生物細(xì)胞治療技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

8月27日，來自北京中關(guān)村生物醫(yī)藥園的孵化企業(yè)――北京弘潤天源生物技術(shù)股份有限公司（下稱“弘天生物”，832979.OC）正式登陸新三板，也使其成為國內(nèi)細(xì)胞生物研究領(lǐng)域為數(shù)不多的上市公司之一。

在此前的8月21日，國家衛(wèi)計委、國家食藥監(jiān)總局聯(lián)合了我國首個《干細(xì)胞臨床研究管理辦法（試行）》，旨在規(guī)范干細(xì)胞臨床研究行為，以期借此保障受試者權(quán)益并促進干細(xì)胞研究健康發(fā)展。此政策也被視作細(xì)胞研究大發(fā)展的“信號彈”。

4000 億美元市場的吸引力

“細(xì)胞生物研究與儲存在醫(yī)學(xué)研究及治療、醫(yī)療美容、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)方面都極為重要，這也是公司多年來投身該行業(yè)的原因。上市后，公司將在北京兩大研發(fā)中心的基礎(chǔ)上進一步在全國設(shè)立樣本分庫?！?弘天生物董事長王安祥接受《中國經(jīng)濟周刊》記者采訪時表示。

王安祥介紹說，干細(xì)胞主要有兩個特征：一是自我復(fù)制能力，即“一個變成兩個完全一樣的細(xì)胞”；另一個是多向分化，干細(xì)胞應(yīng)用最常見的是細(xì)胞替換，比如說白血病患者做造血干細(xì)胞移植，等于換了正常的干細(xì)胞。干細(xì)胞還有特殊的營養(yǎng)因子，可以修復(fù)各個器官的損傷。

根據(jù)《2010年干細(xì)胞年鑒》，干細(xì)胞市場規(guī)模每年平均以34%復(fù)合增長率增長，未來 20 年內(nèi)，干細(xì)胞全球市場規(guī)模有望達(dá)到 4000 億美元。因此，干細(xì)胞市場被各路資本所青睞，“錢”景廣闊，世界醫(yī)藥巨頭紛紛布局干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在醫(yī)藥行業(yè)中，干細(xì)胞作為新興前沿領(lǐng)域，市場空間廣闊，同時有望迎來政策激勵。而細(xì)胞存儲又被譽為“細(xì)胞銀行”，是細(xì)胞治療行業(yè)最基礎(chǔ)、最前端的業(yè)務(wù)，前景廣闊，誰先布局誰就將搶占行業(yè)資源先機。在細(xì)胞行業(yè)內(nèi)也有不少企業(yè)都在向細(xì)胞存儲業(yè)務(wù)延伸。

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)共有200余家企業(yè)從事細(xì)胞治療技術(shù)研發(fā)，這其中也包括上市公司如香雪制藥（300147.SZ）、開能環(huán)保（300272.SZ）等，但布局都還停留在初期。

2004年開始，弘天生物與美國密歇根大學(xué)、北京大學(xué)的一些頂尖科學(xué)家搭建專業(yè)技術(shù)團隊，2009年成立專業(yè)公司開始啟用GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）研發(fā)實驗室并做市場運作。在2013年獲批國家高新技術(shù)企業(yè)后不久，弘天生物完成了增資擴股。

“細(xì)胞存儲之所以被稱為‘細(xì)胞銀行’，是因為它是細(xì)胞治療行業(yè)的最基礎(chǔ)、最前端的業(yè)務(wù)，普通消費者將健康的細(xì)胞提取儲存后，可至少保存20年的有效性，一旦未來有重大疾病治療、預(yù)防性醫(yī)學(xué)干預(yù)和抗衰老使用的需求，就能再度以細(xì)胞基因工程改造等先進技術(shù)進行使用。使用自己的健康細(xì)胞幾乎不存在排異的情況，具有較高安全性?！?王安祥對《中國經(jīng)濟周刊》記者表示。

目前，弘天生物斥資5億元在北京大興建立細(xì)胞存儲基地，一期已經(jīng)完成并投入使用，庫容可達(dá)32萬份。

試水者或?qū)⒋蟠蚴袌鰬?zhàn)？

事實上，我國對干細(xì)胞技術(shù)的研究工作早有所部署，比如973、863等國家科技計劃涉及了干細(xì)胞項目，在科技部“十二五”專項規(guī)劃中，以干細(xì)胞技術(shù)為核心的再生醫(yī)學(xué)還被稱為“繼藥物治療和手術(shù)治療之后的一個醫(yī)療革命”，其被認(rèn)可和重視的程度可見一斑。

“弘天生物所在的細(xì)胞生物領(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)研發(fā)非常倚重，而這類企業(yè)往往需要在資金投入、技術(shù)儲備和市場推廣方面三管齊下。在大型競爭對手紛紛登陸資本市場之后，獲得資金補充的弘天生物可能將大打市場戰(zhàn)?！便y河證券一位內(nèi)部人士對《中國經(jīng)濟周刊》記者表示。

事實上，干細(xì)胞研究需要大量資金且研究時間很長，即使取得成果，也并不一定能獲得巨額利潤。例如世界上首個干細(xì)胞治療藥物美國哥倫比亞奧西里斯診療公司（Osiris）的干細(xì)胞產(chǎn)品Prochymal，該產(chǎn)品上市后銷售情況一般，公司于2013年10月將該產(chǎn)品以1億美元出售給Mesoblast公司。

再加上干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)極其“個體化”，不管是做基因檢測、基因治療，還是細(xì)胞治療、免疫治療或組織工程，都需要以自己的細(xì)胞、組織為原料，與傳統(tǒng)醫(yī)藥工業(yè)的批量化模式有很大的區(qū)別，需要全新的基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)模式。

很多企業(yè)巨資投入后最終輸出的產(chǎn)品分別面向兩塊完全不同的市場，在生物科技行業(yè)極為火熱的CRO（向藥企提供新藥臨床研究服務(wù)）與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。包括無錫藥明康德、博濟醫(yī)藥等一眾本土企業(yè)均以上述兩項作為業(yè)務(wù)核心，弘天生物也不例外。

第2篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

乳腺癌是一種全身性疾病，導(dǎo)致死亡的主要原因是遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，尤以腦、肺、骨轉(zhuǎn)移多見。傳統(tǒng)乳腺癌的治療以手術(shù)為主，配合放化療及內(nèi)分泌治療等。手術(shù)只能切除看得見的病灶，對于殘存在血液和淋巴系統(tǒng)中的癌細(xì)胞卻無能為力，因此存在復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。放化療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時也可殺死正常細(xì)胞，造成患者骨髓抑制、免疫力低下，同時腫瘤細(xì)胞對放化療耐受。尤其是老年患者身體比較虛弱，常常不能承受放化療所帶來的痛苦。內(nèi)分泌治療僅對部分激素受體陽性的病人有一定效果，限制了其在臨床中的應(yīng)用。

目前，針對乳腺癌患者的生物免疫治療聯(lián)合手術(shù)及放化療，已成為標(biāo)準(zhǔn)的綜合治療模式。生物免疫療法是運用生物技術(shù)從病人體內(nèi)采集免疫細(xì)胞，進行體外培養(yǎng)和擴增，然后回輸?shù)讲∪梭w內(nèi)，以此來調(diào)動人體的免疫系統(tǒng)或擴增人體自身的抗腫瘤因子，從而實現(xiàn)控制腫瘤細(xì)胞生長、浸潤轉(zhuǎn)移的目的。該方法已成為繼手術(shù)、放療、化療之后的第四大腫瘤治療模式，并因其安全、有效、毒副作用小等優(yōu)點，被認(rèn)為是目前腫瘤綜合治療模式中最活躍、最有前途的手段。腫瘤生物治療主要包括細(xì)胞因子治療、自體免疫細(xì)胞治療、單克隆抗體治療、癌疫苗治療、基因治療、抗血管生成治療等。目前臨床應(yīng)用最多的是自體免疫細(xì)胞治療技術(shù)，如“DC+CIK生物治療”技術(shù)：通過采集患者外周血中單個核細(xì)胞進行體外增殖培養(yǎng)，以獲取成熟的具有腫瘤細(xì)胞識別能力的DC細(xì)胞和數(shù)量更多、更具活性和殺傷力的CIK細(xì)胞，并將這兩種細(xì)胞分兩次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，用它們來對腫瘤細(xì)胞進行特異性殺傷，就像導(dǎo)彈精確打擊一樣擊中腫瘤細(xì)胞。

生物免疫治療安全且毒副作用小，對乳腺癌患者具有明顯的優(yōu)勢。

對于沒有機會手術(shù)和復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的晚期乳腺癌病人，通過大量的自體免疫細(xì)胞移植，不但能迅速緩解腫瘤晚期的“惡液質(zhì)”，而且還能提高生活質(zhì)量（增加食欲、改善睡眠、增強體質(zhì)等），延長生存期。

有效清除術(shù)后殘余的癌細(xì)胞及微小病灶，預(yù)防乳腺癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。

與放化療聯(lián)合使用，能降低放化療的毒副作用和感染率，提高放化療的療效。

安全，無痛苦且毒副作用小。其副作用主要表現(xiàn)是發(fā)熱，往往出現(xiàn)在注射后4~6小時，患者體溫38~39度，持續(xù)約兩個小時后可自行消退。一般情況下患者均能耐受，不需要特殊處理，對體質(zhì)虛弱、無法進行放化療的晚期患者依然適用。

可有效提高乳腺癌患者對放化療的耐受能力，消除放化療帶來的毒副作用，恢復(fù)機體免疫功能，提高生存率，延長生存期。

由于生物免疫療法的目的是提高患者自身的抗癌能力，因此，從根本上控制了腫瘤的生長，使腫瘤與機體處于一個平衡的狀態(tài)，可使患者帶瘤生存。

第3篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

急性肝衰竭因肝功能嚴(yán)重受損，導(dǎo)致毒性物質(zhì)堆積、生理功能紊亂，預(yù)后兇險。雖然內(nèi)科綜合治療近年來取得了不少進展，但病死率仍高達(dá)60%～80%。肝移植是目前治療肝衰竭惟一有效手段。但是由于個體病情和供體缺乏限制了臨床使用。人工肝支持系統(tǒng)的研究基于肝細(xì)胞強大的再生能力，通過體外機械、理化裝置清除體內(nèi)各種有害物質(zhì)，代償肝臟代謝功能，使肝細(xì)胞得以再生直至自體肝臟恢復(fù)或等待機會進行肝移植，是目前治療肝衰竭的重要方法之一。由于人工肝以體外支持和功能替代為主，只能取代肝臟的部分功能，因此又被稱為人工肝支持系統(tǒng)(ALSS)，簡稱人工肝。近年來人工肝支持系統(tǒng)，基本形成非生物型人工肝(NBAL)、生物型人工肝(BAL)、混合型生物人工肝(HBALSS)等三大類十幾種方法。文章著重對各型人工肝的應(yīng)用簡要綜述，并對其發(fā)展前景和存在問題進行探討。

非生物型人工肝

非生物型人工肝以血液透析、血液濾過、血液灌流、血漿置換、連續(xù)性血液凈化等血液凈化技術(shù)清除體內(nèi)毒性物質(zhì)，維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的技術(shù)方法。早期非生物型人工肝裝置的設(shè)計以小分子毒物血液解毒功能為主。到20世紀(jì)70年代，隨著膜材料與膜技術(shù)的發(fā)展，血液凈化治療肝病的療效有所提高。

血漿置換是國內(nèi)應(yīng)用最多最廣泛的非生物人工肝治療方法，它依靠血漿交換、交換輸血技術(shù)，祛除毒性物質(zhì)、補充生物活性物質(zhì)。傳統(tǒng)的血漿分離器的孔徑為0.2～0.6μm，基本上所有的血漿物質(zhì)都可以透過，在清除毒物的同時丟棄了大量對人體有益的生物活性物質(zhì)［1］。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院應(yīng)用小孔徑血漿置換器EC-4A治療重型肝炎患者，和傳統(tǒng)的血漿分離器PS-06比較，能保留一部分大分子物質(zhì)，減少了血漿的用量(EC-4A為2500ml，傳統(tǒng)的血漿分離器PS-06為3000ml)。初步結(jié)果顯示小孔徑血漿分離器比傳統(tǒng)的血漿分離器更適合應(yīng)用于血漿置換，維持血流動力穩(wěn)定，提高療效［2］。

近年來連續(xù)性血液凈化技術(shù)，以緩慢的血流速度持續(xù)穩(wěn)定進行溶質(zhì)交換和水分清除，具有血流動力學(xué)穩(wěn)定、有效地祛除細(xì)胞因子及炎性介質(zhì)，可提供充分的營養(yǎng)支持、改善組織氧代謝、持續(xù)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等優(yōu)點。對于重癥肝病患者，尤其是血流動力學(xué)不穩(wěn)定和嚴(yán)重高分解代謝的患者，提供了有效地治療手段?；谏鲜鲈斫陣庋兄屏艘恍┫到y(tǒng)治療肝衰竭。①分子吸附再循環(huán)系統(tǒng)(MARs)：該系統(tǒng)是1993年德國研制的非生物型人工肝系統(tǒng)，基于雙面嵌入白蛋白的特殊膜對血液進行透析，血液中分子量＜50000D的中、小分子能夠跨膜彌散，膜上的白蛋白的游離位點通過與血漿白蛋白競爭結(jié)合親脂性毒素將白蛋白結(jié)合毒素吸附攝取到膜的另一側(cè)，然后依濃度梯度與白蛋白透析液中的白蛋白重新配位結(jié)合，同時將毒素轉(zhuǎn)運。白蛋白透析液凈化后可循環(huán)利用［3］。MARS是非常高效的解毒系統(tǒng)，可部分清除芳香族氨基酸和大量清除白蛋白結(jié)合毒素，而機體需要的重要蛋白及激素又得以保留。Heemann等［4］研究指出MARS可以改善多項血清學(xué)指標(biāo)，如降低血清膽紅素水平、改善腎功能指標(biāo)、肝性腦病、瘙癢癥狀和血流動力學(xué)，但同時也指出MARS可以降低患者的短期(30天)病死率，而對60天后的病死率沒有影響［5］。由于MARS能有效替代肝臟的解毒功能，糾正血流動力學(xué)紊亂，對肝衰竭的并發(fā)癥和MODS有治療作用，因此目前臨床應(yīng)用較廣泛。②普羅米修斯系統(tǒng)：該系統(tǒng)為費森尤斯公司和多瑙河大學(xué)聯(lián)合研制，使用的Albu-Flow濾器能透過白蛋白，而血細(xì)胞和大分子蛋白不能透過，兩個吸附裝置吸附白蛋白結(jié)合毒素，游離的白蛋白能重新進入血液循環(huán)。普羅米修斯系統(tǒng)是一個基于血漿分離和吸附以及高通量透析的強大的體外肝臟解毒系統(tǒng)［6］。多項非對照研究均指出，普羅米修斯系統(tǒng)在治療肝衰竭時，可以顯著改善血清結(jié)合膽紅素、膽汁酸、氨、膽堿酯酶、肌酐、尿素氮以及血pH值水平［7，8］。普羅米修斯系統(tǒng)的機制和療效與MARS類似，同樣可以同時清除蛋白結(jié)合毒素和水溶性毒素。但對膽紅素和尿素氮的清除，普羅米修斯系統(tǒng)優(yōu)于MARS系統(tǒng)，兩者對膽汁酸的清除能力相當(dāng)，而MARS系統(tǒng)可以改善患者的循環(huán)狀態(tài)［9，10］。非生物型側(cè)重于代償肝臟的解毒作用，其不能完全替代肝臟的合成、代謝功能。

生物型人工肝

第4篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

那么，“生物免疫治療”到底是何方神圣？對腫瘤治療能起什么作用？哪些病人才適合這樣的治療方式呢？

生物治療：

對付腫瘤的未來方向

據(jù)廣州醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)科主任醫(yī)師金川介紹，手術(shù)、放療和化療是目前公認(rèn)的腫瘤治療“指定動作”。但一個不可回避的事實卻是，光靠這些傳統(tǒng)的方法，已經(jīng)難以殺滅患者體內(nèi)殘存的腫瘤細(xì)胞。正因如此，隨著科技進步，目前腫瘤治療已進入生物治療時代，而且生物治療將成為日后腫瘤治療的主導(dǎo)。

而“免疫細(xì)胞治療”其實就是生物治療的一種。“說起‘生物治療’，大家可能覺得很陌生，但如果提及靶向治療，相信大家都不陌生，其實靶向治療就是生物治療的一種?！苯鸫ㄕf。目前臨床上比較常見的生物治療方法，一種是靶向藥物，另一種則是免疫細(xì)胞治療。

作用機理：

激發(fā)自身抵抗力殺滅癌細(xì)胞

金川指出，其實“免疫細(xì)胞治療”并不是什么新鮮事物，它在國內(nèi)外開展的時間已有三四十年。

金川說，免疫細(xì)胞治療等生物治療與傳統(tǒng)化學(xué)藥物最大的區(qū)別在于，前者主要是利用人體自身的免疫細(xì)胞而不是傳統(tǒng)的化學(xué)藥品來殺傷腫瘤細(xì)胞的。而且與傳統(tǒng)方法相比，生物治療的針對性更精確，“它瞄準(zhǔn)的是腫瘤細(xì)胞本身，不會‘傷及無辜’?！?/p>

而具體到免疫細(xì)胞治療，其方法就是從患者的外周血中采集單個核細(xì)胞，然后送到專業(yè)的實驗室內(nèi)進行培養(yǎng)、擴增、誘導(dǎo)，刺激細(xì)胞中的腫瘤抗原，從而獲得能識別癌細(xì)胞的DC細(xì)胞和具有高殺瘤活性的CIK細(xì)胞，然后如同打點滴一樣分次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。這樣一來，這些攜帶了“秘密武器”的免疫細(xì)胞就能有效抑制腫瘤細(xì)胞生長、消除轉(zhuǎn)移病灶，達(dá)到預(yù)防和控制腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)延長患者生存期、提高患者生活質(zhì)量的多重目標(biāo)。“值得一提的是，免疫細(xì)胞治療目前已經(jīng)納入了廣州的醫(yī)保?！?/p>

適應(yīng)癥：

晚期癌癥患者獲益不大

第5篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

納米技術(shù)的定義是指一些設(shè)備，本身或其關(guān)鍵部分是人工的，至少在某個方向上是1~100nm范圍。與癌癥相關(guān)的納米技術(shù)設(shè)備可以是攜帶靶向性治療藥物的納米載體；生物靶向性的納米造影劑；也可以是高度特異檢測DNA和蛋白質(zhì)的納米粒子和納米設(shè)備，將在腫瘤的診斷、治療領(lǐng)域產(chǎn)生巨大突破。

【關(guān)鍵詞】 納米技術(shù)　腫瘤　診斷　治療

1 癌癥納米技術(shù)

納米技術(shù)的正式定義是指一些設(shè)備，本身或其關(guān)鍵部分是人工的，至少在某個方向上是1~100nm范圍。與癌癥相關(guān)的納米技術(shù)設(shè)備可以是注射的納米載體；生物靶向性的納米造影劑，用于手術(shù)中顯像以區(qū)別神經(jīng)—腫瘤的相互關(guān)系；也可以是高度特異檢測DNA和蛋白質(zhì)的磁性納米粒子。Whitesides[3]在其納米技術(shù)的定義中，對確切的大小沒有過分限制，從生物學(xué)需要考慮，更強調(diào)生物納米尺寸在實際操作中的合適性。

2 常用的納米技術(shù)工具

2.1 用于藥物投遞和顯像的納米載體

癌癥治療中的納米載體是一大類納米技術(shù)裝置，可以非侵襲性地發(fā)現(xiàn)早期腫瘤分子標(biāo)志；同時靶向性投給藥物。納米載體一般至少由3部分組成[2]：核心的組成部分；治療作用和（或）影像功能的有效負(fù)荷；生物表面調(diào)節(jié)分子，以增加納米粒子在播散時的腫瘤靶向性。

脂質(zhì)體是原始而簡單的納米載體，可以穿透癌癥新生血管增加腫瘤位點的藥物濃度。脂質(zhì)體包埋的阿霉素現(xiàn)在用于乳腺癌或難治性卵巢癌[4]。幾種類型的納米粒子可以增加MRI的對比度，如含釓或氧化鐵的納米粒子；以及多結(jié)構(gòu)納米造影劑，可以將MRI與生物靶向性和可見光檢測相結(jié)合。低密度脂性納米粒子已用于提高超聲影像的質(zhì)量。

注射用的多孔硅納米載體可以生物降解，比其他可生物降解的聚合體速度更快（幾分鐘~幾小時vs幾天~幾個月），因此具有以前不可達(dá)到的時間特征。金納米殼（Nanoshell）[5]，由黃金在硅核心上涂布組成，可以通過組織的近紅外線被選擇性的激活，導(dǎo)致局部治療性熱消融。

2.2 含納米材料的宏觀設(shè)備

目前有能力在納米范圍內(nèi)進行分子沉淀，使信息密度成百萬倍的增加，微陣列進步為納米陣列，直接用于核酸或蛋白組的測定。用于癌癥領(lǐng)域的另一個納米級裝置是表面增強的激光解吸附—電離飛行時間（surface?鄄enhanced laser desorption/ionization time?鄄of?鄄flight，SELDI?鄄TOF）質(zhì)譜技術(shù)，應(yīng)用于癌癥的早期診斷[6]。

多通路生物分子傳感器，可以同時間對大量不同的分子標(biāo)志（組織或血清蛋白組）進行檢測，目前最有希望的有微懸臂和納米懸臂陣列。

硅納米導(dǎo)線或?qū)Ч芤延糜谛》肿臃蛛x，控釋藥物的投給[7]。也可以作為納米級的場效應(yīng)生物晶體管，當(dāng)其表面發(fā)生分子結(jié)合事件時，變化的導(dǎo)電率可以被檢測。將尺寸控制在5~100納米的通路和小孔已在硅芯片上制成，使體積移動精確到納米范圍。

3 癌癥納米技術(shù)的應(yīng)用

納米技術(shù)的應(yīng)用包括：早期診斷，如對血標(biāo)本進行蛋白組分析；其次，在體內(nèi)對腫瘤的演化過程進行分析或分子顯像；提高藥物治療的靶向性，避開體內(nèi)的生物或生理學(xué)屏障；對治療效果進行實時監(jiān)測，替代治療后的隨訪評估。

3.1 體內(nèi)癌癥生物標(biāo)志的檢測和監(jiān)測

新的影像學(xué)技術(shù)使用的造影劑上結(jié)合有分子識別物質(zhì)或靶向性藥物（抗體），具有信號增強作用，可以檢測更微小更早期的癌細(xì)胞。

近來證實，親淋巴的順磁性納米粒子，可對前列腺癌的隱性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移進行MRI顯像，這為非侵襲性方法難以發(fā)現(xiàn)。Meta分析顯示[8]，使用納米粒子造影的MRI對多種癌癥的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷具有很高的特異性（96%）和敏感性（88%）。Kobayashi等[9]在乳腺癌小鼠中使用釓納米載體——聚合狀的樹狀體（dendrimers）可以清晰顯示淋巴結(jié)和淋巴管的排泄，提示在臨床上可以替代前哨淋巴結(jié)活檢。雙峰納米粒子，攜帶有近紅外的肉眼可見的熒光基團，與MRI造影劑（交聯(lián)氧化鐵）共價結(jié)合，可以用于手術(shù)前腦腫瘤輪廓的描繪和手術(shù)中的病變顯示。交聯(lián)氧化鐵納米粒子與annexin?鄄Y共價結(jié)合，用于MRI可識別喜樹堿誘導(dǎo)T細(xì)胞的凋亡。使用生物精確納米粒子，端粒酶活性（增殖潛能的標(biāo)志）也可以在細(xì)胞水平由MRI檢測。

持續(xù)血管生成發(fā)生于癌前病變中，是早期診斷中的重要標(biāo)志。在動物模型中使用改良納米粒子，以ανβ3?鄄integrin為靶點，可以對血管形成進行了MRI顯像。另一個體內(nèi)分子檢測的是植入性傳感器，體外設(shè)備進行信號接收，但植入性材料存在非特異性吸附血清蛋白——生物污垢，導(dǎo)致傳感器對蛋白檢測能力迅速下降。

3.2 體外癌癥生物標(biāo)志分子的早期精確檢測

臨床使用的一些癌癥分子標(biāo)志，如CEA、PSA，由于特異性不是很好，限制其應(yīng)用于早期診斷。有幾個納米技術(shù)是很合適的侯選者，如納米懸臂，檢測蛋白組的SELDI?鄄TOF質(zhì)譜分析。

生物分子的結(jié)合會產(chǎn)生壓力和形變[10]，使用合適的選擇性納米結(jié)構(gòu)傳感器可以進行檢測和識別。主要的例子是微米和納米懸臂，當(dāng)其表面發(fā)生核酸雜交、分子結(jié)合事件，其共振頻率會發(fā)生偏斜和改變。此偏斜或者直接被激光束探測，或者偏斜轉(zhuǎn)換成可以測量的物理特征，如共振頻率發(fā)生改變，見圖1。值得提出的是，將成千上萬個納米懸臂陣列集成在厘米大小的芯片上，這樣可以同時讀碼蛋白組信息，甚至整個蛋白組。此技術(shù)與微電子制作技術(shù)存在相同之處，因此提示可以大規(guī)模的，低成本可靠的生產(chǎn)。

納米懸臂、納米導(dǎo)線和納米管的陣列是可以將癌癥的診斷、預(yù)后和治療的選擇從單個生物標(biāo)志向多個生物標(biāo)志轉(zhuǎn)化的工具。

此外，攜帶熒光基團的硅珠已經(jīng)用于白血病細(xì)胞的檢測；在人類SY5Y成神經(jīng)細(xì)胞瘤和C6膠質(zhì)細(xì)胞瘤中，熒光納米粒子可以檢測細(xì)胞內(nèi)的鈣濃度——細(xì)胞死亡的有效標(biāo)志，因此可定量測量細(xì)胞對藥物的反應(yīng)。

納米粒子比傳統(tǒng)的細(xì)胞染色方法具有穩(wěn)定性和可調(diào)性的優(yōu)勢。如量子點不會隨時間丟失其信號強度，即不存在光漂白作用；而且，偶聯(lián)不同抗體的納米粒子與對應(yīng)的分子靶向性結(jié)合后，可以顯示不同的顏色 [11]。即使進行單波長光照射，單個細(xì)胞或細(xì)胞群中的分子標(biāo)志分布地圖將準(zhǔn)確而清晰的顯示。

納米粒子已經(jīng)用于血清蛋白組的檢測，重點是痕量的低分子量蛋白水解片段，應(yīng)用于卵巢癌和其他腫瘤。SELDI?鄄TOF蛋白組分析使用納米粒子后，可增加單位面積的蛋白吸附能力，進行更多不同樣本的分離和檢測。

目前已經(jīng)開始聯(lián)合使用多個納米診斷技術(shù)。如改良的寡聚核苷酸—金納米磁性粒子具有500個zepto摩爾（zepto=10-21）的敏感性，用于核酸的檢測。因不需要酶擴增，具有超過PCR的優(yōu)勢，而且也用于蛋白質(zhì)分析[12]。更進一步的方法是改良金納米粒子探針，與微懸臂結(jié)合，可以分析DNA的單個堿基錯配。

3.3 藥物的靶向性治療

將具有識別功能的物質(zhì)（如抗體）與納米載體結(jié)合，使含有活性藥物的納米載體具有分子靶向性功能。與傳統(tǒng)的抗體引導(dǎo)的治療相比，分子靶向性納米載體至少具有4大優(yōu)勢：在每個靶向性生物識別過程中，可以攜帶更多有效治療負(fù)荷；能攜帶多個不同的靶向性藥物，增強選擇性；能夠以整體的方法通過生物屏障；局部可以投給多種藥物，導(dǎo)致靶向性的聯(lián)合治療。

通過葉酸介導(dǎo)的靶向性納米粒子已經(jīng)在移植鼻咽癌的裸鼠的治療中得到證實。多功能納米材料——樹狀多聚體在胞內(nèi)與葉酸靶向性結(jié)合后，選擇性的在細(xì)胞內(nèi)投遞抗癌藥物甲氨蝶呤[13]；若將熒光素結(jié)合到納米載體則可提供可視的影像信號。多種抗原已用于引導(dǎo)納米粒子識別血管內(nèi)皮細(xì)胞。如將存在于內(nèi)皮細(xì)胞的ανβ3?鄄integrin與全碳氟納米乳液結(jié)合，用于小鼠模型中結(jié)腸腺癌和黑色素瘤的抗血管治療。目前，已將靶向性溶解血管內(nèi)皮細(xì)胞和化療藥物相結(jié)合的納米粒子開發(fā)出來，并可以明顯提高治療效果，減少副作用[14]。

另一類靶向性方法由外部能量驅(qū)動，激活局部毒性反應(yīng)。如使用聚焦超聲爆破的脂質(zhì)包裹微囊進行光動力學(xué)治療；通過聯(lián)合使用金納米殼和近紅外線光學(xué)激活，對深層的癌細(xì)胞進行局部熱消融。其次，非特異的物理化學(xué)相互作用也會提高納米載體的靶向性，如100nm的粒子更趨向于達(dá)到內(nèi)皮細(xì)胞的末梢；比此尺寸更大或更小均導(dǎo)致靠邊，因此使治療的藥物更容易到達(dá)內(nèi)皮或組織部位。對pH敏感的多聚納米載體可以生物分解而釋放出抗癌藥物紫杉醇，所以腫瘤部位特殊的pH水平使治療作用優(yōu)先得到靶向性激活[15]。將來的希望是將上述靶向性方法聯(lián)合起來，使之在治療上取得最大成功。

獲得和維持藥物理想的生物分布，需要精確的給藥劑量和時間。植入體內(nèi)的納米膠囊，沒有多次注射和醫(yī)院使用的不方便，還可以預(yù)先編程，使投遞具有時間變化規(guī)律，或者通過傳感器對植入點的微環(huán)境刺激作出自調(diào)節(jié)的反應(yīng)。目前，從植入滲透泵恒速的投給激素藥物醋酸亮丙瑞林已經(jīng)在臨床上用于治療前列腺癌[16]。

3.4 工程納米粒子避開生物、生理學(xué)屏障

藥物和造影劑從投給部位向理想靶點的緩慢移動，充滿磨難，納米載體和傳統(tǒng)的方法均如此。生物物理屏障包括上皮細(xì)胞之間的緊密聯(lián)接（血腦屏障）或血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護性排出，網(wǎng)狀內(nèi)皮組織系統(tǒng)（reticulo?鄄endothelail system，RES）的捕獲，以及供應(yīng)癌癥的脈管系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)的紊亂和癌癥細(xì)胞中的高滲透壓；延遲藥物微粒進入或促進滲出。納米技術(shù)基礎(chǔ)的藥物投遞系統(tǒng)具有穿過屏障的優(yōu)勢，因為其組成的核心材料的獨特特征，如使用緩激肽拮抗劑可以增加血管的通透性[1]。

通透性增強劑的局部給藥，能可逆性地開啟細(xì)胞間的聯(lián)接，使生物分子藥物更容易穿透腸道的上皮細(xì)胞屏障，進入血液循環(huán)。納米技術(shù)具有多功能性，可以同時攜帶治療藥物、通透性增強劑和腸壁靶向性材料，因此也使藥物避免被酶降解，延遲釋放時間[17]。同樣，尺寸更微小的多功能粒子被靜脈注射，可以增加藥物從癌癥血管透出，或更容易通過血腦屏障。

細(xì)胞的RES可以隔離注射的納米粒子，對納米粒子包埋的藥物是有效的免疫屏障。通過表面覆蓋聚乙烯乙二醇，脂質(zhì)體可以有效避免被RES的吸收，因此藥物的半衰從幾分鐘提高到幾小時或幾天，增加了脂質(zhì)體靶向治療腫瘤的效果。

癌癥病變內(nèi)的高滲透壓，導(dǎo)致治療藥物滲透和在腫瘤內(nèi)擴散相當(dāng)困難，即使藥物直接注射到病變也容易再排除，尤其是晚期癌癥。將來解決此麻煩問題的創(chuàng)造性方法是，多階段、多負(fù)荷的投遞系統(tǒng)，但目前這僅僅是一個理論上的構(gòu)思。2005年1月Abraxane被美國FDA批準(zhǔn)[18]為治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌，此藥物由紫杉醇納米粒子組成，可以結(jié)合到白蛋白分子上。這種納米粒子不需要治療前使用甾體類抗炎藥物（傳統(tǒng)的紫杉類必須使用），白蛋白可以幫助納米粒子從內(nèi)皮細(xì)胞上穿過，此聯(lián)合可以將紫杉醇的臨床劑量提高50%。

4 納米技術(shù)的安全性和展望

納米技術(shù)對癌癥治療可能是最有希望的手段之一，然而，應(yīng)該放在安全性考慮之后。這不僅是嚴(yán)格的審批管理的觀點，當(dāng)然也是健康工作者最關(guān)注的問題。納米載體也會觸發(fā)過敏反應(yīng)。碳納米管可以產(chǎn)生抗體，早期的納米樹狀體也可導(dǎo)致較弱的抗體反應(yīng)，但蛋白結(jié)合的樹狀體是很強的免疫原。因此，納米技術(shù)的治療不可能不導(dǎo)致過敏反應(yīng)，需要設(shè)計合適對抗手段。

納米粒子主要的優(yōu)勢是其多功能性，能夠?qū)⒍喾椒?，如治療、診斷和屏障避開制劑進行聯(lián)合，與藥物反應(yīng)的生物副作用也會增加。Cristini等[19]發(fā)現(xiàn)，將靶向性細(xì)胞毒藥物治療腫瘤，尤其是抗血管治療，將癌癥病變分割成多個衛(wèi)星灶，即治療產(chǎn)生的重新排列（氧和營養(yǎng)支持的來源），使后序治療的難度增加。

展望將來，對治療的療效進行實時評估方法，將替代直接對腫瘤大小、分子表達(dá)和靶向性信號通路進行的觀察，甚至替代一些傳統(tǒng)的終點分析方法，如緩解時間和生存時間。體內(nèi)分子顯像劑的開發(fā)，雙重的治療—顯像納米載體技術(shù)的建立，體內(nèi)顯微鏡技術(shù)（通過熒光光子技術(shù)對單個細(xì)胞進行顯像）的出現(xiàn)，將對最優(yōu)的診斷治療提供確實的依據(jù)[20，21]。

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第6篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

1　分子生物技術(shù)概述

分子生物技術(shù)也稱之為生物工程，是現(xiàn)代生物技術(shù)的主要標(biāo)志，它是以基因重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)為基礎(chǔ)，利用生物體(或者生物組織、細(xì)胞及其組分)的特性和功能，設(shè)計構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，以及與工程原理相結(jié)合進行生產(chǎn)加工，為社會提供商品和服務(wù)的一個綜合性技術(shù)體系，其內(nèi)容包括基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、DNA測序技術(shù)、DNA芯片技術(shù)、酶工程技術(shù)等。現(xiàn)代分子生物技術(shù)的誕生以70年代DNA重組技術(shù)和淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用為標(biāo)志，迄今已走過了30多年的發(fā)展歷程。實踐證明在解決人類面臨的糧食、健康、環(huán)境和能源等重大問題方面開辟了無限廣闊的前景，受到了各國政府和企業(yè)界的廣泛關(guān)注，是21世紀(jì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是分子生物技術(shù)最先登上的舞臺，也是目前現(xiàn)代分子生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛、成效最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，國際上分子生物技術(shù)領(lǐng)域所取得研究成果的60%以上集中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

2　分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用

2.1　分子生物傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

分子生物傳感器是利用一定的生物或化學(xué)固定技術(shù)，將生物識別元件(如酶、抗體、抗原、蛋白、核酸、受體、細(xì)胞、微生物、動植物組織)固定在換能器上，當(dāng)待測物與生物識別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后，通過換能器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暂敵?、檢測的電信號和光信號等，以此對待測物質(zhì)進行定性和定量分析，從而達(dá)到檢測分析的目的。分子生物傳感器可以廣泛地應(yīng)用于對體液中的微量蛋白、小分子有機物、核酸等多種物質(zhì)的檢測。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗中，這些項目是臨床診斷和病情分析的重要依據(jù)。能夠在體內(nèi)實時監(jiān)控的生物傳感器對于手術(shù)中或重癥監(jiān)護的病人都很有幫助。

2.2　分子生物納米技術(shù)在基因診斷中的應(yīng)用

基因診斷是利用分子雜交及熒光技術(shù)檢測DN段，已經(jīng)為基因診斷在臨床上的應(yīng)用帶來了巨大的發(fā)展前景。研究表明，利用納米技術(shù)，如利用金納米微粒結(jié)合雜交DN段，很容易進入機體細(xì)胞核，并與核內(nèi)染色體組合，具有較高的特異性，可以克服目前基因診斷所面臨的一些困難和問題，進一步提高了基因診斷在實驗室中的地位?？茖W(xué)家通過超順磁性氧化鐵納米粒脂質(zhì)體對肝癌的研究，提高了直徑3 mm以下的腫瘤檢測率。結(jié)論表明，納米微粒對腫

瘤早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷具有重要意義。

2.3　分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)制藥中的應(yīng)用

分子生物技術(shù)發(fā)展的一個重要方向是醫(yī)學(xué)制藥的研究與開發(fā)。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成制藥相比，它不僅具有針對性強、療效好、副作用較小的優(yōu)點，同時對蛋白質(zhì)藥物改造、提高療效、降低毒性、提高穩(wěn)定性具有重要作用，并且能夠利用生物系統(tǒng)，將自然界中存在的含量極低的有效生物活性物質(zhì)進行大規(guī)模生產(chǎn)以及建立起高效、快速、準(zhǔn)確、簡便的分子診斷技術(shù)和開發(fā)出新藥，更重要的是可以預(yù)防和治療一些應(yīng)用傳統(tǒng)治療方法無法克服的疾病。目前這一領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：生產(chǎn)基因工程藥物；生產(chǎn)發(fā)酵工程藥物；生產(chǎn)核酸類藥物；利用生物系統(tǒng)加工天然藥物；從海洋生物中純化提取藥物。

2.4　分子納米技術(shù)在基因療法中的應(yīng)用

基因治療是臨床治療學(xué)上的重大發(fā)展，其基本原理是:質(zhì)粒DNA進入目的細(xì)胞后，可以修復(fù)遺傳錯誤，或可產(chǎn)生治療因子，如多肽、蛋白質(zhì)、抗原等，納米技術(shù)能使DNA通過主動靶向作用定位于細(xì)胞。將質(zhì)粒DNA縮小到50～200nm，帶上負(fù)電荷進入到細(xì)胞核，插入到細(xì)胞核DNA的確切部位，起到對癥治療效果。同時分子納米技術(shù)能夠快速有效地確定基因序列、基因和藥物的體內(nèi)走向、傳送和定位傳遞，使臨床診斷和治療過程效率得以提高。同時無機納米顆粒體積小，可在血管中隨血液循環(huán)，透過血管壁進入各個臟器的細(xì)胞中，作為新型非病毒型基因載體能有效介導(dǎo)DNA的轉(zhuǎn)導(dǎo)，并使其在細(xì)胞內(nèi)高水平的表達(dá)，從而為基因表達(dá)、功能研究及基因治療提供了新的技術(shù)和手段。

2.5　分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗中的應(yīng)用

第7篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

1.1細(xì)胞分離與染色

納米細(xì)胞分離技術(shù)的出現(xiàn)有助于解決生物醫(yī)學(xué)中快速獲取細(xì)胞標(biāo)本的難題。將15~20nm的SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中,利用梯度原理,通過離心技術(shù)快速分離所需要的細(xì)胞[1]。用這種方法很容易將懷孕僅8周左右的孕婦血樣中極少量的胎兒細(xì)胞分離出來,通過對其染色體的分析,判斷胎兒是否有遺傳缺陷。應(yīng)用納米免疫磁珠檢測早期肺癌患者循環(huán)血液中的腫瘤細(xì)胞,可以監(jiān)測肺癌的轉(zhuǎn)移情況[2]。

納米顆粒也為建立新的細(xì)胞染色技術(shù)提供了新的途徑。段箐華等[3]用聯(lián)吡啶釕配合物[Ru(Ⅱ)(bpy)3]2+、異硫氰酸羅丹明B(TRITC)、異硫氰酸熒光素等熒光分子標(biāo)記SiO2納米顆粒,實現(xiàn)了體外對B淋巴細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、早期凋亡乳腺癌細(xì)胞、系統(tǒng)性紅斑狼瘡細(xì)胞的特異性識別。異硫氰酸熒光素標(biāo)記的SiO2納米顆粒表面接特異抗體,可用于免疫學(xué)檢測[4]。

1.2納米造影劑

無機納米粒子因其形狀、尺寸和組成的不同而具有獨特的物化性能,可用作新型生物造影材料,能提供良好的檢測信號對比度和生物分布度,提高診斷效率,并有望將現(xiàn)有的解剖學(xué)層面的造影技術(shù)推向分子水平,即“分子造影”[5-7]。納米造影劑一般需要3個組成部分:(1)無機納米粒子核,如金、氧化鐵等,用以實現(xiàn)造影增強效果;(2)水可分散的殼層,如聚乙二醇等,用以提高無機納米粒子核的溶液穩(wěn)定性;(3)賦予靶向功能的生物活性分子,如蛋白、多肽和抗體等。

高分子修飾的氧化鐵納米粒子,如葡聚糖包裹的超順磁性氧化鐵納米粒子已被用于臨床以提高解剖學(xué)層面的磁共振造影[8],也被用于分子造影[9]。傳統(tǒng)的檢測方法對Ⅰ、Ⅱ期癌癥檢出率小于15%,使用高磁共振對比度的造影劑能夠提高早期癌癥的檢出率。例如,乳腺癌細(xì)胞過度表達(dá)人上皮增長因子受體2基因(HER2/neu)[10],將磁性納米粒子(MNPs)偶聯(lián)上HER2的抗體赫賽汀,就可以將SK-BR-3乳腺癌細(xì)胞檢測出來[11]。用MNPs偶聯(lián)赫賽汀探針還可以測出不同細(xì)胞的HER2表達(dá)量[12]。同樣,可以用偶聯(lián)了rch24抗體的Fe3O4靶向癌胚抗原來診斷結(jié)腸癌[13];用偶聯(lián)了HmenB1抗體的FePt-Au來靶向成神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞(CHP134)過度表達(dá)的聚唾液酸(PSA)[14]。合金MNPs,如FePt@CoS2等兼具造影和治療功能。

FeP@tCoS2納米粒子被HeLa細(xì)胞攝入以后,在癌細(xì)胞的酸性環(huán)境中釋放出的Pt+能導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡[15]。SiO2@Fe3O4@Au納米粒子可以用于磁共振造影和治療,當(dāng)其與抗HER2基因抗體偶聯(lián)后有明顯的T2加權(quán)造影效果,再加上持續(xù)的光照,由金殼產(chǎn)生的能量能將癌細(xì)胞殺死,起到治療作用[16]。

金納米粒子因為其獨特的表面等離子共振效應(yīng)被用作光學(xué)造影劑和傳感器[17-19]。利用金納米粒子的表面易于功能化的特性,El-Sayed等[20]在金納米粒子表面偶聯(lián)表皮生長因子抗體(anti-EGFR),使金納米粒子靶向富集在表皮生長因子高表達(dá)的口腔上皮癌HOC313細(xì)胞上。與普通上皮細(xì)胞HaCaT相比,經(jīng)表面改性的金納米粒子在HOC313細(xì)胞中表現(xiàn)出了更清晰的造影效果。以殼聚糖為納米載體的復(fù)合微球成功地將包覆的金納米粒子與藥物一同送入細(xì)胞核,起到了細(xì)胞核給藥和細(xì)胞核造影的雙重功能,實現(xiàn)了金納米粒子的多功能化[21-22]。

半導(dǎo)體納米粒子(又稱量子點)已經(jīng)被用作熒光探針,用于細(xì)胞標(biāo)記和光學(xué)探針[23-24]。美國華盛頓大學(xué)的研究人員用蛋白將一個量子點內(nèi)核包裹在一個直徑為3nm的超薄金殼中,使兩部分的光電特性不受彼此的干擾,從而首次實現(xiàn)了將半導(dǎo)體和金屬納米粒子結(jié)合在一起而仍能保留各自的功能,量子點可用于熒光成像,金球則可用于散射成像。

1.3納米傳感器和新型納米診斷技術(shù)

雖然對納米傳感器的研究時間較短,但其優(yōu)點是不容置疑的。由生物大分子構(gòu)成,利用化學(xué)能進行機械做功的分子馬達(dá)納米傳感器,使其尖端插入活細(xì)胞內(nèi)而又不干擾細(xì)胞的正常生理過程,來獲取活細(xì)胞內(nèi)多種反應(yīng)的動態(tài)化學(xué)信息、電化學(xué)信息。如利用ATP酶作為分子馬達(dá)的納米傳感器能進入人體細(xì)胞,完成在人體細(xì)胞內(nèi)監(jiān)測和藥物釋放等任務(wù),可以連續(xù)監(jiān)測體內(nèi)代謝變化,對肺部小血管內(nèi)NO和CO的監(jiān)測結(jié)果對于高血壓和心血管疾病的診斷和治療具有重要意義[25]。其他的分子馬達(dá)還包括RNA聚合酶、肌球蛋白和驅(qū)動蛋白等[26]。在糖尿病治療中可將納米生物傳感器置于真皮層檢測葡萄糖水平,從而指導(dǎo)給藥。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家最近利用納米科技及電磁效應(yīng)發(fā)明了一種生化傳感器,這種傳感器可以及早發(fā)現(xiàn)癌癥的早期癥狀,利于對患者及時進行治療。

隨著隧道掃描顯微鏡和原子力顯微鏡的問世,人們能夠在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系,并動態(tài)獲取生命信息[27]。利用原子力顯微鏡可以在納米水平揭示腫瘤細(xì)胞的形態(tài)特點,通過尋找特異性的納米結(jié)構(gòu)改變實現(xiàn)對腫瘤的早期診斷,從而解決腫瘤診斷的難題[28]。

2納米藥物載體和納米藥物

納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物(molecularmedicine)的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物(particulatemedicine)。廣義的納米藥物可分為兩類:一類是納米藥物載體,即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒,如納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體等。二是納米藥物,即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒,或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性,發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對傳統(tǒng)藥物的改良,而后者強調(diào)的是把納米材料本身作為藥物[29]。

2.1納米藥物載體

實現(xiàn)細(xì)胞和亞細(xì)胞層次上藥物的靶向傳遞和智能控制釋放,是降低藥物毒副作用、提高治療效果的共性問題。納米粒子介導(dǎo)的藥物輸送是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個關(guān)鍵技術(shù),在藥物輸送方面具有許多優(yōu)越性。目前,用作藥物載體的材料有金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒及生物活性納米顆粒等[30]。理想的納米藥物載體應(yīng)具備以下性質(zhì):毒性較低或沒有毒性;具有適宜的制備及提純方法;具有合適的粒徑與形狀;具有較高的載藥量;具有較高的包封率;對藥物具有良好的釋放特性;具有良好的生物相容性,可生物降解或可被機體排出;具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間,并能在療效相關(guān)部位持久存在等。

2.1.1抗腫瘤藥物載體腫瘤的納米靶向治療以納米粒為載體,將藥物或制劑定向于腫瘤部位,可以大幅度提高藥物的生物利用率,提高療效,降低用藥量,減少毒副作用,已成為國際腫瘤藥物研制中的熱點和前沿。

惡性腫瘤周圍及其實質(zhì)有大量的新生毛細(xì)血管形成,這些血管通透性高,400~600nm以下的納米顆?？纱┻^血管到達(dá)腫瘤組織。Alexiou等[31]在動物模型上用磁性納米粒負(fù)載抗癌藥物進行區(qū)域動脈灌注,外加磁場定位濃集,發(fā)現(xiàn)納米粒子隨血液流入腫瘤部位并滲透到腫瘤組織內(nèi),提高了藥物的治療指數(shù)。Mu等[32]將生物可降解聚合物PLGA納米粒、VitaminE、TPGS和抗腫瘤藥物紫杉醇混合在一起,藥物可較容易地到達(dá)腫瘤部位而發(fā)揮靶向效應(yīng)作用。楊凱等[33]在治療口腔癌頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶時,將抗癌藥物葫蘆素BE裝載到聚乳酸納米微粒上,發(fā)現(xiàn)藥物可靶向到達(dá)病變部位,毒副作用和局部刺激作用顯著減小。

惡性腫瘤的納米粒磁導(dǎo)靶向熱療也是有效的方法,熱療本身可以破壞腫瘤細(xì)胞。將磁性納米粒子經(jīng)包裹或修飾后選擇性地注射到腫瘤部位,然后施加交變磁場,納米粒子受到交變作用而產(chǎn)熱,可提高放療和化療的效果?？谇活M面部腫瘤位置相對表淺,是最適合作磁導(dǎo)靶向化療和磁導(dǎo)靶向熱療的部位。此外,由于納米脂質(zhì)體載體具有較好的藥物、基因和成影劑包封率,在腫瘤造影成像等方面顯示出較好的優(yōu)勢[34]。

2.1.2中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)藥物載體血腦屏障對于維持CNS的相對穩(wěn)定起著重要作用,但其毛細(xì)血管連接緊密,大多數(shù)藥物很難通過血腦屏障進入CNS。因此,如何使CNS藥物跨越血腦屏障從血液進入腦內(nèi)且發(fā)揮藥效是藥物傳遞系統(tǒng)需要解決的一個難題。納米粒子作為藥物載體,為不能透過血腦屏障的CNS藥物入腦提供了新途徑。Sun等[35]以聚乳酸為基質(zhì),制備了裝載異硫氰酸熒光素-右旋糖酐的納米粒,并將納米粒用聚山梨酯-80包衣,給小鼠尾靜脈注射后發(fā)現(xiàn)納米?？芍鲃影邢蚰X組織。Kepan等[36]同時給小鼠注射采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤聚氰丙稀酸丁酯納米粒子(PBCA-NP),未包衣NP及甲氨蝶呤溶液,通過檢測腦脊液及腦組織內(nèi)藥物濃度顯示,采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤PBCA-NP能顯著提高腦內(nèi)甲氨蝶呤藥物濃度。Petri等[37]研究顯示,泊洛沙姆-188包衣的PBCA-NP與聚山梨酯-80包衣的PBCA-NP均能顯著提高阿霉素的抗腦腫瘤活性。

Oliver[38]發(fā)現(xiàn),用聚山梨酯-80修飾的PBCA-NP通過血腦屏障的機理,部分是由于載體降解產(chǎn)生的毒性打開了腦血管內(nèi)皮的緊密連接。Ulbrich等[39]發(fā)現(xiàn),用人血清白蛋白納米粒子包無跨血腦屏障能力的藥物洛哌丁胺(loperamide),并與轉(zhuǎn)鐵蛋白或轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的單克隆抗體OX26共價結(jié)合后,能夠借助血腦屏障上轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的胞吞作用進入腦組織,產(chǎn)生強烈的抗傷害性藥效。將神經(jīng)生長因子載入表面經(jīng)聚山梨酯-80修飾的PBCA-NP,注射帕金森病小鼠模型后可在21d內(nèi)持續(xù)發(fā)揮抗帕金森病的療效[40]?？咕幬锃h(huán)丙沙星(ciprofloxacin)裝載入表面修飾了HIV-1反式激活蛋白(TAT)的聚乙二醇納米粒子,利用TAT能將異源蛋白導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)或穿過血腦屏障的特點,通過檢測發(fā)現(xiàn)該抗菌藥物能被人類星型膠質(zhì)細(xì)胞攝取,此法還可用于使其他抗生素跨越血腦屏障,從而治療腦部感染[41]。

2.1.3其他胰島素(insulin,INS)的降糖療效明顯,但普通制劑的INS口服給藥不易吸收,且容易被胃蛋白酶、胰蛋白酶和腸激酶等降解,因此目前臨床上INS的常規(guī)給藥途徑為注射給藥。大量的研究工作證實,口服納米囊可保護INS不被酶破壞,提高INS的生物利用度,減少用藥次數(shù)。Mesiha等[42]制備的聚氰基異丁酯丙烯酸納米粒可將藥物作用時間從6h延長至72h,生物利用度更好。Merisko等[43]制得INS納米粒,通過體外實驗證明其有良好的緩釋能力。Christiane等[44]用生物聚合物和非生物聚合物復(fù)配制得納米粒子,可將INS包裹在納米粒子的內(nèi)核,對INS的包封率可達(dá)到約96%,并且實驗證明有很好的緩控釋效果。納米藥物控釋系統(tǒng)還被用來防治血管再狹窄[45]。

再狹窄是冠狀動脈經(jīng)皮腔內(nèi)成形術(shù)(PTCA)后常見而嚴(yán)重的并發(fā)癥,運用微孔球囊介入導(dǎo)管將納米粒子自由分散形成的乳狀懸浮液置于PTCA部位,可以達(dá)到防治再狹窄的效果。另外,載藥納米粒子進入動脈壁后,隨著可降解材料的逐漸水解,其內(nèi)含的藥物便緩慢持續(xù)釋放出來,從而實現(xiàn)藥物在動脈內(nèi)局部定位。用納米顆粒,包括納米膠束、納米脂質(zhì)體等作為基因轉(zhuǎn)移載體,已引起醫(yī)學(xué)界廣泛重視。其原理是納米顆粒作為載體將DNA、RNA、PNA(肽核苷酸)、dsRNA(雙鏈RNA)等基因治療分子包裹其中,或者通過靜電引力或吸附將治療分子固定在其表面形成復(fù)合物,在胞吞作用下納米顆粒進入細(xì)胞,釋放基因治療分子,發(fā)揮治療效能[46]。

2.2納米藥物

直接以納米顆粒作為藥物的應(yīng)用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強、不會誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性等多種性能。以這種抗菌顆粒為原料,成功地開發(fā)出了創(chuàng)傷貼、潰瘍貼等納米醫(yī)藥類產(chǎn)品。例如,納米二氧化鈦樹脂基托材料具有一定的抗變形鏈球菌和抗白色念珠菌的效果,當(dāng)樹脂基托中抗菌劑的濃度達(dá)到3%時,即可達(dá)到滿意的抗菌效果[47]。郭春蘭[48]用納米銀醫(yī)用抗菌敷料對142例患者的手術(shù)切口進行護理,所有切口均無感染并Ⅰ期愈合,同常規(guī)使用普通無菌敷貼覆蓋切口的方法相比,平均每例的愈合時間提前1.69d。

無機納米顆粒作為新型的抗癌藥物為腫瘤治療提供了新的思路。Liu等[49]用Gd@C82(OH)22處理荷肝癌的小鼠,在10-7mol·kg-1的注射劑量下能有效地抑制腫瘤生長,同時對機體不產(chǎn)生任何毒性。其抑瘤效應(yīng)不是通過納米顆粒對腫瘤的直接殺傷起作用,而是可能通過激活機體免疫來實現(xiàn)對腫瘤的抑制作用。納米羥基磷灰石在體外對惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯的抑制作用,而對正常細(xì)胞作用甚微,可望通過進一步的研究獲得一種區(qū)別于傳統(tǒng)的化療藥物的納米無機抗癌藥物[50-51]。此外,有的物質(zhì)納米化后出現(xiàn)新的治療作用,如二氧化鈦納米粒子可抑制癌細(xì)胞增殖[52];二氧化鈰納米顆?？梢郧宄壑械碾娍剐苑肿硬⒎乐我恍┯捎谝暰W(wǎng)膜老化而帶來的疾病[53]。

3組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料

將納米技術(shù)與組織工程技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建具有納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的細(xì)胞生長支架正在形成一個嶄新的研究方向。相對于微米尺度,納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機體內(nèi)細(xì)胞生長的自然環(huán)境更為相似。納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建有可能從分子和細(xì)胞水平上控制生物材料與細(xì)胞間的相互作用,引發(fā)特異性細(xì)胞反應(yīng),對于組織再生與修復(fù)具有潛在的應(yīng)用前景和重要意義[54]。將納米纖維水凝膠作為神經(jīng)組織的支架,在其中生長的鼠神經(jīng)前體細(xì)胞的生長速度明顯快于對照材料[55]。向高分子材料中加入碳納米管可以顯著改善原有聚合物的傳導(dǎo)性、強度、彈性、韌性和耐久性,同時還可以改進基體材料的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn),隨著復(fù)合物中碳納米管含量的增加,神經(jīng)元細(xì)胞和成骨細(xì)胞在復(fù)合材料上的黏附與生長也越來越活躍,而星形細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的活性則呈現(xiàn)同等程度的下降[56-57]。Freites[58]設(shè)計的人造紅細(xì)胞輸送氧的能力是同等體積天然紅細(xì)胞的236倍,可應(yīng)用于貧血癥的局部治療、人工呼吸、肺功能喪失和體育運動需要的額外耗氧等。Murphy等[59]成功合成了模擬骨骼亞結(jié)構(gòu)的納米物質(zhì),該物質(zhì)可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模數(shù)匹配,不易骨折,且與正常骨組織連接緊密,顯示出明顯的正畸應(yīng)用優(yōu)勢。

納米自組裝短肽材料RADA16-I與細(xì)胞外基質(zhì)具有很高相似性,RADA16-I納米支架可以作為一種臨時性的細(xì)胞培養(yǎng)人工支架,它能很好地支持功能型細(xì)胞在受損位置附近生長、遷移和分化,因而有利于細(xì)胞抵達(dá)傷口縫隙,使組織得以再生。有研究人員[60]利用RADA16-I納米支架修復(fù)了倉鼠腦部的急性創(chuàng)傷,并且恢復(fù)了倉鼠的視覺功能。RADA16-I形成的水凝膠可用作新型的簡易止血劑,用于多種組織和多種不同類型傷口的止血。

4納米中藥

“納米中藥”是運用納米技術(shù)制造的粒徑小于100nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復(fù)方制劑[61]。納米中藥不是簡單地將中藥材粉碎至納米數(shù)量級,而是針對組成中藥方劑的某味藥的有效部位甚至是有效成分,進行納米技術(shù)加工處理,賦予傳統(tǒng)中藥以新的功能。

中藥納米化可以使細(xì)胞破壁,大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度,提高生物利用度;利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能,在提高藥效的同時降低毒副作用;利用中藥的納米包覆技術(shù)能改變一些中藥制劑的親水、親油性,提高臨床療效。例如,用納米粉碎技術(shù)將中藥黃芩、黃連、黃柏、地榆超微粒化,添加納米鋅、硒等微量元素,加廣譜強效納米銀系(AT)抗菌劑、麥飯石納米粉、遠(yuǎn)紅外二氧化鈦、電氣石在傳統(tǒng)中藥配方基礎(chǔ)上制成的納米中藥,用于燒燙傷的治療,提高了藥物療效[62]。將超臨界二氧化碳萃取技術(shù)用于中藥揮發(fā)油提取和中藥有效成分的提取,通過包覆技術(shù)把中藥揮發(fā)油和中藥有效成分制備成納米藥物。超臨界二氧化碳萃取技術(shù)已廣泛用于對菖蒲根、金絲桃葉、月桂葉、肉豆蔻、蒼術(shù)、高良姜等的有效成分進行提取和對紫蘇、香薷、防風(fēng)、辛夷、蒼術(shù)、厚樸、細(xì)辛、木香等揮發(fā)油的提取[63]。

對中藥揮發(fā)油采用包合技術(shù)制備包合物,用納米尺度的分子材料(主要是環(huán)糊精類)作為載體材料,形成不到2nm的藥物超微粒,其內(nèi)徑為0.7~0.8nm,可容納幾個藥物分子,這樣的包合物又稱為分子型包囊[64]。由于載體是種多羥基物質(zhì),且羥基排列于筒狀結(jié)構(gòu)的外壁,極易分散于水中,筒內(nèi)側(cè)可包裹水難溶性的藥物分子,從而大大提高水難溶性藥物在水中的溶出和體內(nèi)的吸收,提高生物利用度,還可降低藥物的刺激性,增加藥物的穩(wěn)定性。藥物脂質(zhì)體制劑在納米中藥的研制中也得到了日益廣泛的關(guān)注。如納米雄黃脂質(zhì)體[65]、辛夷揮發(fā)油納米脂質(zhì)體[66]、馬錢子堿脂質(zhì)體的研究[67];魚腥草揮發(fā)油納米脂質(zhì)體的制備及其肺靶向效果[68]等。

納米中藥的研究和應(yīng)用仍處于起步階段,存在許多亟待解決的問題,如納米中藥的藥效不確定性及可能的毒副作用、納米中藥的有效成分和穩(wěn)定性難以控制等。但目前已經(jīng)取得的一些成果表明,納米中藥的研究極大地豐富了中藥的劑型,對中藥的研究和開發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動作用。這方面研究的深入能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和創(chuàng)新方法,促進中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國際化,提升中藥的市場競爭力。

5納米醫(yī)學(xué)材料的安全性

納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已應(yīng)用于藥物載體、癌癥治療、基因治療、抗菌材料、組織工程、醫(yī)學(xué)診斷等方面,給人類帶來了許多好處。然而,有關(guān)納米材料毒理學(xué)的報道也很多[69-70]。由于納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)等特性,可能引發(fā)特殊的生物學(xué)效應(yīng),給人類健康和環(huán)境帶來負(fù)面影響。例如,Yeo等[71]指出具有抗菌效果的納米銀可在水生環(huán)境中蓄積,對斑馬魚胚胎發(fā)育有毒性作用。

從納米醫(yī)學(xué)材料大小與DNA、蛋白質(zhì)、病毒等生物分子的尺寸相當(dāng)這一事實很容易想到,即使化學(xué)組成相同,納米物質(zhì)的生物毒性也可能不同于微米尺寸以上的常規(guī)物質(zhì)[72]。根據(jù)常規(guī)物質(zhì)研究所得到的毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫與安全性評價結(jié)果,可能不適用于納米物質(zhì);現(xiàn)有的安全評價方法、技術(shù)又都不太適用于納米醫(yī)學(xué)材料對人體風(fēng)險評價[73]。這些問題正是目前納米醫(yī)學(xué)材料安全性評價的困難所在。

納米材料的安全性評估是一個全球性關(guān)注的問題,美國、歐盟、日本紛紛斥巨資展開納米材料的安全性研究,我國也已將其列入國家“973”重點基礎(chǔ)研究規(guī)劃項目。納米技術(shù)涉及很多學(xué)科,如電子、生物、物理、化學(xué)等等。因此,對醫(yī)用納米材料安全性的評估不是單一的某個學(xué)科可以完成的,而是需要臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、毒理學(xué)、物理學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科的融合,充分利用各種先進的分析技術(shù),開展多學(xué)科的綜合研究。

6展望

雖然納米醫(yī)學(xué)剛剛問世,但其發(fā)展的巨大潛力已經(jīng)展示在我們面前。21世紀(jì)是納米科技的世紀(jì),人們將以全新的角度和視野看待生物醫(yī)學(xué)問題,在納米水平上可以更加深入地研究各種組織的結(jié)構(gòu)和功能,并充分發(fā)揮其優(yōu)勢。納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展必將為基礎(chǔ)與臨床研究帶來新的機遇,為現(xiàn)階段尚不能解決的問題帶來新的思路和方法。

第8篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

1、導(dǎo) 言

近年來，人工肝的研究有了很大的進展。目前分為四型：（Ⅰ）非生物型；（Ⅱ）中間型；（Ⅲ）生物型；（Ⅳ）組合型[1]。研究最多的是組合型人工肝裝置（Hybrid artificial Liver Device ，HALD），亦稱組合型人工

肝支持系統(tǒng)（Hybrid Artificial Liver Support System，HALSs），是由Ⅲ型加Ⅰ型或Ⅲ型加Ⅱ型組成。這是因為過去40多年里，人們先后嘗試了血液透析、血液透析濾過、血或血漿灌流、血漿置換、活性炭灌注、交叉循環(huán)、交換輸血及整體洗滌等多種形式的人工肝輔助裝置，用這些方法雖然改善病人的神經(jīng)狀況，但不能改善其生率[2]。因此，人們認(rèn)識到用肝細(xì)胞的生物肝才是較理想的人工肝。而生物肝雖然能較好地替代肝臟的解毒與生物合成功能，但急性肝衰竭患者體內(nèi)積累的大量代謝產(chǎn)物及毒性物質(zhì)，難以在有限的交換中由肝細(xì)胞來解毒，反過來還可能對培養(yǎng)肝細(xì)胞的存活及生物學(xué)功能產(chǎn)生不利影響，如將生物人工肝與偏重于解毒作用的人工肝結(jié)合起來，可使人工肝輔助裝置的作用更完善。目前報道最多的是生物人工肝加上血或血漿灌流裝置，后者內(nèi)置活性碳或樹脂等吸附劑[3]。

2、組合型人工肝的適應(yīng)證意義

就目前所知，肝臟至少有600多種酶。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里有很少情況比急性肝功能衰竭更具有破壞性，這是因為會細(xì)胞的壞死破壞了肝臟的合成，代謝、解毒和排泄功能與途徑，導(dǎo)致高達(dá)80%的死亡率[1，4]。在未來人工肝有可能成為治療急性肝功能衰竭的主要手段之一，通過下列途徑得以治療，并包括治療一些相關(guān)的疾?。海?）肝組織再生，如果肝臟以前的結(jié)構(gòu)與功能是正常的，暴發(fā)性肝衰幸存者的肝組織可以完全再生，同時人工肝的肝細(xì)胞可分泌一些促再生的物質(zhì)如肝細(xì)胞生長因子返回到病人肝臟中，促進肝細(xì)胞的再生，因此人工肝有可能維持肝衰病人存活，一直到肝細(xì)胞再生與功能恢復(fù)。（2）肝移植的橋梁：盡管肝移植術(shù)是目前治療肝功能衰竭的唯一有效辦法，但受嚴(yán)重的器官短缺所限制。一個理想的人工肝有可能通過支持肝功能來解決移植前的重在難題，直到有一個合適的供肝被移植。（3）治療肝移植后的最初無功能（PNF）。（4）提高再移植的存活率：如果人工肝能使肝的急癥再移植手術(shù)變成擇期手術(shù)的話，可提高再移植肝的存活率[5]。（5）有助于行肝葉吸量切除術(shù)，肝葉極量切除術(shù)后用人工肝支持其功能，使病人渡過危險期一直到肝組織再生。（6）人工肝可減少肝癌化療的毒性作用。（7）有可能治療和預(yù)防慢性肝功能衰竭的失代償[5]。

3、組合型人工肝研究的現(xiàn)況

目前大多數(shù)組合型人工肝包括生物成分、生物反應(yīng)器和血或血漿灌流三個部分[3，6]。

3.1 生物成分

為了替代肝臟的功能，曾試用了肝臟的切片、細(xì)片、凍干粉沫、肝細(xì)胞酶等，但因其機能短且質(zhì)量低，現(xiàn)很少應(yīng)用。目前所用的多為動物或人的肝細(xì)胞。

3.1.1 細(xì)胞來源

動物肝細(xì)胞中豬肝細(xì)胞為首選。雖然分離后的肝細(xì)胞在體外很少增生，但來源是無限的。盡管動物試驗與臨床有可喜的報告。但問題是動物肝細(xì)胞所合成的物質(zhì)能否完全取代人的相應(yīng)物質(zhì)，并且異基因蛋白和酶進入到血循環(huán)中也能出現(xiàn)副作用[4，7]。用人的肝細(xì)胞似乎是理想的，然而體外分化的肝細(xì)胞很少增值，因而其來源成了問題?，F(xiàn)常用的人肝細(xì)胞系是肝細(xì)胞瘤或肝胚細(xì)胞瘤，它們具有腫瘤的基因特征，雖然能表達(dá)一些特殊的酶且能合成一些蛋白和尿素，但這些細(xì)胞提供葡萄糖和代謝乳酸以及合成尿素的能力是很低的，同時對這些細(xì)胞引起的危險和副作用知甚少[8]?？尚械氖聦嵤强梢愿淖兯鼈兊幕蛐秃捅憩F(xiàn)型以及形成亞克隆，而仍具有分化功能。另一種希望是將來弄清肝細(xì)胞增生和分化的機制，在此基礎(chǔ)上通過基因工程在體外產(chǎn)生理想的穩(wěn)定肝細(xì)胞系并貯存起來，當(dāng)需要 時用分化因子刺激；這種技術(shù)在其它高度分化的細(xì)胞中已經(jīng)應(yīng)用。用胎兒肝細(xì)胞在試管內(nèi)增生并很可能被刺激而分化，這需要一些關(guān)于肝細(xì)胞分化的基礎(chǔ)研究，也涉及到倫理問題。

3.1.2 細(xì)胞培養(yǎng)

在肝細(xì)胞單層培養(yǎng)中，盡管維持了幾種重要的代謝功能。但細(xì)胞在24小時內(nèi)失去了連接，在5天內(nèi)失去特殊功能，于1-2周內(nèi)死亡。以后由于認(rèn)識到了肝細(xì)胞與肝細(xì)胞之間、肝細(xì)胞與基質(zhì)間的相互作用對于肝細(xì)胞保持分化功能與活性非常重要，使培養(yǎng)了的肝細(xì)胞經(jīng)長時間的也能保持其功能[2，10]。這是肝細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的一個重要突破，因而使動物試驗與臨床有初步的效果。新改進的技術(shù)在培養(yǎng)基質(zhì)中加有生長因子、激素和細(xì)胞外的基質(zhì)成分以及與肝非實質(zhì)細(xì)胞共同培養(yǎng)。培養(yǎng)技術(shù)由最初的單層培養(yǎng)發(fā)展到不同的方法如多層平板型、膠原三明治狀、球型聚集肝細(xì)胞、微囊肝細(xì)胞、微載體肝細(xì)胞培養(yǎng)、聚乙酰內(nèi)酯培養(yǎng)等[2，11]。分離后的肝細(xì)胞需要固定在載體基質(zhì)上如微載體、或多孔材料如樹脂、或多孔微載體、微型海棉等，其它固定化技術(shù)包括將肝細(xì)胞置于水凝膠中。目前多用的是將細(xì)胞固定后粘附到中空細(xì)纖維壁外或腔內(nèi)培養(yǎng)[6]。

3.2 生物反應(yīng)器

3.2.1 生物反應(yīng)器的設(shè)計要求：

一個理想的生物反應(yīng)器應(yīng)包括以下基本內(nèi)容：（1）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：生物反應(yīng)器不僅能滿足細(xì)胞量的需求，并且應(yīng)提供足夠的膜面積以供肝細(xì)胞固定和培養(yǎng)。（2）膜的特性：應(yīng)保護植入的肝細(xì)胞不被宿主排斥，阻止病人血中的抗體和免疫成分進入?，F(xiàn)已證實膜截留物質(zhì)的分子量在5-10萬間能有效地阻止免疫成份。期待一種多孔的，海棉狀的和相當(dāng)親水性的膜，以使細(xì)胞更易粘附和發(fā)揮更大的功能。（3）生物物應(yīng)器的生物相容性：如同血液透析器一樣，膜的選擇和內(nèi)裝的物質(zhì)不應(yīng)引起病人的生化和免疫反應(yīng)。（4）膜的彌散：生物反應(yīng)器應(yīng)保證成功地去除血中的毒素并使肝的特殊因子返回到病人的血中[12]。

3.2.2 生物反應(yīng)器的類型

目前應(yīng)用最多的生物反應(yīng)器仍為中空纖維，所用半透膜多是醋酸鹽纖維素膜和纖維蛋白修飾的多聚砜膜。根據(jù)培養(yǎng)形式分為兩大類：一類是細(xì)胞培養(yǎng)在中空纖維或毛細(xì)管內(nèi)腔，另一類是細(xì)胞培養(yǎng)在膜外腔。臨床治療效果至少取決于三種因素，即細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)膜的特性和生物反應(yīng)器的構(gòu)型。

常見的生物反應(yīng)器構(gòu)型包括：（1）細(xì)胞培養(yǎng)在中空纖維腔內(nèi)凝膠床中：Nyberg等于1992年提出將原代肝細(xì)胞和膠原凝膠混合后植入中空纖維管內(nèi)，當(dāng)凝膠收縮時在腔內(nèi)形成一通道，利用此管道來增加細(xì)胞的營養(yǎng)，血液或血漿通過膜外循環(huán)，并產(chǎn)生第二個層流以減少血膜的界面與濃縮界面之間的阻力，也減少血凝塊的形成；缺點是流動液體中的濃度級差可使凝膠深部的細(xì)胞營養(yǎng)不足和代謝產(chǎn)物累積。（2）細(xì)胞培養(yǎng)在中空纖維膜外：1972年Gullino等報告了分離的哺乳細(xì)胞能夠成功地培養(yǎng)在中空纖維壁外，這些管排列在一個殼內(nèi)，即殼一管構(gòu)形，血液于管腔內(nèi)循環(huán)灌注，血液中的毒性物質(zhì)可通過半透膜而代謝，肝細(xì)胞分泌的營養(yǎng)成分進入血中。優(yōu)點是細(xì)胞容易且很快地種植，細(xì)胞的植入量不受管內(nèi)徑的限制，因此細(xì)胞群和微載體附的肝細(xì)胞已培養(yǎng)在這型的生物反應(yīng)器上，并且已商業(yè)化[12]。（3）細(xì)胞在毛細(xì)管膜編織的網(wǎng)間培養(yǎng)：這一生物反應(yīng)器的概念于1993年由Gerlch等提出，其主要組成是用毛細(xì)管編織成墊，形成三個平面，每個平面呈90度角形成三維結(jié)構(gòu)，三個平面分別運輸氧、營養(yǎng)物質(zhì)和血漿，肝細(xì)胞培養(yǎng)在管膜外，且可與細(xì)胞外基質(zhì)或其它哺乳細(xì)胞共同培養(yǎng)[13]。已有報道，此種反應(yīng)器的細(xì)胞密度可高達(dá)2.5×109/ml，細(xì)胞的功能達(dá)到5周之久[14]。優(yōu)點是運輸?shù)难鯇⒐┙o血漿，同時隨著濃度差也可營養(yǎng)肝細(xì)胞。同樣，營養(yǎng)物質(zhì)亦能供給血漿中相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞而不依賴于溶質(zhì)的濃度。不同的膜墊組合，甚至在同一組中不同的膜墊，在不同的壓力下可以促使通過細(xì)胞彌散對流來運輸高分子量的溶質(zhì)和迅速補給所消耗的溶質(zhì)。溶質(zhì)也隨著單純的彌散使其彌散能力極大地增強。然而這一現(xiàn)代化的裝置至今沒有得到臨床應(yīng)用，并且關(guān)于動物試驗的效果知之甚少[12]。

3.3 血或血漿灌流

為了輔助生物肝的解毒功能，目前臨床上試用的組合型人工肝多是用血漿分離后通過活性炭或樹脂來吸附毒性物質(zhì)再灌注到中空 纖維中。血漿通過灌流去除中、大分子物質(zhì)?；钚蕴吭谠缙诘难芯恐幸壮霈F(xiàn)肺梗塞和出血傾向，以后出現(xiàn)了活性炭微囊以及將此微囊固定在氨基甲酸乙脂膜上等形式，使其發(fā)展較快。樹脂對于有毒物質(zhì)的清除有專一性能，因此是有前途的吸附材料。

4、組合型人工肝的動物試驗與臨床應(yīng)用

盡管組合型人工肝有不同的類型，但基本結(jié)構(gòu)是相似的，即血或血漿進入到含有肝細(xì)胞的生物反應(yīng)器中，再返回到病人血中，其循環(huán)上再加上一個輔助解毒的裝置。第一個臨床試用組合型人工肝的是Matsumura，他于1987年報道了用血液透析裝置內(nèi)置兔的肝細(xì)胞，治療了一例沒有手術(shù)的膽管癌患者，使其膽紅素下降并使肝性腦病得到了改善。次年Uchino等報道了用組合型人工肝治療無肝犬，他用犬的肝細(xì)胞培養(yǎng)在膠原覆蓋的硼鹽玻璃器皿中，然后置入丙烯酸的容器中，證實了合成尿素，糖原和白蛋白的功能達(dá)兩周，并維持凝血酶原時間、氨的代謝在正常水平，使無肝犬存活65小時[15]。而最近研究最多的是Rozga他于1994年報道了組合型人工肝的臨床應(yīng)用，1995年報道了用人工肝治療8例急性肝細(xì)胞衰竭患者，其中前3例用的是生物人工肝，后5例用的是組合型人工肝，皆取得了好的臨床效果。1997年Watanabe與Rozga等報告了用組合型人工肝治療31例嚴(yán)重肝衰的病人，所用的裝置是將5×10/ml豬肝細(xì)胞粘附在膠原覆蓋的葡萄糖微載體上，再接種到由醋酸纖維素制成的中空纖維壁外間隙；當(dāng)病人血漿分離后先經(jīng)過纖維素包裹的活性炭吸附，再灌注到中空纖維管內(nèi)循環(huán)。另外在裝置中配有溫度調(diào)節(jié)和氧合裝置以便為細(xì)胞提供生理環(huán)境。所有病人分為三組：第一組為暴了性肝功能衰竭患者，共18人，經(jīng)治療后16例成功地用人工肝作為橋梁而行肝移植術(shù)，一例病情恢復(fù)后沒有行肝移植，另一例死于伴發(fā)嚴(yán)重的胰腺炎；第二組有3人，為肝移植后的最初無功能患者，皆成功地用人工肝作為橋梁而實行了肝的再移植術(shù)；第三組有10人，為慢性肝臟疾病的急性惡性化，治療后有2例病人肝功能恢復(fù)后成功地行肝移植術(shù)，其它8人雖用人工肝得以支持，但因不適合行肝移植而死亡。這是互到目前為止臨床應(yīng)用組合型人工肝最令人鼓舞的結(jié)果。

5、組合型人工肝的問題與展望

5.1 問題

盡管組合型人工肝可以提供體外解毒、代謝、合成和調(diào)節(jié)功能，但仍有以下問題：（1）仍然不知道用何種來源的細(xì)胞為佳；（2）分離后的肝細(xì)胞怎樣才能維持分離前的高度分化形式和活性；（3）對異種肝細(xì)胞的排斥反應(yīng)未完全解決；（4）由于人工肝需培養(yǎng)大量的肝細(xì)胞，而生物反應(yīng)器未按比例地發(fā)展；（5）目前生物反應(yīng)器的膜設(shè)計是為其它方面的用途，而不是專為滿足肝功能輔助裝置的需求[12]；（6）生物反應(yīng)器的設(shè)計迄今為止不太注意流體力學(xué)、幾何學(xué)以及細(xì)胞量在生物反應(yīng)器上分布；（7）對急性肝功能衰竭的病生理了解不夠，如不了解某些因子的特性，很難推測限定這些因子運輸?shù)囊蛩?，也不可能制造出理想的膜[17]。

5.2 展望

今后，理想的組合型人工肝是最有希望的人工肝輔助裝置[4.10.18]。下列幾個方面需加以發(fā)展：（1）發(fā)展具有分化功能的正常人類肝細(xì)胞系，有能力擴增胎干或成人肝細(xì)胞以誘導(dǎo)它們的分化功能，以使用于人工肝裝置中，在這方面基因工程是有希望的；（2）在細(xì)胞培養(yǎng)中通過用新型的基質(zhì)、生長因子以及與其它類型的細(xì)胞共同培養(yǎng)，將肝細(xì)胞聚集成球形或細(xì)胞簇來增強肝細(xì)胞的分化功能[19]；（3）改進肝細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)，以便容易運輸這一裝置；（4）新型的生物反應(yīng)器應(yīng)相當(dāng)準(zhǔn)確地按比例發(fā)展，并應(yīng)注意流體力學(xué)；（5）生物反應(yīng)器的膜設(shè)計應(yīng)滿足人工肝輔助裝置的需求，且應(yīng)有專一性；（6）加強對肝功能衰竭的病生理研究，以能設(shè)計出更合理的人工肝輔助裝置；（7）發(fā)展靈敏的測定肝功能方法，并用嚴(yán)格的臨床隨機對照，以便更好地評價人工肝輔助裝置[20]。

總之，人工肝輔助裝置是一個綜合性復(fù)雜的研究課題，需多學(xué)科的密切合作。我們相信未來的人工肝極有可能像人工腎曾給腎功能衰竭的治療帶來革命性變化一樣，為急性肝功能衰竭的現(xiàn)代化治療提供最大的希望。

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第9篇：生物細(xì)胞治療技術(shù)范文

二十一世紀(jì)的生命科學(xué)將是基因科學(xué),隨著人類基因組圖譜的全部破譯，基因治療腫瘤將使醫(yī)學(xué)科學(xué)進入一個嶄新的時代?；蛑委熂夹g(shù)研究的迅速發(fā)展，IL-24在腫瘤治療方面將會是一座新的里程碑。

基因治療惡性實體腫瘤是臨床醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)性課題，由于腫瘤易轉(zhuǎn)移的特性，使手術(shù)、化療和放療等傳統(tǒng)治療方法對晚期腫瘤的治療有限。研究表明，腫瘤生長的關(guān)鍵因素是血管形成，實體瘤表達(dá)，如血管生長因子、堿性成纖細(xì)胞生長因子和血小板源性生長因子等血管形成介導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生新血管，利用原發(fā)腫瘤的血管的形成而轉(zhuǎn)移。因此，尋找抑制腫瘤生長和血管形成進而阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的方法尤為重要，基因療法為惡性實體腫瘤的治療提供了這種可能性。理想的功能基因表達(dá)產(chǎn)物應(yīng)能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞調(diào)亡、抑制腫瘤生長和腫瘤血管形成，對正常組織細(xì)胞無明顯毒副作用。白細(xì)胞介素-24（IL-24）具有上述功能。目前,利用白細(xì)胞介素-24（IL-24）對惡性腫瘤的基因治療,是發(fā)達(dá)國家的研究熱點之一。

白細(xì)胞介素-24（IL-24）是1995年JiangH等人首先克隆并分離出該細(xì)胞因子，原名稱黑色瘤分化相關(guān)抗原（mda－7），2002年，mda－7因其分子結(jié)構(gòu)、基因定位和細(xì)胞因子樣特性而被正式命名為白細(xì)胞介素－24（IL-24）。

研究表明，借助腺病毒表達(dá)載體，將人白細(xì)胞介素－24基因轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞，可特異性抑制腫瘤細(xì)胞生長，誘導(dǎo)其調(diào)亡，但不會影響正常細(xì)胞。IL-24的這種作用在至少50余種人類惡性腫瘤細(xì)胞實驗中得到證實，包括黑色素瘤、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、子宮頸癌、肺癌、結(jié)腸癌、鼻咽癌、前列腺癌、胰腺癌等?？梢哉J(rèn)為IL-24是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能即抑制腫瘤細(xì)胞生長又表達(dá)刺激免疫系統(tǒng)的蛋白基因。目前，P53、P10、Rb等抑癌基因正在用于基因治療的臨床試驗（其中重組人P53腺病毒注射液已在我國生產(chǎn)上市，也是世界上第一個上市的基因治療藥物），但均不具有通過刺激免疫應(yīng)答來殺傷腫瘤細(xì)胞的特性。所以，通過比較可以證明IL-24的研究有著重要的臨床意義。

通過腺病毒介導(dǎo)人IL-24基因進行治療腫瘤的基因治療的技術(shù)，具有非常重要的社會、理論和臨床意義。基因治療產(chǎn)品使細(xì)胞產(chǎn)生內(nèi)源性的目的蛋白質(zhì)或多肽，產(chǎn)生特異的生物治療。基因治療使給藥更加特異、高效和安全，達(dá)到醫(yī)學(xué)科學(xué)所期望達(dá)到的最高目標(biāo)?；蛑委熕幬飳蚬こ痰鞍踪|(zhì)或者肽類藥物也形成嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，用基因治療方法可代替反復(fù)使用、費用極高的蛋白質(zhì)藥物，一次注射，可帶來長久的療效或根治。

據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，全世界每年有500多萬人死于各種癌癥，每年各種癌癥患者多達(dá)2200萬人。我國每年約有600萬腫瘤患者，假如有百分之一的患者使用“重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液”，治療一個療程，用藥20支，其用量為120萬支，按每支2000元人民幣計算，國內(nèi)市場為24億元人民幣，國內(nèi)外市場的百分之一為44億元人民幣。所以，基因治療腫瘤是關(guān)系到廣大患者生命安全和生活質(zhì)量的高科技項目。

該項目是我單位獨立研究的基因治療項目，現(xiàn)已獨立完成了人白細(xì)胞介素－24基因的克隆。從中國人外周血中分離的單核細(xì)胞中克隆出人白細(xì)胞介素－24的基因，經(jīng)測序與國外公布的人IL-24的基因序列一致，說明我們已得到人IL-24的基因。正進行重組腺病毒載體的構(gòu)建。

本單位是生物醫(yī)藥研究、開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營的專業(yè)化企業(yè)，是山東省高新技術(shù)企業(yè)，十余年來承擔(dān)了多個項目的研究。獨立研究的IL-2（125ser）是山東省火炬計劃項目、IL-18是2002年山東省重大科技攻關(guān)項目、G-CSF是濟南市星火計劃項目、α-2b干擾素抗病毒口含片是2003年山東省SARS綜合防治技術(shù)研究藥物開發(fā)中標(biāo)項目、重組人新型溶栓酶是2003年濟南市科技發(fā)展計劃項目，其中IL-2（125ser）獲省、市、區(qū)科技進步獎，并獲國家科技部等五部委聯(lián)合頒發(fā)的《國家重點新產(chǎn)品證書》。有較強的生物技術(shù)藥物研究開發(fā)能力。

該項目的成功開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，勢必將帶動我國整個生物高新技術(shù)的發(fā)展，并構(gòu)成一個生物高技術(shù)平臺，一個巨大的產(chǎn)業(yè)，一個新的經(jīng)濟增長點。同時,不僅能夠在臨床上有著重要的治療意義，而且能夠?qū)V大腫瘤患者提供一條嶄新的治療途徑，也將會對生命科學(xué)的發(fā)展和山東省經(jīng)濟的發(fā)展起到一定的作用。

二、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：

經(jīng)檢索，在國內(nèi)，只檢索到軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院和蘇州大學(xué)細(xì)胞和分子生物學(xué)教研室對IL－24基因的克隆及在大腸桿菌中的表達(dá)文獻(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)利用腺病毒介導(dǎo)人IL-24基因來治療腫瘤的報道。也未發(fā)現(xiàn)利用Admax腺病毒表達(dá)系統(tǒng)來介導(dǎo)人白細(xì)胞介素－24基因治療腫瘤的專利。所以，我單位研制的重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液可形成自己的知識產(chǎn)權(quán)。

在國外，只有美國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家對攜帶IL-24基因的重組腺病毒進行研究，尚未有對其開發(fā)成藥物的報道。

目前國內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有對IL-24進行藥物研究的單位和個人。

我單位從上世紀(jì)八十年代中期開始對生物技術(shù)進行研究，基本與國外同行業(yè)同步。已獨立研制成功了IL-2（125ser）、IL-18、G-CSF、α-2b干擾素抗病毒口含片、重組人新型溶栓酶等生物技術(shù)高科技成果產(chǎn)品。擁有一支素質(zhì)較高、經(jīng)驗豐富的科研隊伍。已對該項目進行了一年多的研究，已完成人白細(xì)胞介素－24基因的克隆。從中國人外周血中分離的單核細(xì)胞中克隆出人白細(xì)胞介素－24的基因，經(jīng)測序與國外公布的人IL-24的基因序列一致，證明我們已得到人IL-24的基因。正進行重組腺病毒載體的構(gòu)建?；蛑委煹年P(guān)鍵技術(shù)是表達(dá)系統(tǒng)，腺病毒表達(dá)系統(tǒng)被廣泛用于基因治療、基因功能性研究、反義治療、疫苗開發(fā)等領(lǐng)域。我單位利用Admax腺病毒表達(dá)系統(tǒng)來介導(dǎo)人白細(xì)胞介素－24基因治療腫瘤，Admax腺病毒載體系統(tǒng)比現(xiàn)有的其它腺病毒載體系統(tǒng)更有優(yōu)勢，具有構(gòu)建簡單、出毒快、單細(xì)胞病毒產(chǎn)量高等優(yōu)點。

三、現(xiàn)有研究基礎(chǔ)、特色和優(yōu)勢

1、現(xiàn)階段已達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)

（1）現(xiàn)階段已完成人白細(xì)胞介素－24基因的克隆。

（2）從中國人外周血中分離的單核細(xì)胞中克隆出人白細(xì)胞介素－24的基因，經(jīng)測序與國外公布的人IL-24的基因序列一致，說明我們已得到人IL-24的基因。

（3）正進行重組腺病毒載體的構(gòu)建。

2、項目的創(chuàng)新點及在人才、資源和產(chǎn)業(yè)方面的特色優(yōu)勢

重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒主要創(chuàng)新點：

（1）、白細(xì)胞介素－24是新發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤細(xì)胞因子，國內(nèi)外均未上市。

（2）、利用Admax腺病毒作載體將IL-24基因介導(dǎo)到人體，對腫瘤細(xì)胞進行基因治療的方法。

腺病毒載體系統(tǒng)一般應(yīng)用人類病毒作為載體，以人類細(xì)胞作為宿主，因此為人類蛋白進行準(zhǔn)確的翻譯后加工和適當(dāng)?shù)恼郫B提供了一個理想的環(huán)境。大多數(shù)人類蛋白都可達(dá)到高水平表達(dá)并且具有完全的功能。

腺病毒載體系統(tǒng)可廣泛用于人類及非人類蛋白的表達(dá)。腺病毒可感染一系列哺乳動物細(xì)胞，因此在大多哺乳動物細(xì)胞和組織中均可用來表達(dá)重組蛋白。特別需要指出的是：腺病毒具有嗜上皮細(xì)胞性，而人類的大多數(shù)的腫瘤就是上皮細(xì)胞來源的。因此，腺病毒載體系統(tǒng)具有靶向性，使其可以靶向特定的組織或細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，表達(dá)目的基因，直接作用于病灶，抑制腫瘤細(xì)胞生長，誘導(dǎo)其調(diào)亡。

（3）、Admax腺病毒表達(dá)載體具有構(gòu)建簡單，出毒快，單細(xì)胞病毒產(chǎn)量高等特點。

Admax腺病毒系統(tǒng)是由腺病毒載體鼻祖Dr.FrankGraham在1999年創(chuàng)建的一套重組腺病毒構(gòu)建系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本原理是通過Cre-loxP或FLP-frt重組酶，使共轉(zhuǎn)染到293細(xì)胞中的腺病毒載體穿梭質(zhì)粒和輔助質(zhì)粒（腺病毒基因組質(zhì)粒）在重組酶的作用下產(chǎn)生重組腺病毒。得到的重組病毒是E1/E3缺失的復(fù)制缺型腺病毒。與目前使用最普及的AdEasy系統(tǒng)相比，有一定的優(yōu)勢：AdMax系統(tǒng)只需要2~4周就能完成從質(zhì)粒構(gòu)建到重組出毒，成功率大于98%（其中95%的克隆含有目的基因），因在真核細(xì)胞內(nèi)重組出毒，保持了對腺病毒的生存壓力，有助于重組腺病毒的基因組的完整性；而AdEasy系統(tǒng)的出毒成功率只有18-34%（Stratagene公司新版的AdEasyXL系統(tǒng)成功率在94%左右），且在原核細(xì)胞（BJ5183）中完成病毒基因組重組，理論上，失去了生存壓力的腺病毒基因組更容易發(fā)生突變，病毒遺傳背景及活性可能會受到影響。

人才、資源和產(chǎn)業(yè)方面的特色優(yōu)勢：

本單位是山東省科技廳認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)及重點聯(lián)系單位。在人才、資源和產(chǎn)業(yè)化方面具備如下優(yōu)勢：

1、有研究開發(fā)基因藥物的專業(yè)機構(gòu)--生物技術(shù)研究所。配備有較完善的科研生產(chǎn)檢測儀器和設(shè)備（DNA合成儀、PCR擴增儀、70L貝克曼的發(fā)酵罐、發(fā)瑪西亞的蛋白層析系統(tǒng)、Waters的高效液相、萬級凈化級別的實驗室等）。

2、擁有一支經(jīng)驗豐富、老中青相結(jié)合的科研隊伍。已開發(fā)出的國家級新藥“重組人白細(xì)胞介素-2（125ser）”和“重組人粒細(xì)胞集落刺激因子”，并已獲得國家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的新藥證書和批準(zhǔn)文號，現(xiàn)已投放市場。

3、有一座4000m2的GMP標(biāo)準(zhǔn)的生物藥品生產(chǎn)車間（GMP證書編號：C1064），年生產(chǎn)藥品能力可達(dá)千萬支。

4、有完善的科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。我單位與“美國俄亥俄州立大學(xué)分子生物學(xué)中心”、“中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)”、“山東大學(xué)藥學(xué)院”等國內(nèi)外大專院校和科研院所有緊密合作關(guān)系。本項目是與中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)共同合作研究的科研項目。

5、我單位科研工作經(jīng)驗豐富，承擔(dān)過省、市、區(qū)級科研項目多項。

上述條件，為“重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液”的研制奠定了基礎(chǔ)。

四、應(yīng)用或產(chǎn)業(yè)化前景、市場需求

人白細(xì)胞介素-24（IL-24）是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能即抑制腫瘤細(xì)胞生長又表達(dá)刺激免疫系統(tǒng)的具有雙重功效的蛋白基因。研究表明，借助腺病毒表達(dá)載體，將人白細(xì)胞介素－24基因轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞，可特異性抑制腫瘤細(xì)胞生長，誘導(dǎo)其調(diào)亡，但不會影響正常細(xì)胞。IL-24的這種作用在至少50余種人類惡性腫瘤細(xì)胞實驗中得到證實，包括黑色素瘤、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、子宮頸癌、肺癌、結(jié)腸癌、鼻咽癌、前列腺癌、胰腺癌等。

全世界每年有500多萬人死于各種癌癥，每年各種癌癥患者多達(dá)2200萬人。我國每年約有600萬腫瘤患者，假如有百分之一的患者使用“重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液”，治療一個療程，用藥20支，其用量為120萬支，按每支2000元人民幣計算，國內(nèi)市場為24億元人民幣，國內(nèi)外市場的百分之一為44億元人民幣。

該項目產(chǎn)業(yè)化后，可年產(chǎn)100萬支，實現(xiàn)產(chǎn)值20億元人民幣，年銷售收入可達(dá)12億元人民幣，年利稅6億元人民幣，年創(chuàng)匯2000萬美元。

所以，基因治療腫瘤是關(guān)系到廣大患者生命安全和生活質(zhì)量的高科技項目。同時，對包裝、印刷、玻璃制品等行業(yè)起到帶動作用。

五、研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)

研究內(nèi)容：

1、人白細(xì)胞介素-24基因的克隆

2、重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒的建立

3、重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的質(zhì)量控制和檢測方法的建立

4、重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的抗腫瘤實驗

總體目標(biāo)

本項目預(yù)計投入800萬元人民幣?？赏瓿苫A(chǔ)性研究，獲得重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液樣品，整理出科研文獻(xiàn)。

本單位現(xiàn)有資產(chǎn)1.6億元人民幣，員工116人。

經(jīng)濟目標(biāo)

項目完成時，預(yù)計年新增產(chǎn)品銷售額3000萬元、年新增交稅總額200萬元、年新增凈利潤1000萬元、年新增創(chuàng)（節(jié)）匯200萬美元、年新增產(chǎn)值4000萬元。

技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)：

參照國家«人基因治療研究和制劑質(zhì)量控制技術(shù)指導(dǎo)原則»、«中國生物制品規(guī)程»、«中國藥典»（2000年版）等要求建立重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的質(zhì)量控制和檢測方法。著重對重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒制品的病毒純度、病毒滴度的測定和復(fù)制型病毒（RCA）、腺相關(guān)病毒檢測的方法學(xué)進行研究。

1、比活性：病毒比滴度=病毒感染滴度/病毒顆粒數(shù)測定，>3.3%。

2、復(fù)制型病毒（RCA）的檢測：A549細(xì)胞檢測法，每3.0×1010VP中應(yīng)

不高于1RCA（即≤1RCA/3.0×1010VP）。

3、腺相關(guān)病毒的檢測：采用PCR法，應(yīng)無腺相關(guān)病毒（AAV）的污染。

4、病毒純度檢測：采用高效液相色譜法或A260/A280法純度大于95%。

本項目屬科技攻關(guān)項目，主要是完成技術(shù)性研究，取得該技術(shù)領(lǐng)域的科研成果。產(chǎn)業(yè)化達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計可實現(xiàn)產(chǎn)值10億元人民幣，年銷售收入6億元人民幣，年利稅3億元人民幣，年創(chuàng)匯1000萬美元。用腺病毒攜帶IL-24基因治療腫瘤的方法可形成專利。

六、研究方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解

1、重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的技術(shù)方案

1.1重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒的建立

（1）人白介素-24基因的克隆

從人外周血單個核細(xì)胞中提取mRNA，設(shè)計并合成特異引物，應(yīng)用PCR的方法擴增得到人白細(xì)胞介素-24的基因片段。

（2）人白介素－24基因序列的確證

將用PCR擴增出的人白介素-24基因，進行測序，并與GeneBank報道的結(jié)果比較，以確定擴增的白介素－24基因序列的正確性。

（3）攜帶人白細(xì)胞介素－24基因腺病毒穿梭質(zhì)粒載體的構(gòu)建與鑒定

采用基因工程的方法，將人白細(xì)胞介素－24基因克隆至腺病毒穿梭質(zhì)粒載體中，通過限制性內(nèi)切酶圖譜法鑒定人白細(xì)胞介素－24基因是否重組到腺病毒穿梭質(zhì)粒載體中。

（4）重組人白細(xì)胞介素－24腺病毒的構(gòu)建

通過脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù)，將攜帶人白細(xì)胞介素－24基因腺病毒穿梭質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)染293細(xì)胞（人胚腎細(xì)胞），提取重組腺病毒DNA進行PCR鑒定。

（5）擴增前重組人白細(xì)胞介素－24腺病毒的空斑篩選

利用噬斑純化方法，將感染重組腺病毒的293細(xì)胞進行培養(yǎng)，挑選出單個重組腺病毒，以保證擴增的純度和穩(wěn)定性。

（6）重組人白細(xì)胞介素－24腺病毒的擴增、純化

將經(jīng)噬斑純化獲得重組腺病毒大量感染293細(xì)胞，以大量生產(chǎn)重組腺病毒。待感染病毒的293細(xì)胞成熟后收獲細(xì)胞，經(jīng)反復(fù)凍融及離心等方法，除去細(xì)胞碎片，收集上清，獲得重組腺病毒。并通過超濾和離子交換的方法來純化和濃縮重組腺病毒，從而獲得大量、高滴度、高純度的重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒樣品。

1.2、重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的質(zhì)量控制和檢測方法的建立

參照國家«人基因治療研究和制劑質(zhì)量控制技術(shù)指導(dǎo)原則»、«中國生物制品規(guī)程»、«中國藥典»（2000年版）等要求建立重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的質(zhì)量控制和檢測方法。著重對重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒制品的病毒的純度、病毒滴度的測定和復(fù)制型病毒（RCA）、腺相關(guān)病毒檢測的方法學(xué)研究。

（1）比活性：病毒比滴度=病毒感染滴度/病毒顆粒數(shù)測定

（2）復(fù)制型病毒（RCA）的檢測：A549細(xì)胞檢測法，每3.0×1010VP中應(yīng)不高于1RCA（即≤1RCA/3.0×1010VP）

（3）腺相關(guān)病毒的檢測

采用PCR法，應(yīng)無腺相關(guān)病毒（AAV）的污染。

（4）病毒純度檢測

采用高效液相色譜法或A260/A280法純度大于95%。

1.3重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液的抗腫瘤實驗

將重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射到腫瘤細(xì)胞，觀察重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒抗腫瘤效果。

2、本企業(yè)在生產(chǎn)場地、公用工程、輔助設(shè)施等方面已具備的條件和需新增加的基本建設(shè)內(nèi)容。

我單位有研究開發(fā)基因藥物的專業(yè)性生物技術(shù)研究所，有著從事多年生物技術(shù)藥物研究和開發(fā)經(jīng)驗，曾研制出“注射用重組人白介素-2（125Ser）、注射用重組人白介素-18、α-2b干擾素口含片、新型溶栓酶”等高科技生物藥品，具有良好的科研基礎(chǔ)。配備有較完善的科研生產(chǎn)檢測儀器和設(shè)備：DNA合成儀、PCR擴增儀、70L貝克曼的發(fā)酵罐、發(fā)瑪西亞的蛋白層析系統(tǒng)、Waters的高效液相、萬級凈化級別的實驗室等?，F(xiàn)有生物藥品GMP生產(chǎn)車間和兩條生物藥品生產(chǎn)線，具備良好的生產(chǎn)條件。

3、述生產(chǎn)過程中“三廢”排放、“三廢”處理的措施和生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素分析及采取的保護措施方案。

重組人白細(xì)胞介素-24腺病毒注射液研制和生產(chǎn)過程，無三廢排放。

4、特殊行業(yè)許可證報批情況

我單位企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照（執(zhí)照號：3700001806768）、藥品生產(chǎn)企業(yè)許可證（證號：魯01Sz20010020）和藥品GMP證書（證書編號：C1064）等證照齊全。

5、說明本項目推廣應(yīng)用計劃和保障措施

（1）本項目研制成功后，我單位自行生產(chǎn)。

（2）本單位有一座4000m2GMP標(biāo)準(zhǔn)的生物藥品生產(chǎn)車間，具有完備的生產(chǎn)儀器、設(shè)備，年生產(chǎn)能力可達(dá)上千萬支生物制劑。

（3）本單位有專業(yè)銷售公司，銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國30多個省市自治區(qū)，本項目產(chǎn)業(yè)化后即可上市推廣。

（4）該項目有著巨大的社會意義和經(jīng)濟效益，公司對該項目極為重視，不但組織了科研能力較強的專職研究隊伍，加大資金的投入，而且組織了由5位國內(nèi)著名院士、6名知名專家組成的專家組，對“重組人白細(xì)胞介素－24注射液”基因治療項目進行了論證指導(dǎo)，保證了本項目的可行性。

七、年度計劃內(nèi)容：

本項目計劃為三年

2006年1月-2006年6月載體的構(gòu)建經(jīng)費投入預(yù)計300萬元

2006年7月-2006年12月載體的鑒定經(jīng)費投入預(yù)計100萬元

2007年1月-2007年6月重組腺病毒的擴增純化經(jīng)費投入預(yù)計100萬元

2007年7月-2007年12月重組腺病毒的質(zhì)量研究經(jīng)費投入預(yù)計100萬元

2008年1月-2008年12月重組腺病毒的抗腫瘤細(xì)胞實驗經(jīng)費投入預(yù)計200萬元

八、主要研究人員和單位簡況及具備的條件

1、主要參加人員情況

鄒立家，研究生導(dǎo)師，藥理、藥學(xué)專業(yè)教授，在藥理、藥學(xué)學(xué)科方面有著很深的造詣和貢獻(xiàn)，有著作5部，科研成果8項。曾參加研制開發(fā)IL-2（125Ser）、IL-18的工作；現(xiàn)參加白介素-24（IL-24）的研制開發(fā)工作，并任課題組負(fù)責(zé)人。

韓代書，博士、教授，中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)博士生導(dǎo)師，細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)教授，在細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科方面有著很深的造詣和貢獻(xiàn)，有數(shù)十篇論在國際刊物上發(fā)表。是本單位科研課題組主要成員。

王加旺，博士，微生物專業(yè)，有6篇論文在國家級刊物上發(fā)表，曾參加IL-2（125Ser）、IL-18的工作、α-2b干擾素抗病毒口含片、新型溶栓酶等項目的研究開發(fā)，是本單位研究所課體組主要成員。

苑波，博士后、教授，長期在美國從事基因組學(xué)科技研究，是美國著名的基因組學(xué)科學(xué)家，2003年被美國政府評為“十大科技青年”，近年來一直與我單位合作。

課題組其他成員均在生物技術(shù)研究所長期工作，是“注射用重組人白介素-2（125Ser）”課題組原班人馬，他們在“白介素-2（125Ser）”、“rhG-CSF”和“IL-18”等高科技產(chǎn)品的研制開發(fā)過程中做了大量的工作，取得了優(yōu)異的成績，被濟南市科技局評為“科技先進集體”、被濟南市藥監(jiān)局評為“科技進步先進集體”。

2、單位法人近幾年來研究開發(fā)業(yè)績

我單位法人長期從事科研工作，帶領(lǐng)企業(yè)承擔(dān)了國家級、省級、市級星火計劃、火炬計劃、科技攻關(guān)、技術(shù)改造、重點工業(yè)項目等十幾項科研開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，被廣泛應(yīng)用于社會各重要領(lǐng)域，多項成果填補了國家空白，取得了令人矚目的成績，受到各級政府和社會各界的充分肯定和高度評價。

主要科技成果3項，科技著作2部。并領(lǐng)導(dǎo)本單位全體科研人員研制出了“注射用重組人白介素-2（125Ser）”、“重組人粒細(xì)胞集落刺激因子注射液（rhG-CSF）”、“注射用重組人白細(xì)胞介素-18（IL-18）”、“新型重組溶栓酶”、“α-2b干擾素口含片”等多項生物技術(shù)藥物?！白⑸溆弥亟M人白介素-2（125Ser）”和“重組人粒細(xì)胞集落刺激因子注射液（rhG-CSF）”兩項新藥分別被列為《國家星火計劃項目》和《山東省火炬計劃》，《山東省技術(shù)改造導(dǎo)向計劃》，《濟南市三十項重點技術(shù)改造項目》。其中“注射用重組人白介素-2（125Ser）”的各項主要技術(shù)指標(biāo)，均達(dá)到國際領(lǐng)先水平，填補了國內(nèi)空白。被國家五部委（中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部、國家稅務(wù)總局、中華人民共和國商務(wù)部、中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家環(huán)境保護總局）認(rèn)定為“國家重點新產(chǎn)品”，獲山東省科技進步一等獎。

在抗癌科研方面也做了長期大量的工作，正式發(fā)表的文章已被國外學(xué)術(shù)雜志引用，被聘為“山東省抗癌協(xié)會”常務(wù)理事，2002年被“國際兒童癌癥治療聯(lián)合會”聘為高級顧問。

企業(yè)投資上億元建起了生物工程藥品生產(chǎn)基地。建有GMP生物制藥生產(chǎn)車間、科研綜合樓、辦公樓等16000多平方米的基礎(chǔ)設(shè)施，并從發(fā)達(dá)國家引進了先進的科研、生產(chǎn)設(shè)備儀器，建立了產(chǎn)學(xué)研一體化的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

3、單位技術(shù)裝備水平、實驗儀器狀況。

（1）我單位現(xiàn)已具備4000m2的GMP生產(chǎn)車間（GMP證書編號：C1064）

（2）研究開發(fā)基因藥物的生物技術(shù)研究所，多年從事生物技術(shù)藥物的研究和開發(fā)，具有良好的科研基礎(chǔ)。

（3）研究所配備有較完善的科研生產(chǎn)檢測儀器和設(shè)備：DNA合成儀、PCR擴增儀、70L貝克曼的發(fā)酵罐、發(fā)瑪西亞的蛋白層析系統(tǒng)、Waters的高效液相和萬級凈化級別的實驗室等。

九、經(jīng)費預(yù)算

項目總投資800萬元，申請科技三項經(jīng)費100萬元，自籌440萬元，銀行貸款250萬元，省科技經(jīng)費撥款10萬元。其中已完成投資100萬元。

劃項目可行性研究報告

編制提綱

一、立項的背景和意義

主要說明：

1、技術(shù)來源，包括國外技術(shù)、國內(nèi)技術(shù)、自有技術(shù)及合作開發(fā)、引進消化吸收。

2、研發(fā)形式，包括與本市、本省、國內(nèi)外院校及研發(fā)機構(gòu)合作。

3、曾列入國家哪類科技計劃項目、獲獎及專利情況。

4、對國家或我市經(jīng)濟和社會發(fā)展的意義作用。

二、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢〔包括知識產(chǎn)權(quán)現(xiàn)狀〕

主要說明：

1、國內(nèi)外基本情況及發(fā)展趨勢。

2、申請承擔(dān)單位目前研發(fā)應(yīng)用情況。

三、現(xiàn)有研究基礎(chǔ)、特色和優(yōu)勢

主要說明：

1、現(xiàn)階段已達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)。

2、項目創(chuàng)新點及在人才、資源和產(chǎn)業(yè)方面的特色優(yōu)勢。

四、應(yīng)用或產(chǎn)業(yè)化前景、市場需求。

主要說明：

1、結(jié)合發(fā)展趨勢和基礎(chǔ)優(yōu)勢說明，主要應(yīng)用領(lǐng)域及對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動作用及國內(nèi)外市場需求。

2、具體說明已有和有待開發(fā)的市場情況。

五、研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)(此欄目各項指標(biāo)是項目立項后，簽定合同的主要內(nèi)容，也是項目驗收的主要依據(jù))

1、總體目標(biāo)，包括項目執(zhí)行期間預(yù)計投資總額、項目完成時實現(xiàn)年生產(chǎn)能力、單位資產(chǎn)規(guī)模和單位人員規(guī)模等。

2、經(jīng)濟目標(biāo)，包括項目實施期間實際達(dá)到的年度指標(biāo)、完成時預(yù)計可實現(xiàn)的年銷售收入、年交稅總額、年凈利潤、年創(chuàng)匯額等。

3、技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)，包括項目完成時，項目達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)、單位通過的質(zhì)量認(rèn)證體系、產(chǎn)品執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品通過的國家相關(guān)行業(yè)許可認(rèn)證以及獲得專利等知識產(chǎn)權(quán)情況。

六、研究方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解

主要說明：

1、技術(shù)方案，指技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)、工藝流程，主要技術(shù)參數(shù)等。

2、本企業(yè)在生產(chǎn)場地、公用工程、輔助設(shè)施等方面已具備的條件和需新增加的基本建設(shè)內(nèi)容。

3、簡述生產(chǎn)過程中“三廢”排放、“三廢”處理的措施和生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素分析及采取的保護措施方案。

4、特殊行業(yè)許可證報批情況，包括國家專賣、?？禺a(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、交通、安全產(chǎn)品、壓力容器產(chǎn)品、電信產(chǎn)品等許可報批情況說明。

5、說明本項目推廣應(yīng)用計劃和保障措施。

6、組織方式與課題分解，如果是兩家以上單位聯(lián)合承擔(dān)，須說明具體分工及聯(lián)合優(yōu)勢。

七、年度計劃內(nèi)容

分年度說明項目執(zhí)行過程中的年度目標(biāo)；年度工作內(nèi)容及經(jīng)費投入。

八、主要研究人員和單位簡況及具備的條件

（注：可行性研究報告中單位名稱和研究人員的姓名不得出現(xiàn)，單位名稱均以“本單位”代替，否則視為無效）

主要說明：

1、主要研究人員情況，需說明所學(xué)專業(yè)、現(xiàn)從事專業(yè)、學(xué)歷、學(xué)位、技術(shù)職稱、職務(wù)及取得的主要科技成果或論文、專利等。

2、簡述單位法人及近幾年來研究開發(fā)業(yè)績。

3、簡述單位技術(shù)裝備水平、試驗儀器狀況。

九、經(jīng)費預(yù)算