅入深，可供物理、生物、纳米材料和相关领域的大学生、研究生、教师、科研人员阅读和参考。

第5篇：药物的生物学特性范文

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

4.在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

第6篇：药物的生物学特性范文

纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。

1.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。

光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

4.在医药方面的应用

21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。

微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

第7篇：药物的生物学特性范文

【关键词】 化疗 增敏 电磁波

[Abstract]Chemotherapy is a primary clinical treatment for cancer, but its lack of selective sensitivity and severe side effects limit its widespread use and application. This article explores the use of experimental techniques in biology and electrical engineering. Based on the observation that electromagnetic waves control tumors, we study how these waves help with sensitization during chemotherapy, and how this may lead to a new way to improve chemotherapy treatments for cancer.

[Key words] Chemotherapy；Sensitization；Electromagnetic waves

引言

随着人类生活环境、生活水平和生活方式的变化以及医学的进步，疾病谱发生了显著的变化，一般性传染病逐渐被控制。而恶性肿瘤则日益成为常见且严重的威胁人类生命和生活质量的主要疾病之一。化疗是临床癌症治疗最主要的成熟的治疗手段之一。但化疗所存在的药物缺乏特异的敏感选择性及同时存在的严重的副作用等制约其在临床实践中的推广和应用。如何提高放疗药物的敏感性是过内外科研、制药和医学界专家十分关注的前沿问题。

一、研究背景

包括人类在内的多细胞机体均存在细胞的不断增殖与死亡。细胞的死亡包括坏死(necrosis)和凋亡 (apoptosis) 两种方式。细胞的凋亡是细胞主动的自杀过程，是由基因所控制的细胞自主有序的死亡，凋亡体可从上皮细胞表面脱落或被周围细胞吞噬清除，不伴随坏死所特有的炎症反应。凋亡对维持机体的正常发育及内环境的稳定起着十分重要的作用。

在细胞凋亡的诱导中，作为肌醇磷脂代谢途径中细胞信息转导的第二信使，细胞内钙离子（Ca2+）起着十分重要的作用。胞内Ca2+ 浓度的改变是细胞生理活动的重要物质基础，并在细胞信号转导、诱发一系列细胞功能事件中起重要作用。因此，细胞内Ca2+ 浓度平衡处于严格的调节控制之中。研究发现，细胞内Ca2+浓度的高低调控着多种类型细胞的凋亡，具体表现为Ca2+内流和聚积可诱导多种细胞凋亡，被认为是细胞凋亡的共同途径。而用钙通道拮抗剂等方法阻止Ca2+内流则可减轻细胞损伤，抑制细胞凋亡。

化疗药物对癌症治疗有效的主要机制之一是诱导癌细胞凋亡。参与调控细胞凋亡的因素很多，包括细胞外信号、细胞内第二信使及细胞内各种酶类。Ca2+ 作为参与许多生命活动的第二信使，其在调控细胞凋亡中的作用尤其受到关注。大量实验发现，化疗中细胞凋亡主要由细胞内Ca2+ 介导；化疗药物在诱导对癌细胞的杀伤时均与癌细胞中的Ca2+ 浓度的增加密切相关。

但目前的化疗方法还存在重要不足。化疗药物缺乏特异的敏感选择性，在杀死癌细胞的同时，也同样会杀伤正常细胞，并由此产生较为严重的副作用，如骨髓抑制、肾毒性导致肾衰、肌体免疫功能抑制、肝功能损伤、胃肠道反应、脱发、口腔溃疡等。另外，毒副反应还会使化疗药物的剂量和疗程受到限制，导致化疗失败。

另外，癌细胞对化学治疗药物产生多药耐药性是癌症治疗不能取得治愈性疗效的重要原因之一。多药耐药性是指癌细胞在接触一种抗癌药物后产生了耐受包括本药物在内的多种结构迥然不同、作用机理也大相径庭的抗癌药物的抗药性。国内外学者在器官、细胞和分子水平上对如何克服癌细胞耐药性的问题，进行了大量研究，发现了一些具有逆转癌细胞多药耐药性的药物，称为化疗增敏剂，其中引人瞩目的是Ca2+通道阻滞剂。Ca2+ 通道阻滞剂的作用机制是能选择性地阻断Ca2+经细胞膜上的Ca2+通道进入细胞内，从而降低细胞内的Ca2+浓度。但Ca2+ 通道阻滞剂作为一种具有心血管药理作用的药物，除了可能引起患者的传导阻滞、低血压、充血性心力衰竭等心血管系统的严重毒性反映外，还可能对患者的免疫系统和造血系统产生不利影响。

二、研究思路

从前面的介绍中可以看出，癌症的发生和发展取决于细胞的增殖与凋亡是否平衡，而细胞的凋亡受胞内第二信使Ca2+的调控。化疗是目前治疗癌症的主要方法之一，胞内Ca2+ 浓度增加是不同化疗药物诱导癌细胞凋亡的共同通路。但化疗还存在重要缺陷：化疗药物在诱导癌细胞凋亡的同时，也会对正常细胞产生同样的杀伤；化疗中癌细胞会产生多药抗药性，从而导致化疗失效，适合临床使用的化疗增敏方法目前尚未找到。

细胞中的Ca2+ 在癌症的发生、细胞的凋亡、化疗对癌细胞的杀伤等几个方面都起着重要作用；而在特定参数的电磁波干预下，正常细胞和癌细胞中Ca2+ 浓度可以产生不同的变化。所有这些都为下列问题的提出打下了基础：能否使用特定参数的电磁波与化疗药物协同作用，其中电磁波参数的选择使癌细胞可产生窗效应，而正常细胞不会有窗效应时，使电磁波与化疗药物分别诱导胞内Ca2+ 浓度升高叠加，并共同介导癌细胞凋亡，正常细胞则不会出现这样的叠加，从而相对降低化疗药物对正常细胞的毒副作用？Ca2+ 通道阻滞剂通过对细胞中Ca2+ 浓度的影响，来逆转癌细胞的多药耐药性，但它会引起许多副作用而不能实用于临床。注意到电磁波的非热生物窗效应也可影响细胞中Ca2+ 的浓度，那么电磁波能否用于逆转化疗药物的多药耐药性？需要哪些条件？

三、研究基础

1.实验结果发现癌细胞内Ca2+ 出现窗效应对电磁波参数的要求相对正常细胞有其特点，即既有相同的一面，又有不同的情况。结合这些特点设法增强化疗药物对癌细胞敏感性杀伤能力的研究已经起步。初步的离体细胞层次的实验表明，一定参数的电磁波可以提高化疗药物对癌细胞的选择性杀伤能力，对正常细胞的杀伤相对可以减轻；

2.初步建立和改进了不同癌细胞株及其正常对照细胞株、多药耐药性癌细胞株在电磁场干预下化疗药物诱导凋亡的体外细胞研究模型。其中利用改进的多药抗药性离体细胞实验模型相比传统模型具有抗药性程度高，性能更稳定的优势。

以上理论分析和研究表明，无论从科学研究还是临床医学的要求来说，都需要开展对电磁波非热生物效应的进一步研究，探讨电磁波对正常组织细胞和不同种类癌细胞的作用规律和作用机理，并将其应用于改进癌症的治疗，以造福患者和社会。

四、研究方法

1.宽频专用横电磁波传播小室即TEM小室 (Transverse Electromagnetic Cell，横电磁波传输小室) 的研制，可产生不同参数、不同类型的电磁波，且这些参数均可以实时准确测量；

2.建立和改进不同癌细胞及其正常对照细胞、多药耐药性癌细胞在电磁场干预下化疗药物诱导凋亡的体外研究模型；

3.对不同类型癌细胞和正常对照组细胞进行电磁波作用下的非热效应发生条件研究。改变电磁波的类型和参数，反复进行实验，记录各组实验的照片和数据；分析提取可使癌细胞和正常对照组细胞发生非热生物窗效应对电磁波参数的不同要求；

4.从细胞和分子层次的生物学实验研究、生物系统建模和细胞病理生理等角度对实验结果进行分析解释，探讨癌细胞电磁波非热生物效应的发生机理；

5.在可使癌细胞发生窗效应，而正常细胞不发生生物窗效应的电磁波协同化疗药物作用下，应用验证细胞凋亡的几种不同方法检查细胞凋亡情况，分别研究化疗药物诱导癌细胞和正常细胞凋亡的情况，分析提出电磁波对化疗增敏方法与效果；

6.在上述工作的基础上，逐步研究可供动物实验和临床应用的电磁波协同癌症化疗增敏技术。

五、初步成果

本课题研究小组对电磁波干预不同生物组织的非热生物学效应进行研究，完成二十多例次实验，取得了一些规律性的有价值的结果。

1.不同强度的电磁波对癌细胞增生有明显抑制作用。

选择不同强度的电磁波(5mT、8mT、11mT)对人舌鳞癌细胞进行连续3天的辐照刺激,每天1h,通过MTT法和流式细胞术检测细胞的增生、凋亡和细胞周期的变化.对照组采用相同的实验条件和作用时间但不加磁场辐照。结果 MTT法检测实验组与对照组辐照后24h、48h、72h的OD值,通过SPSS软件分析显示实验组比对照组的OD值显著降低(P

由此得出结论：不同强度的电磁场辐照对人舌鳞癌细胞增生有明显抑制作用,并可阻滞细胞周期,但对舌鳞癌细胞的凋亡未发现明显影响。

2.电磁波作用于不同癌细胞及其正常对照细胞时胞浆Ca2+浓度窗效应的实验研究。

基本步骤是：制备各种细胞样品，包括三种癌细胞及其对照正常细胞；对不同细胞样品进行荧光负载，后用D-Hank’s液洗涤。先将每一样品在激光扫描共聚焦显微镜下进行荧光强度检测，首先获得没有电磁波作用时的基础数据；之后将这些样品放在电磁波照射系统中接受电磁波辐照，并再次将每一样品在激光扫描共聚焦显微镜下进行荧光强度检测，以获得照射后数据；改变电磁波的类型和参数，反复进行实验，记录各组实验的结果；然后，对数据进行分析，包括有电磁波作用和无电磁波作用时的数据分析、不同参数电磁波对同一样品作用时的数据分析、不同种类癌细胞对不同参数电磁波作用时的窗效应表现等；最后，通过对各参数电磁波产生或不产生生物学效应的总体分析，寻找出哪些参数电磁波会产生细胞Ca2+ 的生物学窗效应并对其规律进行归纳总结，特别注意癌细胞相对于正常对照细胞所表现出的不同窗效应特性。

我们采用的荧光探针 (试剂)为Fluo-3，由于 Fluo-3为极性大的酸性化合物，难以进入细胞，而当其结合上亲脂的乙酰羟甲基酯(Acetoxymethyl Esters，AM) 成为脂溶性的Fluo-3/ AM，再与细胞孵育时，就很容易透过细胞膜。电磁波对细胞样品的作用是通过TEM小室来具体实现的。采用TEM小室是为了获得在较大范围内参数一致的、被屏蔽的均匀平面电磁波，这样，既便于进行准确的生物电磁剂量估计，又可使各样品处于相同的、不受外界干扰的辐照环境中。

实验研究表明，癌细胞表现出的窗效应相对于正常细胞有其类似的一面，但也显示出明显差异。具体表现为，在频率为16Hz、强度为42.5V/m的电磁波作用下，肝癌细胞和正常对照肝细胞均会出现胞内Ca2+ 浓度明显改变的（频率）窗效应，但肝癌细胞在同样强度、频率为45 Hz的电磁波作用下也会出现窗效应，而正常肝细胞在该频率电磁波作用下则不会出现窗效应。

3.特定参数电磁波协同化疗药物作用对提高癌细胞选择性杀伤效果的实验研究。

首先分别培养各种正常细胞和癌细胞样品株，对正常细胞和癌细胞分别加化疗药物后将这些样品放在该癌细胞可产生生物窗效应（对正常细胞不会有窗效应）的电磁波照射系统中接受电磁波辐照。选择不同时间点观察电磁波协同化疗药物作用下对正常细胞的杀伤情况和癌细胞凋亡的情况，研究电磁波协同改善化疗敏感性的条件和方法；对选择性诱导癌细胞凋亡、相对减轻正常细胞损伤的效果做出评价。

窗效应的产生取决于施加的脉冲场强、脉冲时间、细胞大小、细胞种类以及悬浮液或周围组织的条件。通过电脉冲联合低剂量顺铂治疗异种移植人卵巢癌SKOV_3裸鼠，取得了很好的疗效，为特定参数电磁波协同化疗药物作用对提高癌细胞选择性杀伤效果的应用打下了基础。实验表明：高幅度电磁波对肿瘤具有较强的抑制作用，其对肿瘤的治疗作用具有选择性，这种选择性与肿瘤组织的特性以及肿瘤细胞的生物学特性有关。实验中采用的药物剂量远远低于常规化疗剂量，并且在肿瘤部位直接给药，减少了药物总量以及药物的全身循环，毒副作用小。通过对化疗后的裸鼠肾脏做病理检察表明：低剂量药物未造成裸鼠肾功能的损伤。 高幅度电脉冲对肿瘤血管的生长具有明显抑制作用。经电场处理的肿瘤表面几乎无血管分布，而未经电场处理的肿瘤表面血管丰富。采用免疫组化法检测肿瘤病理切片中血管内皮生长因子VEGF受体KDR的表达，经电场处理的肿瘤的VEGF受体KDR明显下降，肿瘤血管的生长受到明显的抑制。说明高幅度电场抑制了肿瘤血管的生长，减少或完全切断了肿瘤的营养供应，促使肿瘤细胞凋亡或坏死，达到了治疗肿瘤的目的。

在利用特定参数电磁波协同化疗药物作用对提高癌细胞选择性杀伤效果时应该选择合适的脉冲参数。

六、研究特色

1.通过大量实验，可以系统研究电磁波作用于不同癌细胞和正常对照细胞株时胞内Ca2+运动的生物学窗效应规律，也为进一步探讨其发生机理提供了更好基础。

2.在特定参数电磁波协同化疗药物的作用下，研究增强化疗药物对癌细胞选择性凋亡诱导能力的方法。这些研究的开展，可以为克服临床化疗中存在的困难提供新途径。

3.建立和改进了癌细胞株在电磁场干预下化疗药物诱导凋亡的体外细胞研究模型。我们建立的模型相比传统方法有抗药性程度高，性能更稳定的特点。

4.动物实验和临床研究中的一些问题，涉及电磁波应用于动物或人体时的使用方法、身体介质衰减和体内分布估计，电磁波协同化疗药物作用时的时间和效果分析。

结语

本项目拟研究电磁波的生物效应对肿瘤化疗增敏的效果与其作用的机理，旨在提高肿瘤化疗治疗效果的新途径，属探索性基础研究。但因此项目涉及提高社会资源消耗极大的肿瘤医疗效率提高的问题，所以，即使在项目研究进展上取得很小的突破，也将具有极广阔的经济与社会前景，对肿瘤化疗的治疗效果产生深远的影响。

【参考文献】

【1】郭鹞 陈景藻 《电磁辐射生物效应及其医学应用》中国工程咨询 2003

【2】张智军 唐露新 《电磁波的生物学效应研究进展》科技创新导报 2007年36期

第8篇：药物的生物学特性范文

大山里走出来的生物学家

1957年3月出生于房县城关镇的邓子新，从贫困山区的农家孩子到名牌大学的教授，从农村青年到蜚声海内外的分子生物学专家，邓子新以他的勤奋和执着，走出了一条自强不息、勇攀高峰的成功之路。

1977年恢复高考，邓子新以优异的成绩考入华中农学院，成为生化系微生物专业的大学生。1982年，邓子新入了党，并以优异成绩毕业。后经人推荐，他拜师在世界链霉菌遗传系研究中心霍普伍德先生的门下。邓子新在英国没有辜负祖国、老师对他的期望，发现了链霉菌启动子在大肠杆菌中能起作用，揭示了链霉菌异源基因表达和调节的新内容，赢得霍普伍德先生的信任和欣赏，破例让他立即到东英大学注册，提前转攻博士学位。邓子新只用三年半时间，完成了别人六年才能完成的学业。1987年5月，他顺利通过博士论文答辨，戴上了英国皇家博士帽。

1988年5月，邓子新携妻子一起回到祖国。回国后，他结合国内的实际情况，在重视和强化自己基础研究能力的前提下，重点开展了应用基础性研究，中心课题是丝状细菌链霉菌抗生素生物合成的遗传学，但他们的研究进行得很不顺利。

邓子新早在英国时就对分子生物学很感兴趣，并在实验中发现一些细菌的DNA发生了降解，而另一些细菌的DNA则不降解。整个DNA的提取、电泳等过程都是一个人操作的，在同样的环境、操作方法和实验条件下，为什么不同生物来源的DNA会出现降解特性完全相反的差异呢？他很快发现，自己的新发现得不到同行的认可，一方面由于解答质疑总要花上一年半载，另一方面太新的想法容易被人看成是在“忽悠”经费，所以往往申请了也白搭。

邓子新还是个多面手，在微生物分子遗传学、抗生素药物代谢工程和化学生物学领域，发展了一系列重要抗生素产生菌的体内外分子操作技术，设计了一系列新抗衍生物，取得了一批抗生素基因簇或其药物衍生化合物的专利。虽然这些工作使他陆续获得了不少经费支持，但他一直“痴心”的这个DNA降解之谜却得不到经费支持，不得已，他就从自己的其他项目“借用”资金，国内做不成的实验，就通过国际合作来解决。

1997年，邓子新和同事已经将有关基因分离出来，分析结果显示，这些基因编码的蛋白质与硫有关。但当时他们第一次拿到DNA上存在硫修饰的证据，那时还没有遗传学、生物化学、尤其是没有化学分析的最终证据，难以服众。

2000年，上海交通大学创办Bio-X生命科学研究中心，邓子新在此中心组建了微生物遗传学团队，并从武汉来到了上海。交大看重他们的研究，给他们提供了较好的工作条件和启动经费，这无疑是项目得以顺利展开的最好催化剂。

2003年，他着手申请国家自然科学基金委的重点项目，然而答辩没有通过，说明认可的程度很低，但基金委认为这是一个有潜力的项目，因此以提供基金委生命科学部主任基金的方式给了他一笔30万元的资助。这是在非共识的情况下得到的经费，邓子新很感动，因为这毕竟是对他挑战常规的一种鼓励。

DNA骨架上第一种生理修饰之谜被破解

2007年，邓子新与其科研团队在这个原创性新领域不断努力，有一种被用作药物的DNA修饰物，原本一直是科学家在实验室中合成的，现在，中美科学家共同发现，原来细菌早就会干这件事——5种酶合力，能将硫掺入到DNA骨架中。这种被称为磷硫酰化的DNA修饰，是迄今在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。

邓子新领衔的实验室与美国麻省理工学院合作，成功解析DNA硫修饰精细化学结构为“R-构象的磷硫酰”的研究成果《细菌DNA大分子上的磷硫酰化》，发表在《自然》系列之《化学生物学》网络版上。这是迄今为止在天然DNA骨架上发现的第一种生理修饰。

“这一发现，再次证明大自然蕴含无穷神秘，人类会做的事情，它早就会做了。”邓子新表示，天然DNA骨架上磷硫酰化的发现无疑构成了对DNA结构又一新的补充，如同甲基化的修饰导致了一系列新的发现一样，DNA磷硫酰化的发现将产生分子生物学领域新的“信息”流，并打开一个新的学科领域。

有关专家认为，这个新领域刚刚打开，众多研究内容的延伸可能形成一系列新的跨越不同学科的研究生长点。比如透过DNA磷硫酰化修饰找到全新功能的核酸酶，用细菌来合成磷硫酰化寡核苷酸用于生物化学和基因治疗等，都将具有重大的生物学或生物工程学意义。

期待陆地海洋领域学者一同“下海”

“陆地微生物的多样性成为天然药物的第一宝库，那么海洋就是生物多样性的第二宝库。”中科院院士邓子新如是说。“共生是海洋低等生物繁衍和生存的保障。”

随着探索和研究的进行，越来越多的化学和生物证据提示，海洋低等生物中分离的天然产物其实是由共生微生物直接或间接产生的。“我们甚至可以这样说，与海洋低等生物共生的微生物，才是许多海洋药源天然产物的真正制造者。药物产生是生物共生的需求，也是人类资源的外延。如果能够从海洋共生微生物入手，找到或克隆出相关化合物的生物基因簇，那么就可以解决药源限制的瓶颈问题，从而促进海洋药物的发展。”

我国的海洋共生体研究及海洋药物研发还处在初级阶段，存在着很多的不足和限制。对此，邓子新认为，应该鼓励陆地微生物学和化学生物学家“下海”，加强对海洋共生微生物代谢产物和功能基因簇的克隆。针对样品采集过程中各自为政、重复研究而造成资源浪费甚至破坏的情况，邓子新建议，“强化海洋生物采集技术与设备的投入，提高采集效率，同时统筹规划样品采集的利用和保护，加强相互协同，并且借鉴陆地微生物，如放线菌的研究经验，优化和完善整个体系的研究”。

由于99.9%以上的共生微生物还不能被分离培养，同时海洋微生物都是未经驯化的野生菌，因此药源制备非常费力，难以规模发酵。对于野生型微生物的特点，邓子新也有独特的理解，他认为，可以优化培养装置、发酵与代谢调控技术，或者利用分子生物学技术，将其“驯化”为易于遗传操作、发酵性能良好的微生物药物工业产生菌。

目前我国从事海洋药物研发的单位非常有限，主要集中在北京、上海、广州、青岛等几个城市。邓子新表示，期待国内外陆地和海洋领域的学者能够共同加入，利用学科交叉的优势，协同作战，共同促进我国海洋药物的进一步发展。

近几年来，我国在抗生素药物基础研究方面的优势不断增强，研究机构有高等院校、科研院所，覆盖面非常宽，研究的跨度也很大。抗生素产业涉及到各个部门，从学科来讲涉及到上中下游，从产业来讲，企业也有强烈的愿望。政府、科研机构希望通过各种不同的机制能够推动基础研究和产业发生互动。任何一个研究机构在目前的情况下都很难包打天下，从原始资源一直做到优产资源，所以我们希望资源与技术对接，基础与产业互动。在基础研究方面，通过国家建立的科研平台形成强有力的科研积累，研究人员与企业共同在生产过程中发现需求，通过资金投入、项目管理和科技政策的制定等等，促进有用资源的产业化。

第9篇：药物的生物学特性范文

关键词:制药;新技术;发展;分析

中图分类号:X787 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01

生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。

一、当前生物制药技术的发展方向

目前生物制药主要集中在以下几个方向:

1.肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。

2.神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。

3.自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

4.冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

二、现代生物制药新技术发展趋势

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。