第一篇：纳米技术在生物制药领域的创新

纳米技术在生物制药领域的创新

摘要：纳米技术即在1-100mm范围中研究物质反应与结构，并进行纳米结构检测的新型技术，纳米技术是一种新型交叉学科，纳米技术为生物医学诊断、生物分子结构的改造提供了新思路与新途径，但是，就现阶段来看，纳米技术还处于初级发展阶段，在临床中应用的品种还不多，该种技术在生物制药领域应用中最为关键的问题就是讲解产物的毒性问题，本文主要分析纳米技术的含义及其在生物制药领域的应用与创新。

关键词：纳米技术生物制药领域创新

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.05.606

【中图分类号】R9【文献标识码】B【文章编号】1671-8801（2014）05-0373-01

纳米技术是一门新型交叉性学科，是一门与应用开发密切相关的高新技术，纳米技术已经在生物制药领域中得到了广泛的使用，纳米产业也是未来社会发展的支柱性产业，下面就针对纳米技术在生物制药领域中的应用进行深入的分析。

1纳米技术的含义

纳米技术即在1-100mm范围中研究物质反应与结构，并进行纳米结构检测的新型技术，纳米技术为生物制药与生命科学的研究提供了高效的研究方式，当物质粒度达到纳米级别之后，其化学性质与物理性质会发生变化，这就是“纳米效应”。“纳米效应”包括量子尺寸效应、小尺寸效应、界面效应与表面效应等内容，纳米技术有着十分广泛的影响面，能够向不同的领域中渗透，并带动能源产业、信息技术以及生物技术等学科的发展。纳米生物技术即用于研究生命现象的纳米技术，其研究内容包括纳米尺度的生物分子功能、结构与动态生物过程，不仅在生物医学中有广泛的应用范围，也能够应用在其他的社会需求中。纳米生物技术属于国际生物学科的前言技术，为人们改造与研究生物分子功能和结构提供了新的思维方式与手段，也能够为人们提供新的疾病诊断方式与治疗方法。

2纳米技术在生物制药领域中的应用分析

关于纳米药物载体的研究进展。

纳米药物载体即使用纳米颗粒作为载体，将药物置于纳米颗粒或者吸附于其表面，并结合特异性配体通过细胞表面特异性受体以及靶向分析受体结合，促进靶向治疗的方式。纳米药物载体有着特殊的性质，可以将不同药物在相应的时间运动到患者身体的特定部位之中。此外，纳米药物载体也能够调节好药物的靶向给药、释放速度、透皮吸收、靶向给药，有效降低用药不良反应。

2.1磁性纳米载体。磁性纳米载体是一种现代医药与纳米技术结合的产物，有着靶向性、生物相容性、小尺寸效应与功能集团的特点，能够有效优化药物使用效果，减低药物不良反应，在疾病诊断工作中也有着良好的使用成效。

2.2纳米粒药物载体。纳米粒药物载体属于纳米级别的亚微粒药物载体输送系统，该种技术可以将药物封存于纳米粒之中，可以有效提升生物膜通透性、调节释药速度，也可以有效提升药物利用度。

2.3纳米乳药物载体。纳米乳剂微乳，是一种由水、油、助表面活性剂、表面活性剂组成的胶体分散系统，其粒径为1到100nm，大小分布均匀，液体为球形，呈半透明或者透明状，有着良好的各向同性与热力稳定性。从质点大小进行分析，纳米乳药物载体有着乳状液与胶团特性；从结构进行分析，纳米乳包括油包水型、水包油型与双连续型几种类型。纳米乳有着良好的生物利用度、稳定性，可以有效提高难溶性药物溶。纳米乳可以自动形成，但是需要大量的表面活性剂，因此，在该种技术中，需要采取科学有效的措施降低其毒性与表面活性剂用量。在纳米乳处方中助表面活性剂、表面活性剂以及油的用量确定之后，就可以使用三角相图法来分析最佳组成比，在确定后，就可以能够选择适宜的制备工艺。

2.4高分子药物载体。高分子药物载体是一种利用高分子药物聚合物作为载体制作而成的药剂，高分子药物载体能够控制药物释放速度，该种药物载体聚合体被讲解之后，药物与载体会进入靶细胞，在进入靶细胞之后，表层载体就会出现降解的情况，此时，芯部药物的疗效就会充分的发挥出来，避免药物释放在其他的组织之中。这就能够有效提升药物的治疗效果，并减少药物对机体产生的毒副作用。

3纳米中药的研究进展

纳米中药即使用纳米技术制造的粒径不足100nm的中药原药、中药有效部位与中药有效成分的复方制剂，纳米中药是中药纳米化的产物，将纳米技术应用在中药制造中能够有效提升中药生产的标准化与现代化程序，也能够有效提升中药的生物利用率与药物活性，还可能降低药物的毒副作用。

纳米技术能够有效提升药剂的生物溶解度，将其应用在外用散剂中可以有效提升药物的分散性，助于药物的附着与涂布，此外，纳米技术能够丰富中药炮制技术，优化中药的使用效果，因此，纳米技术对传统中药制造产业带来了巨大的机遇与挑战，传统中药业要想实现发展，就需要将中医药理与纳米技术进行有机结合，充分的考虑到中药成分的复杂性以及中药处方的多样性，在生产过程中，也应该限制要纳米重要的范围与制备成本。

4结束语

总而言之，纳米技术是一种新型交叉学科，纳米技术为生物医学诊断、生物分子结构的改造提供了新思路与新途径，但是，就现阶段来看，纳米技术还处于初级发展阶段，在临床中应用的品种还不多，该种技术在生物制药领域应用中最为关键的问题就是讲解产物的毒性问题，相信在研究的不断深入之下，纳米技术必将在生物制药领域中发挥出更加广阔的前景。

参考文献

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第二篇：纳米技术在光学领域的应用

纳米技术在光学领域的应用

王蒙

（长春工程学院 理学院 吉林省长春市 邮编130026）

摘要:随着科学技术的不断发展，纳米技术在日趋成熟。纳米技术在许多领域都发挥着重要的作用，如应用纳米科学技术可以引发光电子、微电子、环保等诸多领域的革命，推动社会经济的腾飞；而纳米电子学、纳米光电子学和纳米光子学将成为21世纪信息时代的关键技术。由于纳米半导体光电子材料蕴藏着许多新的物理信息和可资利用的独特功能而具有极其广阔的发展前景。它是半导体光电子材料的一颗新星。它的出现，意味着半导体光电子材料向低维化方向发展。

关键词:纳米技术；光学；纳米材料；光电材料；半导体。

引言

半导体光电子材料经过几十年的发展，已经成为在国民经济和军事等领域得到广泛应用、充满生机的一类电子信息材料。在信息化时代加速了该材料的升级，使它更加异彩纷呈，引人瞩目。

在20世纪90年代全球掀起的纳米科技浪潮推动下，纳米半导体光电子材料、纳米磁性材料、纳米陶瓷材料和纳米生物材料等纳米材料应运而生。纳米材料是指尺寸为1～100nm的各种固体材料。纳米半导体光电子材料是纳米材料家族中的重要成员，它的崛起是光电子材料发展的一次新的飞跃，成为发展新特性、新效应、新原理和新器件的基础。当半导体光电子材料的尺寸减小到纳米量级时，其物理长度与电子自由程相当，载流子的输运将呈现量子力学特性，宏观固定的准连续能带消失而表现出分裂的能级，因而传统的理论和技术已不再实用。纳米半导体光电子材料技术是一种多学科交叉的科学和技术，该领域充满了巨大的创新机会和广阔的发展前景。

1.关于纳米的概述

1.1:纳米的概念

纳米是一种长度度量单位，1纳米等于10亿分之一米(1nm=10-3μm=10-9m）相当于头发丝直径的10万分之一。1.2:纳米技术

纳米技术是指在原子分子层次上对物质精细的观测识别与控制的研究与应用，它将对于21世纪的信息科学、生命科学、分子生物学、新材料科学和生态系统可持续发展科学提供一个新的技术基础，这将引起一场产业革命，其深远的意义堪与 世纪的工业革命相媲美，它包括的领域甚为宽广。人们根据使用的目的不同而制造不同种类的材料，把纳米材料与光学材料的制造有机地结合起来，制造一类新的功能纳米光学材料是当今光学领域里科学工作者一项义不容辞的责任。

1.3:纳米材料

-9 纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10m)的超细材料。其尺寸介于分子、原子与块状材料之间, 通常泛指1~ 100nm范围内的微小固体粉末。纳米材料是一种既不同于晶态也不同于非晶态的第三类固体材料, 它是以组成纳米材料的结构单元——晶粒、非晶粒、分离的超微粒子等的尺度大小来定义的。目前, 国际上将处于1~ 100nm尺度范围内的超微颗粒及其致密聚集体, 以及由纳米微晶所构成的材料, 统称之为纳米材料, 包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。它们是由2~ 106个原子、分子或者离子构成的相对稳定的集 团, 其物理和化学性质随着包含的粒子数目与种类而变化。纳米材料的颗粒尺寸是肉眼和一般显微镜下看不到的微小粒子, 只能用高倍电子显微镜进行观察。

1.4:纳米材料的性能

实验与理论表明, 纳米材料具有既不同于原子、分子、亦不同于宏观物体的特列性质, 例如: 所有的金属被细分到纳米微粒时, 将失去绚丽的光彩而成为对太阳光几乎全吸收的黑体, 利用此特性可进行高效光热转换, 可作为微波、红外隐形材料、优良的催化剂等。

无机非金属材料的光学性质亦随颗粒尺寸的减小而显著变化。例如硅片是不发光的, 但纳米多孔硅却能发光。研究表明, 鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及海龟等动物能识别方向的奥秘在于它们的体内含有

纳米磁性微粒, 依靠磁场而定向运动;金属、玻璃与氧化物、半导体等纳米颗粒构成复合材料时, 可以显著地改变力学、电学以及光学等性质。物质到纳米级以后, 具有常规粗晶粒材料不具备的奇异特性和反常特性, 展现出引人注目的应用前景。如铜到纳米级就不导电;绝缘的二氧化硅、晶体等, 在20nm时开始导电;高分子材料加入纳米材料制成的刀具, 比金刚石制品还坚硬等。由于纳米材料特殊的结构特征, 使它具有传统材料所不具有的物理和化学特性。

纳米材料的主要特性表现在一下几方面：①表面效应:纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化：②尺寸效应:由于颗粒尺寸变小引起的宏观物理性质的变化称为尺寸效应：③体积效应:由于纳米粒子体积极小, 所包含的原子数很少。因此, 许多现象如与界面状态有关的吸附、催化、扩散、烧结等物理、化学性质将显著与大颗粒传统材料的特性不同, 就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明, 这种特殊的现象通常称之为体积效应;④量子效应:介于原子、分子与大块固体之间的纳米颗粒, 将大块材料中连续的能带分裂成分立的能级, 能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或磁能比平均的能级间距还小时, 就会呈现一系列与宏观物体戳然不同的反常特性, 即量子效应。

除此之外，纳米材料和常规材料在理化性质方面还有许多不同的地方，如纳米材料有高强度、高韧性；高比热和热膨胀系数；异常电导率和扩散率等性质。2.纳米材料在光学领域的应用

2.1:纳米半导体材料与器件

硅纳米结构的尺寸小到一定范围时，将会出现量子限域效应、尺寸效应及表面效应等许多新的效应，从而使它呈现出诸多新颖性质，其中一个典型的例子就是由量子效应引起的硅纳米结构的高效发光。最近的研究表明硅纳米结构具有高效的可见发光，且发光波长可以通过对硅纳米结构尺寸改变进行调节。最近，科学家已经利用硅纳米结构所呈现的这些新颖性质和效应，开发出了高灵敏生物和化学传感器、高效率太阳能电池及发光二极管等器件。因此，该类纳米材料展现出广阔的应用前景

2.2:半导体复合纳米粒子

半导体符合纳米粒子由于具有量子尺寸效应，表面效应和小尺寸效应而具有优异的光学性质（如非线性光学响应及室温光致发光），光电催化特性和光电转换特性。半导体纳米粒子复合后的性质并不是单个纳米粒子性质的简单加和，而是具有更优异的性能，可用于光电太阳能转换，废物处理及功能陶瓷的制备等。研究半导体复合纳米粒子，发展新型纳米半导体复合材料是纳米半导体领域研究的新热点。2.2.1:半导体复合纳米粒子的制备

半导体复合纳米粒子的复合方式有核-壳结构、偶联结构（3）、固溶体和量子点量子阱。核-壳结构的复合纳米粒子制备时有一定的加料顺序，即先生成核，再在核外生成另一种半导体粒子对其进行包覆。偶联结构的复合粒子可分别制备然后混合或一次形成，这依赖于两种半导体粒子的属性、生成速率和溶度积的差别。固溶体的制备则必须在同一体系中同时完成。

2.3: 纳米光电材料的良好特性

用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中,在此条件下,导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大,吸收光谱阈值向短波方向移动,这种效应就称为尺寸量子效应。

量子尺寸效应除了会造成光学性质发生变化还会引起电学性质的明显改变。这是因为随着颗粒粒径的减少,有效带隙增大,光生电子具有更负的电位,相应地具有更强的还原性,而光生空穴因具有更正的电位而具有更强的氧化性。

表面效应是纳米光电子材料的另一个重要特性。纳米粒子表面原子所占的比例增大。当表面原子数增加到一定程度，粒子性能更多地由表面原子而不是由晶格上的原子决定。由于表面原子数的增多会导致许多缺陷，从而决定了它有更高的活性。

由此可以看出纳米光电材料比普通光电材料有更高的光催化活性。3..纳米光学材料的功能转化

3.1:太阳能转换为化学能

光解水产生氢气（5，6）在CdS—ZnS体系中，不论是核-壳结构的CdS/ZnS还是ZnxCd1-xS固溶体，加入空穴俘获剂，连续光解，氢的产率远高于纯CdS粒子单独存在时的产率。入射波长λ>400nm时，连续光解10—12h，氢的产率随ZnS含量的增大而提高，Zn:Cd=1:1时，产率最高。

3.2:太阳能转换为电能

太阳能电池：太阳能电池的光电转换效率是四个因子的乘积：

η=Kthr×Kst×Y×f×100%(a)Kthr表征了由于半导体中光吸收的量子特性所引起的能量损耗，Kthr与半导体的禁带宽度有关。

(b)Kst表征能量储存的效率，即利用在光激发过程中产生的电子-空穴对的能量(≈Eg)作有用功的效率。光电太阳能电池中Kst=eφ0,cph/Eg φ0,cph—开路光电势

(c)Y是量子产率等于通过电池外电路传输的电子数与在光转换器表面的入射光量子数之比。Y=iph/eJ,在再生式电池中，iph=isp.c—电池的短路光电流。实际上，量子产率表征了光生电荷分离的效率。(d)f是电流-电压特性曲线的填充因子，由于Ohm电压降以及通过电流时光化学电池的超电压所引起的能量损耗，对于再生式电池，4.纳米光电材料的在光学领域的一些其他应用 4.1: 一维纳米材料

当一维半导体材料的直径与其德布罗意波长相当时，它的导带与夹带进一步分裂，其能隙会随着直径减小而变大。这样以来量子限制效应、非定域量子相干效应和非线性光学都会表现明显。

定向耦合器(DC)是波分复用网络中最常用的基本元件之一。Yamada等人首次报道了一种基于纳米线波导的定向耦合器,两个耦合波导的横截面尺寸为0.3μm ×0.3μm ,间距仅为0.3μm。由于两个波导之间很强的耦合作用,定向耦合器的耦合长度仅为10μm ,当耦合波导之间的间距减少时,波导长度还可以进一步缩短。由此可以制作出结构非常紧凑的3dB 耦合器。在此基础之上, 他们还制作了一种基于纳米线波导的Bragg反射型光上/ 下路复用器，它由两个在侧壁上刻有Bragg光栅的纳米线波导和两个基于纳米线波导的3dB耦合器构成。下路波长带宽不超过0.7nm ,下路波长时输出端的消光比为8dB ,其下路波长可以通过改变光栅参数来进行调节。

将SOI 纳米线引入到热光开关中,有助于器件尺寸和功耗的减小。Chu等人首次报道了基于纳米线波导的1×1、1×2 和1×4的Mach2Zehnder干涉型热光开关。光开关中采用的纳米线波导的横截面尺寸为300 nm×300nm ,这些热光开关器件所占的面积分别为140μm ×65μm、85μm×30μm 和190μm×75μm ,消光比超过30dB ,开关功耗低于90mW ,开关响应时间小于100μs。

4.2:纳米硅薄膜

纳米硅薄膜是由纳米尺寸的硅微晶粒构成的一种纳米固体材料,其晶粒所占的体积约为50 % ,另外50 %则为晶粒之间的大量界面原子所占据。纳米硅薄膜由于独特的结构而具有一系列独特性质,如电导率高、光热稳定性好、光吸收能力强、光学能隙宽化、光致发光等,而且还具有明显的量子尺寸效应。近年来,已成功地研制了纳米硅异质结二极管，并正展开纳米硅薄膜（11）太阳电池的研制,展现了纳米硅薄膜器件的广阔前景。

紫外光电探测器方面,O.M.Nayfeh等人制作了纳米Si薄膜紫外光电探测器。他们首先以电化学分解法在HF-H2O2混合液中制备了尺寸为1 nm的纳米Si晶。然后开始器件的制作:在P 型衬底上生长500nm的氧化层;接着用氢氟酸缓冲液在氧化层上刻蚀出器件图形;然后将硅片浸入纳米硅晶的酒精悬浊液中,用一种类似于金属电镀的电化学电镀方法,将纳米Si 晶淀积到已刻蚀出的氧化层图形中,淀积厚度约500 nm;最后,在纳米Si 晶膜上淀积一层厚为4nm 的半透明Au 层,Au 层之上和衬底背面分别淀积厚300 nm 的凹，凸点,作为器件的引出电极。器件对可见光有很好的过滤特性,而对紫外光有较好的响应。5.纳米材料在我们身边光学领域中的例子——光学树脂眼镜

激光具有单色性、方向性、相干性及高亮度等特点，利用激光测距、目标指示或瞄准等在军事及民用领域应用相当广泛，但是受激光直射的眼睛和光电设备的传感器等可能被致伤或破坏。目前市售的激光防护镜多为无机玻璃片，安全性较差，有些公司采用纳米新材料，以全新的理念及技术制作屏蔽激光的光学树脂镜片，此类产品目前产量不多。这些多功能防激光特种光学树脂镜片具有如下技术特点：

1）由于是把无机纳米材料均匀复合于有机树脂镜片中，因此镜片质轻、能抵御碎弹片冲击，保护人眼不受伤害。

2）属于介观材料的纳米粒子具有奇异的光学特性，能提高镜片的增透能力使视觉清晰；并能多光源、多光区屏蔽激光射线。

近年来，由于地球南北极上空出现的臭氧层空洞越来越大，紫外线直射地面，给人的眼睛和皮肤造成伤害，尤其是在高原地区高强度紫外线照射使许多老年人的眼睛患上白内障等眼科疾病。因此这些公司推出了可完全吸收波长280-400nm的紫外线，同时在可见光区具有高透过度的纳米复合光学树脂镜片。

太阳光（相当于T=6000K）的峰值波长约在480nm 左右，太阳辐射的大部分能量分布在可见区与紫外区。可见光最易透过人眼的屈光介质造成眼底损伤，紫外线则主要是损伤人眼的晶体，因此，夏日里利用太阳镜保护人们的眼睛是必须的。现在市售的太阳镜大部分是经染料染制而成，日久褪色，并且在可见光透率较低而影响人们的视线。这些公司推出的纳米复合树脂太阳镜具有优异的稳定性、瑰丽的色彩、奇异的光学特性、超凡的阳光阻隔能力。既能屏蔽紫外线，又能屏蔽部分近红外线，兼容太阳镜，树脂镜、水晶镜的特点，人们配戴这种眼镜后，视觉清晰，有种雨过天晴，尘埃落地、心旷神怡的感觉。

随着人们生活质量的提高，配戴变色镜成为一种时尚，同时可以保护眼睛少受太阳光的伤害。本公司推出两种含纳米材料的光致变色树脂镜片：一种树脂镜片是在强烈阳光下变暗，阳光不足或回到室内立即恢复为原色的光致变色镜片；另一种树脂镜片在强烈阳光下变暗，回到室内约10小时后恢复为无色的镜片。综上所述，纳米材料与光学材料复合技术的研制成功，必将引起光学材料制造领域一场革命，它会赋予树脂镜片新的功能，造福人类。6.展望

虽然现在对纳米技术的研究在不断深入，但总的来说对纳米技术的研究还不够透彻，对纳米技术的研究还有非常大的发展空间。现在人们在根据不同目的制造不同种类的材料，把纳米材料同光学材料有机的结合起来，制造一类新的功能光学纳米材料是当今光学领域科学工作者一项义不容辞的责任。我们也完全有理由相信会有越来越多的新型纳米光学新材料不断问世，不断推动科学的进步及社会的发展。

纳米技术不仅在光学领域，也将会在其他如医药，军事等领域发挥其巨大作用，为全人类带来更好的生活。

收稿日期：2012.12.11 作者简介：王蒙 理学院应化1041班 1008411115

参考文献：

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第三篇：生物制药细分领域龙头股

生物制药-细分领域概述

从目前来看，虽然我国生物制药产业发展较快，但也存在着一定的问题。突出的问题表现在研制开发力量薄弱，技术水平落后;企业规模小，设备比较落后，无法形成规模经济参与国际竞争等几个方面。而且，目前国内基因工程药物大多数是仿制而来，因为仿制药品成本比较低，企业自主创新研发的动力不足。此外，对于二级市场而言，目前生物制药产业的投资标的还比较有限，并且主要集中在生物疫苗、生物诊断制剂、重组蛋白质类药物这三个子行业中。而在基因治疗药物和生物芯片技术产业中，目前还没有相应的上市公司。至于单抗类药物，目前仅有兰生股份、华神集团与海正药业略有涉足。

我们相信，未来将有越来越多的优质生物制药企业开始涌现，生物制药行业的投资机会正在逐渐显现。对于普通投资者而言，应着眼于生物制药股的内在价值，进行长期关注，而不应只是短期的概念炒作。从我们来看，投资者对公司内在价值把握的核心，在于是否具有强大的研发能力，未来是否有可以不断的推出重磅新药，对于新产品的营销能力怎样以及目前是否有稳定增长的现金流。而对于处于全球前沿的，市场前景无限广阔的品种，如幽门螺杆菌疫苗，艾滋病疫苗，乙肝疫苗与新方案抗肿瘤药物等应该重点关注。

一、基因工程药物

1、基因工程的主要研究内容 1.1获得具有遗传信息的目的基因 1.2选择基因载体获得重组DNA 1.3将重组DNA分子导入宿主细胞 1.4鉴定带有目的基因的克隆

1.5目的基因的扩增及获得目的产物

2、基因工程制药的下游技术 2.1基因工程菌的培养

2.2基因工程菌细胞的破碎

2.3基因工程动物细胞的大量培养技术 2.4基因重组蛋白的分离和纯化

3、药物

3.1基因重组细胞因子 3.1.1干扰素类

3.1.2白细胞介索类

3.1.3集落刺激生长因子 3.1.4红细胞生成素 3.1.5干细胞因子 3.1.6血小板生成素 3.1.7肿瘤坏死因子 3.1.8表皮生长因子

3.1.9碱性成纤维细胞生长因子 3.2基因重组激素 3.2.1胰岛素 3.2.2生长激素 3.2.3降钙素

3.2.4心钠素及利钠多肽家族

3.3基因重组溶血栓药物

3.3.1已被批准使用的溶栓药物 a)链激酶

b)双链尿型纤溶酶原激活剂——尿激酶 c)乙酰化纤溶酶原链激酶复合物 d)组织型纤溶酶原激活剂

e)组织型纤溶酶原激活剂的衍生物 3.3.2正在研究的溶栓药物 a)葡激酶

b)单链尿型纤溶酶原激活剂——尿激酶原 c)吸血蝙蝠唾液纤溶酶原激活剂及其衍生物 d)组织型纤溶酶原激活剂衍生物 e)尿型纤溶酶原激活剂衍生物 f)t-PA和scu_PA等嵌合体 g)t-PA或sctrPA与单抗结合 3.3.3其他

a)提高溶栓药物疗效的综合措施(肖成祖)b)水蛭素(陈松森)c)水蛭素的结构与性质

d)水蛭素抑制凝血酶活性及其应用 3.4基因重组可溶性受体

3.4.1肿瘤坏死因子可溶性受体 3.4.2白细胞介素-1可溶性受体 3.4.3白细胞介素-4可溶性受体 3.5基因工程血液代用品 3.5.1基因重组血清白蛋白 3.5.2基因重组人血红蛋白 3.6反义核酸药物

3.6.1反义脱氧核糖寡核苷酸 3.6.2反义RNA 3.6.3核酶

3.6.4三链形成寡核苷酸

基因工程重组蛋白缔造的重磅药物经久不衰。重组蛋白药物克服了生物提取蛋白类药物杂质多、质量控制难的缺点，且工业化生产成本较低，环保成本低。重组蛋白药物在各种重大疾病治疗中有广泛应用，诞生了很多重磅炸弹，是基因工程技术应用于制药工业的开山之作。重组蛋白大都是人体蛋白或其突变体，以弥补某些体内功能蛋白的缺陷或增加人体内蛋白功能为主要作用机理，对于有些疾病的治疗作用是不可替代的,且其安全性显著大于小分子药物，因而具有较高的批准率。

目前，重组蛋白药物主要分为八个大类，具体包括多肽类激素、人造血因子、人细胞因子、人血浆蛋白因子、人骨形成蛋白、重组酶、融合蛋白和外源重组蛋白等。全球重组蛋白质类药物市场总销售额约为700亿美元，约占全球医药市场10%的市场份额。

长效重组蛋白药物潜力巨大。由于很多重组蛋白类药物的体内半衰期短，而大部分蛋白类药物又为针剂，因此频繁注射给患者带来极大的使用痛苦。长效产品给患者的生存质量带来巨大改变。

看好将进入多产品组合时代的中国最大基因工程公司金赛药业（长春高新子公司），研发实力强大的国内生物药龙头企业双鹭药业。

金赛药业（长春高新控股子公司）设计了更为实际的长效生长激素产品，作用时间为一周，2009年已经结束了三期临床实验，将有可能在今年内获SFDA批准上市，预计该药上市后将是公司真正意义上的重磅炸弹，将进一步巩固公司在国内生长激素市场的霸主地位。

双鹭药业开发的长效干扰素也已经完成了Ⅲ期临床试验，目前正在等待生产批文。若成功获批则将成为国产首个长效干扰素产品，市场潜力巨大。

二、疫苗

2.1 艾滋病疫苗

2.2 流感疫苗

2.3 乙肝疫苗 2.4 癌症疫苗

我国疫苗市场通常分为两类：一类疫苗和二类疫苗。

一类疫苗是指政府免费向公民提供的应急接种或者群体性预防接种所使用的疫苗。二类疫苗是指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。从数量上看，2009年我国一类疫苗占整个疫苗市场的80%左右;但从销售收入来看，我国一类疫苗只占整个疫苗市场的36%。我国一类疫苗市场主要由国内的六大生物制品研究所生产供应，其份额占一类疫苗市场近90%。但随着部分二类疫苗被纳入一类疫苗范围，预计今后民营企业和外资企业将进一步抢滩一类疫苗市场。近年来，我国二类疫苗市场增速明显，2009年，从签批发数量上来看，我国二类疫苗占整个市场的比重为20%左右，但由于二类疫苗的价格较高，其销售收入的占比高达64%。

疫苗制品是生物制药领域的一个重要组成部分，我国已成为世界上最大的疫苗生产国，年产疫苗10亿人份。在动物疫苗方面，疫苗产业同样进入快速发展时期，由于世界范围内疫情不断，口蹄疫、禽流感、疯牛病等，给世界各国的动物疫病防治与控制工作提出了挑战，也给从事禽畜疫苗研制和生产的企业带来了巨大的市场，禽畜疫苗行业具备了良好的发展前景与成长性，预计今后几年我国动物疫苗的市场需求将以15％以上的速度增长。

目前在我国与疫苗生产相关的12家上市企业中，与人用疫苗相关的企业有6家，与动物疫苗相关的企业有6家。所列的企业基本上在我国在人用和动物疫苗生产企业中占有一席之地。诸如人用疫苗的长春高新、天坛生物和动物疫苗的中牧股份、金宇集团和天康生物。

从毛利率提升空间来看，诸如动物疫苗等子行业并没有特别高的技术壁垒，高毛利反而会促使许多企业蜂拥而入，毛利率反而会面临常规化的压力。

全球疫苗市场的未来增长动力在于新型疫苗，这其中最具潜力的是癌症疫苗和治疗性疫苗。目前全球各大制药公司都投入重金于新型疫苗的研发。

看好依托中生集团强大背景、受益于国家免疫扩容的疫苗龙头天坛生物；以及正在成为国内疫苗产业新一代领军者的华兰生物、百克生物（长春高新子公司）、智飞生物、成大生物；同时关注百克生物、天坛生物以及重庆啤酒在创新型疫苗领域的研发进展。

部分涉足疫苗业务的上市公司一览表 600161 天坛

乙肝、麻疹疫苗等 002007 华兰生物 破坏风疫苗 000078 海王 流感疫苗等

000661 长春高新 艾滋病疫苗

000790 华神 伪狂犬病基因缺失疫苗 600132 重庆啤酒 乙肝疫苗

600739 成大 狂犬病疫苗等

600216 浙医药 国际公认的抗禽流感新药

600530 昂立 乙肝疫苗及其他医用生物制品业务 600195 中牧股份 禽流感疫苗 猪蓝耳病疫苗 002100 天康生物 口蹄疫疫苗 饲料

600226 升华拜克 禽流感疫苗 农业部指定9家禽流感疫苗生产企业之一

000739 普洛股份 国内最大的禽流感原料药生产商，年产380吨，市场份额65% 600201 金宇集团 内蒙古唯一一家生产禽流感疫苗企业

三、抗体工程药物

最早的单克隆抗体相关药物出现在1986年，但因为治疗效果不好，毒副作用大，致使该项技术陷入低谷长达5年。直到2006年，这项技术才被大面积使用。这一年经过美国FDA(美国食品药物管理署)认可，20多种单克隆抗体药才最终上市，开始超速发展。

单克隆抗体药物属于全球第三代生物工程技术产品，是当前基因工程技术研发的主流方向。药物的作用机理，使其在恶性肿瘤和自身免疫系统缺陷等疾病的治疗领域日益广泛应用。1986年，世界上第一个单克隆药物上市，1997年，采用基因技术开发的利妥昔单抗上市，成为了第一个重磅炸弹级的单克隆治疗药物，至今仅有10年多时间，截至2007年，美国FDA共批准了26个抗体药物上市，全球已有120多种抗体治疗药物处于临床研究阶段，超过500多个品种处于临床前的研究阶段。

2007年，单克隆抗体药物中的英利昔单抗、利妥昔单抗、贝伐单抗、群司珠单抗、西妥昔单抗、雷尼珠单抗、帕利珠单抗、奥马佐单抗、那他珠单抗、帕尼单抗等15个品种进入全球500畅销药物中，在全球七大主要市场的销售额为295亿美元，约占全球生物医药市场750亿美元的40%。2008年，15个单克隆抗体类药物的市场份额超过了346亿美元，同比上一年增长了17.19%，比2005年的162亿美元增长了一倍多，已构成单抗品种系列化。2008年，全球医药市场的15大类药物中，抗肿瘤药物已居于首位，占据了6.65%的市场份额，其销售额为482亿美元，同比上一年增长了15.54%，其中用于治疗恶性肿瘤的单克隆抗体药物所占据的比重已超过了45%的市场份额。随着生物工程技术时代的推进，单克隆抗体作为生物工程技术中的主要品种将呈现出快速发展的趋势，预计2010年上述15个单克隆抗体药物将超过500亿美元的市场规模；据业内人士预计，全球2010年单克隆抗体将达到800亿美元的市场规模。

与疫苗等确定性生物制药不同的是，单克隆抗体的发展是“爆发性”的。单抗药物已是全球基因药物研发的主流方向，已成为全球生物医药技术推向市场利润最高的品种之一。目前在中国尚处于起步阶段，但是却具有非常广阔的市场前景，随着生命科学技术的迅速发展，基因工程药物、抗体药物将成为未来10年生物医药领域新热点。

我国单克隆抗体产业起步于上世纪90年代后期，目前，国产单抗药物是北京百泰生物药业的尼妥珠单抗（泰欣生）、成都华神生物技术公司的“利卡汀”、上海中信国健药业的“益赛普”、上海美恩生物技术“唯美生”和大连亚维药业的“恩博克”等已获准生产上市。近两年，进入国内22个城市样本医院前200个畅销药物中的单抗系列中，三大单抗药物利妥昔单抗、曲妥珠单抗、西妥昔单抗已形成了鼎足之势，备受业内所瞩目。

目前我国单抗市场规模超过10亿元，并且每年以50%以上的速度高速增长。我国的单抗产业开始于罗氏和默克的几个外资重磅单抗药物的进入，但随后百泰生物和中信国健等几家国内厂家的单抗产品上市，也迅速打开了市场。单抗药物是一片制药业的蓝海，因此只要有作用明显、安全性高的产品上市就可以迅速成为重磅药物。

目前，国内形成了北京、上海、西安等抗体药物的中试及产业化基地。北京基地以北京百泰 4

生物技术公司和北京天广实生物技术有限公司等为主形成；上海基地以上海中信国健药业有限公司等为主形成；西安基地由第四军医大学和成都华神集团合作形成。单克隆抗体药物生产由于技术门槛高和资金需求大的限制，医药企业难以进入。而实现产业化的仅有北京百泰生物和上海中信国健两家。北京百泰生物还未上市，而上海中信国健药业有限公司(下称中信国健)是由香港中信泰富有限公司和上海兰生(集团)有限公司共同投资的生物医药高新技术企业。与其相关上市公司为兰生股份(600826.SH)，具体的情况是，兰生股份参股兰生国健34.65%，兰生国健又参股中信国健49%，所以兰生股份间接持有17%左右的中信国健股份。

中信国健还有三个即将上市的单克隆抗体，再加上目前在研的13个单抗药物，日信证券认为，公司丰富的重磅产品梯队以及强大的营销队伍，公司业绩存在“爆发性”增长的可能。中信国健2008年公司营业收入已超过1.6亿元，实现净利润0.57亿元。太平洋证券表示，保守估计2009年将实现30%以上增长，净利润超过0.75亿元。未来随着多种抗体药物的上市，公司业绩将会呈现快速增长。

除此之外，还有华神集团(000790.SZ)的利卡汀，不过该产品不同于中信国健和百泰生物的单克隆抗体药物，临床数据有限，推广应用方面受到限制。

在产品方面，中国食品药品监督管理局到2009年底，共批准了14个单克隆抗体药物上市，7个是国外进口产品，7个是在中国研发的（其中80%左右属于中信国健）。看好后续新药储备丰富、正在迅速成长的中国单抗明日之星中信国健，同样关注近期进入单抗领域的优质上市公司丽珠集团、健康元、双鹭药业、海正药业，以及复星医药未来在该领域的发展。

四、血液制品 4.1 人血白蛋白

4.2 静脉人免疫球蛋白

4.3 乙肝免疫球蛋白

4.4 狂犬病人免疫球蛋白

4.5 破伤风人免疫球蛋白

4.6 凝血因子Ⅷ

4.7 凝血酶原复合物

4.8 纤维蛋白原

血液制品方面，血浆中白蛋白分离纯化工艺比较简单，比较容易获得，有多家企业可以生产，技术壁垒相对较低。从2009年批签发数量来看，排名前三的都为进口，三者之和也只有36%。国内公司中，华兰生物份额领先，约占整体6%。其最大优势并不在于技术领先，而在于渠道优势。目前政策对血液采集的管理严格，华兰生物在全国拥有18个采血站，居行业第一。血液制品在政府严格管制下，始终能维持高毛利和供不应求的局面，作为原料的血浆同样也处于供不应求的状态、国家对血浆标准的提高也使原本紧俏的浆源更加紧张。由于政策对血液制品的限价，因而相关企业即使在高行业壁垒和供不应求的大环境下，仍然只能维持20%~30%的稳健增长，与爆发性增长无缘

第四篇：现代生物制药技术在医药领域的应用及展望

对现代生物制药技术应用的认识及展望

（2009级）

课

程：

现代生物技术及其应用

学

院： 艺术设计学院、人文·茶文化学院 学生姓名：

应

佳

学

号：

200907030115

专业班级：

广告学09

1指导教师：

周 伟

2011年 12 月 15日对现代生物制药技术应用的认识及展望

摘要:现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术,不断为医药行业提供新产品、新剂型,为制药界开创一条崭新之路,正在改变生物制药业的面貌,为解决人类医药难题提供最有希望的途径。作者根据自己短暂的选修课学习以及课后上网的查询在本文中列举了几项生物制药技术,并利用广告学专业知识对生物制药的未来应用展望进行了分析。

关键词:生物制药技术 应用 展望

1、生物制药技术简介

1.1基因工程技术

激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质,其活性强,临床疗效明显,但这些物质自然界甚为稀少,从人体及动物中提取难度大,来源有限,无法满足临床需要,而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。胰岛素是治疗糖尿病的激素类药物,一般从动物中提取,其资源缺乏,价格昂贵,利用基因工程手段将人或动物胰岛素合成基因分离后移植到微生物细胞中,并实现基因表达,这样用基因工程手段得到基因重组微生物被称为基因工程菌,利用基因工程菌在200L发酵灌中产生10克胰岛素相当于450千克胰脏中提取的产量。人生长激素(简称HGH)是脑下垂体前叶分泌的由191种氨基酸组成蛋白质类激素,分子量为22000D。以前,人生长激素只能从人脑垂体前叶中分离纯化,应用深受限制,而目前利用基因工程技术动物细胞工艺可得到,并且与人生长激素相同,临床用于治疗垂体前叶HGH分泌障碍引起的侏儒症,促进烧伤及骨折等创伤性组织的恢复,也用于改善老年性肾萎缩的症状及治疗胃溃疡。

1.2酶及细胞固定化技术

微生物转化及酶催化工艺早已在制药工业中广泛应用。酶与固定化技术结合弥补酶的不足,在制药界取得显著发展,如用大肠杆菌酞化酶生产6一APA、犁头霉素生产氢化可的松、乳酸菌转化蔗糖制备右旋糖醉等。原西德BeohringerNannhein公司在青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的进展,他们用聚丙酞胺凝胶包埋法制成微型小球状固定化酶已投人生产,其表面活性为100一150U/g,1kg固定化酶可生产500kg6一APA,能连续反应300次,他们用第二代工程菌的固定化酶转化率达到85%一90%,反应次数达900次,有人用固定化后活力可维持100天以上,固定化细胞、特别微生物细胞在抗生素、激素、氨基酸等药物的合成中得到广泛的研究和应用。用固定化酶的膜反应器分离布洛芬可得到许多有光学活性的化合物,体外试验证明其S一异构体比R一异构体活性高100倍。近年采用多种固定化系统组成的人工肾可在体内反复返转具有显著临床效果。

1.3细胞工程及单克隆抗体

植物细胞工程培养技术为开辟药物新资源、使微生物原料生产工业化、保护自然界生态平衡具有重要意义。中医临床应用之中,中草药数千种,其中89%来源地植物,初始靠手集野生资源,最后鉴于野生资源有限,及不断开发利用,难以满足需要,许多名贵药材如天麻、人参、当归、黄茂等均采用植物细胞,大规模培养技术,其所含有效成份较天然植物含量高。如培养的人参细胞中Ginselagoside含量较天然植物高5.7倍。培养的烟草细胞C。QIO含量较天然植物高16.30倍等等。由此可知,植物细胞工程将为人类创造一代新型中药制剂造福人类。动物细胞培养技术主要以植物的微生物难以生产出蛋白质类药品,并实现工业化、商品化。英国韦尔科母公司采用8立方米培养罐培养生产a一干扰素为工业化动物细胞培养典型实例,被称为“超大规模”动物细胞培养获得成功。1975年英国科学家通过淋巴细胞与骨髓细胞融合产生的杂交瘤,经体外培养、分离可得到一些无性繁殖细胞株,它们能分泌免疫学均一抗体。这种抗体为单克隆抗体,单克隆抗体一经间世显示巨大生命力,由于单克隆抗体目前在医药领域具有特异性强、操作方便等特点,因此现在已有越来越多的单克隆抗体代替传统的抗血清用于临床诊断。1981年美国批准第一个单克隆抗体诊断试剂后,1983一1984年又批准了37种,1985年美国FDA认可就有55种,到1987年底,美国已批准单克隆诊断试剂在上百种以上,它主要用于艾滋病、肿瘤性疾病、乙型肝炎及细菌性感染等疾病的诊断,临床疗效显著。由于单克隆抗体对相应抗原结合,具有高度专一性,因此有人试用肿瘤抗原的抗体作为抗肿瘤药物的携带者,将药物导人肿瘤细胞,从而使肿瘤药物有选择性杀伤肿瘤细胞而不伤害正常细胞,这种由单克隆抗体和抗癌药物组成的导向药物为“生物导弹”。

2、应用展望

2.1加大研发投入,建立高效研发产品线。

国内大多数生物医药中小企业缺乏完善的自主研发体系,新产品研发效率低下。这与国内生物医药业研发投入严重不足有关。目前,国内生物医药企业大多数研发投入占销售收入不足10%,甚至低于2%,远低于国外同类企业的研发投入。没有足够的研发投入往往造成后续产品开发乏力。国内生物医药企业需要加大研发投入,建立或完善从上游构建、小试、中试放大、临床研究到最终生产的高效通用技术平台,为企业发展提供源源不断的新产品。国内少数企业,如沈阳三生,每年的研发投入占销售收入的10%,该公司陆续开发出了干扰素、IL-

2、EPO、重组人血小板生成素等一系列产品,经营业绩良好。

2.2哺乳动物细胞表达药物开发是国内生物医药的重大发展机会。

全球销售领先品种大部分都采用哺乳动物细胞培养的技术平台,目前,特别是单克隆抗体药物已经成为了生物医药的重要发展方向。在国内,大多数销售领先的主要品种不能实现国产化,往往不是由于专利限制,而是国内基本未能掌握该技术平台。预期在未来数年内,能真正解决哺乳动物细胞高效表达及大规模培养技术这一重大技术平台的国内企业,将会获得丰厚的利润回报。

2.3选择合适的产业化项目。

医药产品开发风险大,即使产品开发成功,一般每10个新药中大约只有3个能获得超过其开发费用的收入,而另外7个新药的收入还不足以补偿其研发费用。与其它化学药一样,大多数生物医药产品盈利能力低下,甚至亏损。因此,在生物医药研发立项前,必须对其进行科学、市场等方面的全面论证,以减少项目研发及市场销售失败风险。

生物医药产业是发展前景巨大的一个产业,随着“人类基因组”等生物医学的发展,越来越多的生物基因药物将被研发和投入生产,生物医药产业将蓬勃发展。

参考文献:

[1]何宏宇、文建平.欧美国家推动生物技术产业发展一瞥[J].中国药业,2005,2(14):16-17

[2]王宏飞.美国生物技术产业发展现状[J].全球科技经济望,2005(1):42-44

[3]文淑美.全球生物制药产业发展态势[J].中国生物工程杂志,2006,26(1):92-96

第五篇：纳米技术

纳米技术

朗读课文，把课文中的科技术语读正确。读了课文，你有什么不懂得问题？提出来和同学交流。

科学术语：除臭技术

微观对象

纳米缓释技术

长度度单位  纳米自清洁技术

碳纳米管

纳米管储氢气  纳米吸波技术  探测雷达波

问题1：

为什么说纳米材料是人丁兴旺的大家族？

回答：

因为纳米材料成员众多，有各种各样的类型，而且随着纳米材料研究的不断深入，纳米材料家族的成员将会更多。

问题2：“生病的时候，需要吃药。现在吃一次药最多管一两天，未来的纳米缓释技术，能够让药物效力缓慢地释放出来，服一次药可以管一周，甚至一个月。”这里用的是什么说明方法？

回答：

这里用的是比较的说明方法。

“纳米技术就在我们身边”“纳米技术可以让人更加健康”，选择其中一句话，结合课文内容和查找的资料，说说你的理解。

纳米技术可以让人们更加健康：①利用极其灵敏的纳米探测技术，可以实现疾病的早期检测和预防。未来的纳米机器人甚至可以通过血管直达病灶，杀死癌细胞。②生病的时候，需要吃药。现在吃一次药最多管一两天，未来的纳米释放技术，能够让药物效力缓慢地释放出来，服一次药可以管一周，甚至一个月。③因为纳米材料体积小、活性强，用纳米材料制成的药物可以准确地杀死病变细胞，不会对健康细胞产生影响，这是常规要素所不能实现的。

如果让你利用纳米技术，你会把它运用到生活中那些地方？发挥想象说一说。

我会把纳米技术运用到学习上。用纳米材料制成的书包不但可以折叠，携带方便，而且具有缩放功能，不用时，它能和书包里的文具一起缩小，只有一块橡皮擦那么大，我们甚至可以将它揣在衣兜里，要使用时，它便自动变回原来的大小，它还能自动整理书包里的所有文具，使书包里面随时都整整齐齐。用纳米材料制成的钢笔，能监督我们保持正确的写字姿势，还能在我们做作业出现错误时提醒我，而且，由于里面的墨水使用了纳米缓释技术，所以，可以用上好几年不用加墨或换墨管。