分子生物學(xué)的前景精選(九篇)

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第1篇：分子生物學(xué)的前景范文

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探索

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2018）14-0250-03

一、引言

分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學(xué)科，其核心內(nèi)容是在核酸與蛋白質(zhì)水平上研究基因的復(fù)制、表達(dá)及其調(diào)控，它的發(fā)展為人類認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象帶來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì)，也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景[1]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、藥理學(xué)為基礎(chǔ)，其基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)融合到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，并帶動(dòng)和推進(jìn)了其他許多學(xué)科的發(fā)展。以吉林大學(xué)珠海學(xué)院化學(xué)與藥學(xué)系省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為例，對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索和實(shí)踐。

二、傳統(tǒng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀

（一）實(shí)驗(yàn)課體系不夠完整

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是將一個(gè)連續(xù)的實(shí)驗(yàn)切割成多個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，如活化大腸桿菌、制備與轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞、DNA質(zhì)粒提取、基因組DNA提取等，21世紀(jì)的今天分子生物學(xué)發(fā)展迅速，我們應(yīng)該與實(shí)際相結(jié)合開展PCR、蛋白質(zhì)印跡和Southern雜交實(shí)驗(yàn)。訓(xùn)練學(xué)生使其掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間都有關(guān)聯(lián)度和銜接性，但是由于時(shí)間限制，連貫性差，不利于形成一個(gè)完整、科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)體系，不能對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有全面的認(rèn)識(shí)。

（二）教學(xué)方法過(guò)于單一

在大學(xué)中實(shí)驗(yàn)課教學(xué)與理論課教學(xué)我們要區(qū)別對(duì)待，所以教師不能采用一味地灌輸、填充式的教學(xué)，要改變以教師為中心的教學(xué)方法，不能僅僅依靠黑板、粉筆為工具的教學(xué)手段。教師思想上也要相應(yīng)地做出改變，改變單向傳遞信息的模式，要從多角度、多方面地實(shí)施教學(xué)，充分利用現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多種渠道傳遞信息。與學(xué)生課堂上討論問(wèn)題是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)課堂引入分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題，聯(lián)系身邊實(shí)踐和現(xiàn)代前沿的知識(shí)進(jìn)行討論，是吸引學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要措施，也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)能力的考驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行的討論，最好是圍繞當(dāng)天進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開，而且是一環(huán)扣一環(huán)，以保證在討論中牢牢抓住學(xué)生的注意力，從而引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考。

（三）分子生物實(shí)驗(yàn)課成本高

分子生物實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)備性能要求高，大多數(shù)是進(jìn)口的實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)耗材，其價(jià)格偏高，巨大的資金預(yù)算會(huì)拖垮很多小型科研單位。實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，由于資源有限，實(shí)驗(yàn)大部分以演示為主，由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較抽象，實(shí)驗(yàn)技術(shù)較難把握，學(xué)生沒有動(dòng)手練習(xí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不能有真實(shí)的感受，降低了學(xué)生的動(dòng)手能力。以“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”為例，涉及到的酶就有5種之多，如BglⅡ、PstⅠ、BamHⅠ、Taq酶、T4連接酶，相關(guān)的試劑盒：UNIQ-10柱式質(zhì)粒抽提盒、DNA柱回收試劑盒。這些都無(wú)形中增加了實(shí)驗(yàn)課的成本。

三、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐

（一）實(shí)驗(yàn)資源優(yōu)化分配

實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化分配，需要從涉及到的學(xué)科和課程內(nèi)容方面進(jìn)行交叉對(duì)比，特別是以教學(xué)為目的開設(shè)的實(shí)驗(yàn)室，要從學(xué)校學(xué)科發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，將教學(xué)需要與科研需求進(jìn)行整合，將一些單獨(dú)的、零散的規(guī)模較小的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃為大型的、綜合性的實(shí)驗(yàn)室，用這種方法來(lái)提高實(shí)驗(yàn)資源的綜合利用效率。對(duì)于實(shí)驗(yàn)資源需要建立共享平臺(tái)，合理分配各個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)資源和利用情況，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要進(jìn)行合理的分配。例如風(fēng)光光度計(jì)與藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)共享，無(wú)菌操作臺(tái)與發(fā)酵學(xué)實(shí)驗(yàn)共享，通過(guò)手機(jī)app查看課程安排，將實(shí)驗(yàn)室管理、資源管理、設(shè)備管理等信息共享，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái)，加強(qiáng)教師和教師、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的信息資源共享，同時(shí)也有利于幫助管理人員更好地掌握實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)和利用情況，并且根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙?，以此?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源利用效率的最優(yōu)化。同時(shí)，共享機(jī)制的建設(shè)也有利于消除專業(yè)之間的資源搶奪情況，有利于實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多元化

1.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有實(shí)驗(yàn)手段多元化，實(shí)驗(yàn)過(guò)程精細(xì)化的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中細(xì)節(jié)決定結(jié)果。而通過(guò)觀看錄像、虛擬仿真軟件等多媒體形式能夠把抽象的理論形象化，使實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程變得真實(shí)、形象；利用多種感觀的刺激，使學(xué)生獲取更多的信息，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，切實(shí)幫助學(xué)生獲得知識(shí)。

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，利用多媒體形式展示或操作軟件，拓展學(xué)生視野，使學(xué)生了解到更多較前沿的、先進(jìn)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

3.中心通過(guò)與本部（吉林大學(xué)）分子生物學(xué)精品課程網(wǎng)站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源共享與交流，使學(xué)生可以在手機(jī)上與更多高水平的老師交流溝通，從而使學(xué)習(xí)的手段更加多元化、豐富化，發(fā)揮學(xué)校本部的資源優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到資源共享的最優(yōu)化。

4.實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化。為了讓學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡幸粋€(gè)整體的認(rèn)識(shí)，將“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成一個(gè)連續(xù)4天的實(shí)驗(yàn)：

（三）實(shí)驗(yàn)考核體系的科學(xué)化、合理化

建立一個(gè)科學(xué)、合理的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課考核體系，不僅可以客觀全面地評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)，也可以更好地展示教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)課的考核及評(píng)價(jià)體系可以分為4個(gè)方面：

1.平時(shí)成績(jī)（10分），包括實(shí)驗(yàn)課平時(shí)表現(xiàn)、討論問(wèn)題，課堂上的紀(jì)律，實(shí)驗(yàn)藥品與器材的擺放。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告（25分），包括實(shí)驗(yàn)的題目、實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的儀器、試劑、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等。通過(guò)上述的預(yù)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程更加熟練，從而避免實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的、不規(guī)范的操作。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要求學(xué)生體現(xiàn)出在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有否偏差。通過(guò)查找文獻(xiàn)資料、討論、分析，對(duì)這些問(wèn)題做出合理解釋，并在教師的指導(dǎo)下得出正確的結(jié)論。

3.實(shí)驗(yàn)操作（35分）。實(shí)驗(yàn)操作的題目主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作內(nèi)容的高度總結(jié)；提問(wèn)部分主要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果等設(shè)計(jì)不同題目。

4.實(shí)驗(yàn)理論考核（30分）。試卷類型多元化，如填空題、問(wèn)答題、論述題等。

四、總結(jié)

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今高等學(xué)校生命科學(xué)領(lǐng)域的一門十分重要的實(shí)驗(yàn)課程，也是我們認(rèn)識(shí)微觀世界與宏觀世界的一種方法，分子生物學(xué)技術(shù)在動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域以及環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。學(xué)生在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理、方法，形成一個(gè)完整的體系。

參考文獻(xiàn)： 

[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007. 

[2]趙曉剛.中學(xué)開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索與思考[J].生物學(xué)通報(bào)，2006，41（4）：37-38. 

第2篇：分子生物學(xué)的前景范文

一、游戲教學(xué)法

激發(fā)興趣，可以顯著提高學(xué)習(xí)的效果。然而對(duì)分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣并不會(huì)與生俱來(lái)。需要后天培養(yǎng)。學(xué)生在面對(duì)一門全新的學(xué)科，知識(shí)點(diǎn)多，抽象，理論性強(qiáng)，是難以產(chǎn)生有效的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更不用說(shuō)學(xué)習(xí)興趣了。如果不針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行探索破解，那么老師的教學(xué)工作就只能是事倍功半，甚至是無(wú)功而返。依據(jù)高等教育心理學(xué)理論，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)可分為外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，兩者對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)都有強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是指?jìng)€(gè)體由外部因素所引起的動(dòng)機(jī)，例如分?jǐn)?shù)、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰等。其產(chǎn)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力不穩(wěn)定，不持久，易受外部因素影響；而內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是指由個(gè)體內(nèi)在的需要所引起的動(dòng)機(jī)，例如求知欲、興趣和成就滿足感等。其產(chǎn)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力比較穩(wěn)定，持久，不易受外界因素影響。而只有內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)才能真正成為大學(xué)生學(xué)習(xí)的推動(dòng)力（伍新春，1999）。然而在學(xué)生學(xué)習(xí)一門新課程時(shí)內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)一般很難激發(fā)，而外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激發(fā)相對(duì)比較容易。在這方面我們主要嘗試游戲教學(xué)法。游戲教學(xué)法一般用于中小學(xué)校的課堂教學(xué)，在高校教學(xué)中鮮見報(bào)道，而在分子生物學(xué)教學(xué)中還未見報(bào)道。要采用游戲教學(xué)法，首先要知道游戲?yàn)槭裁茨芎芸煲鹑藗兊呐d趣。在這方面每個(gè)人認(rèn)識(shí)的角度會(huì)不同。在我看來(lái)，游戲內(nèi)容本身并沒有什么特別之處，有的甚至很枯燥，內(nèi)容玩法單一，如俄羅斯方塊、貪吃蛇等等。但就是這樣的游戲還是引起有些人廢寢忘食去投入其中，最大的奧妙在于，它可以讓人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)獲得勝利感、成就感和愉悅感，如游戲不斷有得分增長(zhǎng)，有多種難度等級(jí)，你只要通關(guān)一級(jí)后，就可以玩下一級(jí)，得分會(huì)不斷累積升高。每一級(jí)都有一定的難度，而且級(jí)數(shù)越高，難度越大。而存在的難度恰恰可以有效激發(fā)人們挑戰(zhàn)的欲望。你可以通過(guò)短時(shí)間的熟能生巧就可以戰(zhàn)勝通關(guān)，從而獲得勝利感和愉悅感。而且游戲的方式是由易到難，循序漸進(jìn)，不至于一開始就太難，怎么玩都無(wú)法通關(guān)，從而產(chǎn)生挫敗感，最后失去興趣。以上這些游戲玩法的思路，這種激發(fā)人們興趣的方法，可以很好地借鑒到分子生物學(xué)教學(xué)中。依據(jù)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論，游戲教學(xué)法首先可以用于激發(fā)學(xué)生的外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。方法可以采用游戲中的累積加分制，將課程最終得分按一定比例分解到平時(shí)得分中。平時(shí)得分可采用類似知識(shí)競(jìng)賽的形式，每個(gè)人都是競(jìng)賽的主體，將答案寫在紙上上交，老師現(xiàn)場(chǎng)直接打分進(jìn)行累積并實(shí)時(shí)公示以刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志。該教學(xué)方法最大的改革是要突破目前分子生物學(xué)教學(xué)大綱中所規(guī)定的課程內(nèi)容順序，知識(shí)點(diǎn)要有所講，有所不講（如核酸的復(fù)性動(dòng)力學(xué)等）。對(duì)于二本和三本的高校學(xué)生，課程內(nèi)容不需要大而全，過(guò)分追求反而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的印象除了覺得太難以外，腦子里什么都沒有留下來(lái)。因此有必要按照由易到難對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重新梳理和凝練，使學(xué)生能在一開始學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)時(shí)，就能在較短時(shí)間內(nèi)掌握，并通過(guò)加分方式獲得勝利感和愉悅感，然后循序漸進(jìn)地增加難度，不斷地激發(fā)他們戰(zhàn)斗和挑戰(zhàn)的欲望，然后又能在以前的基礎(chǔ)上，在較短時(shí)間內(nèi)戰(zhàn)勝新的更難的考核等級(jí)，從而最終達(dá)到學(xué)通整個(gè)課程知識(shí)的目的。最大的難點(diǎn)在于為分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同級(jí)別難度的，而且能有效考核學(xué)生掌握程度的、能不斷刺激學(xué)生興趣和斗志的競(jìng)賽知識(shí)點(diǎn)。

二、理論結(jié)合實(shí)踐

通過(guò)游戲教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，接下來(lái)就需要將它轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使大學(xué)生真正擁有學(xué)習(xí)的推動(dòng)力。所謂“師父領(lǐng)進(jìn)門修行在個(gè)人”，個(gè)人認(rèn)為“師傅領(lǐng)進(jìn)門”的真正內(nèi)涵是老師利用自己寬廣的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，向?qū)W生展示學(xué)習(xí)理論知識(shí)的魅力和價(jià)值在哪里？讓學(xué)生真正擁有學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，學(xué)生真正擁有了學(xué)習(xí)推動(dòng)力，學(xué)習(xí)本身就無(wú)需老師再累心了，學(xué)生自己就會(huì)自覺主動(dòng)解決，最終可以達(dá)到事半功倍的效果。通過(guò)外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)知識(shí)后，就可以開始培養(yǎng)和激活他們的內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)了。研究表明求知欲、興趣和成就滿足感可以引發(fā)內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。那么怎樣喚起學(xué)生的求知欲和成就滿足感呢？研究發(fā)現(xiàn)一定的環(huán)境和適當(dāng)?shù)那榫澳墚a(chǎn)生興趣。而人在生活和工作中面臨問(wèn)題或任務(wù)，感到自己缺乏相應(yīng)的知識(shí)時(shí)，就產(chǎn)生了探究新知識(shí)的認(rèn)識(shí)傾向；這種情境多次反復(fù)，就會(huì)轉(zhuǎn)化為求知欲。因此我們認(rèn)為給學(xué)生一個(gè)職場(chǎng)情景模擬可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。比如學(xué)生都要畢業(yè)，都要面臨一個(gè)單位面試的問(wèn)題，因此這個(gè)場(chǎng)景模擬可以這樣設(shè)置：你們到一家跨國(guó)生物技術(shù)公司應(yīng)聘，公司給你們布置了一道面試題：如何大幅提高大腸桿菌生產(chǎn)氨基酸的產(chǎn)量，以色氨酸為例，設(shè)計(jì)具體詳細(xì)的工作方案。最終依據(jù)你們的方案決定你們的去留。這個(gè)場(chǎng)景可以模擬在講解色氨酸操縱子學(xué)說(shuō)之前，也可以在此之后。顯然在學(xué)習(xí)之前模擬這個(gè)問(wèn)題學(xué)生是無(wú)法回答的，但是你可以告訴他們，答案就在色氨酸操縱子學(xué)說(shuō)這一節(jié)的學(xué)習(xí)中。這種方法的目的是通過(guò)這樣一個(gè)場(chǎng)景的假設(shè)，給他們一種感同身受的壓力，進(jìn)而激活他們學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的積極性和主動(dòng)性。在學(xué)習(xí)之后模擬這個(gè)問(wèn)題，一般的學(xué)生也是很難回答的。但通過(guò)老師的一些提示和啟發(fā)，學(xué)生可以逐漸思考出答案。既鞏固和加深理解了之前所學(xué)的理論知識(shí)，而且還聯(lián)系了生產(chǎn)實(shí)際，拓展了學(xué)生解決問(wèn)題的思路，使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)的成就滿足感，不再覺得所學(xué)知識(shí)離他們的工作遙不可及。通過(guò)這種方法，使學(xué)生帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，可以大大提高學(xué)習(xí)的動(dòng)力。當(dāng)然也可以設(shè)置為你作為研究部門的負(fù)責(zé)人接到一個(gè)新的研究任務(wù)，你如何解決？依據(jù)前人研究成果，在這種情境模擬多次后，就會(huì)轉(zhuǎn)化為求知欲和成就滿足感，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生的內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，達(dá)到“師父領(lǐng)進(jìn)門”的目標(biāo)。在情景模擬時(shí)，學(xué)生可以輪流扮演面試官或面試生的角色，或者直接參與情景模擬的設(shè)計(jì)中。這樣帶有游戲性質(zhì)的情景模擬也可以進(jìn)一步增加學(xué)生參與的積極性，切實(shí)獲得一些實(shí)際的面試體驗(yàn)或面試官心理，為將來(lái)的工作面試打下一定的基礎(chǔ)。職場(chǎng)情景模擬法將會(huì)有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，然而對(duì)于老師就提出了更高的要求。分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，沒有豐富的科研實(shí)踐和較寬的知識(shí)面，是難以真正掌握的，自己沒有掌握又怎么能教會(huì)學(xué)生。所以教師除了要深入掌握分子生物學(xué)理論知識(shí)外，還要有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐和科研經(jīng)驗(yàn)，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的情景才更加具體和逼真。

三、結(jié)語(yǔ)

第3篇：分子生物學(xué)的前景范文

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DNA calculates and applies

Ye SongYe Zi

Abstract:On international,the DNA computer research continues “the hot spot”.Similarly has the widespread application in other aspects.Future mainly in tripartite to development and breakthrough.One is the DNA computation general purpose language design,can provide the method; Two so-called soft computations,unifies other computation model method,for example and neural network model union.Three with the molecular biology development close union,solves own virtual rating problem.

Keywords:DNA computation DNA algorithm design DNA computer

【中圖分類號(hào)】R-1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】a 【文章編號(hào)】1008-1879(2010)12-0008-01

1 DNA計(jì)算產(chǎn)生的背景

1946年，世界上第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。從此，電子計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了從電子管（1946－1956）、晶體管（1957－1964）、集成電路（1965－1970）到超大規(guī)模集成電路（1971－至今）四個(gè)發(fā)展階段。但是，量子理論已經(jīng)揭示出計(jì)算機(jī)芯片制造的物理極限尺寸-0.08微米。然而，1994年在美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的Adleman博士利用DNA分子序列計(jì)算NP完全問(wèn)題方法帶給發(fā)展新型計(jì)算機(jī)的曙光［1］，美國(guó)、加拿大、英國(guó)、波蘭、德國(guó)、以色列等國(guó)家的著名研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)都相繼開展了這一領(lǐng)域的研究工作，我國(guó)在此方面的研究工作也已經(jīng)展開，主要研究基地之一，華中科技大學(xué)許進(jìn)教授領(lǐng)導(dǎo)的IDNA計(jì)算和分子計(jì)算機(jī)研究所。進(jìn)行DNA計(jì)算系統(tǒng)的探索和研究，基于DNA芯片的DNA計(jì)算研究探索和分子生物計(jì)算中的膜計(jì)算研究。此外，國(guó)內(nèi)還有東華大學(xué)和其他一些研究人員從事這方面的研究，但是大部分的結(jié)果都是綜述性的。

2 DNA計(jì)算的生物學(xué)基礎(chǔ)

DNA計(jì)算的本質(zhì)是對(duì)其分子序列的各種操作完成問(wèn)題的編碼描述與算法設(shè)計(jì)和實(shí)際生物技術(shù)模型來(lái)完成。因此每一個(gè)問(wèn)題解決，都是小小DNA計(jì)算機(jī)模型的一次運(yùn)行［2，4］。具體生物操作包括下列幾方面：

2.1 DNA分子序列雙鏈分離與結(jié)合復(fù)性,經(jīng)設(shè)定溫度加熱與冷卻完成,通常在聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）檢測(cè)中進(jìn)行。

2.2 DNA序列鏈的切割與連接；分別由于內(nèi)、外切酶與連接酶完成。

2.3 DNA序列長(zhǎng)度與序列組成測(cè)量；聚合酶序列延長(zhǎng)與Sanger末端終止方法測(cè)序及凝膠電泳技術(shù)確定序列長(zhǎng)短。

2.4 DNA序列復(fù)制與重組標(biāo)志，由PCR完成及熒光探針標(biāo)志等。

3 DNA算法的生物模型

任何算法設(shè)計(jì)最終是依靠生物分子操作的執(zhí)行并由實(shí)際的生物技術(shù)與方法完成。不同的操作技術(shù)與方法決定其計(jì)算的體系模型的不同。因此根據(jù)問(wèn)題選擇需要的構(gòu)造體系是關(guān)鍵。一般生物模型由下列分子計(jì)算組件構(gòu)成［9］：

3.1 描述方式與結(jié)構(gòu)，選擇雙鏈或者三鏈DNA分子序列［10］；

3.2 選擇操作表示計(jì)算內(nèi)容模式，如粘貼與剪切方式不同,對(duì)于序列切割與分離的酶的選擇不同［2］。

3.3 結(jié)果識(shí)別與分離，分子信標(biāo)，熒光探針序列的選擇［7］。

3.4 結(jié)果解或者答案的提取技術(shù)組件。其中PCR與凝膠電泳技術(shù)是必要的手段。

4 前景

國(guó)際上，DNA計(jì)算機(jī)的研究持續(xù)的“熱點(diǎn)”［8］。例如2001年11月，以色列的Weizmann研究所的Shapiro研制出由DNA分子和酶分子構(gòu)成的生物計(jì)算機(jī)，它實(shí)質(zhì)上是一種半自動(dòng)化的可編程的有窮自動(dòng)機(jī)。2002年2月，Suyama等研制出一臺(tái)用于基因表達(dá)分析的DNA計(jì)算機(jī)。同樣在其他方面有廣泛應(yīng)用。未來(lái)主要在三方向發(fā)展與突破。一是DNA計(jì)算的通用語(yǔ)言設(shè)計(jì)，能夠提供方法性［4，11］；二所謂軟計(jì)算，結(jié)合其他計(jì)算模型方法，例如與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)合［12，13］。三與分子生物學(xué)發(fā)展密切結(jié)合，解決自身實(shí)際能力問(wèn)題［5，12］，例如DNA算法的實(shí)際準(zhǔn)確性與誤差的限制，以及對(duì)生物學(xué)的反饋應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：分子生物學(xué)的前景范文

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)主要課程 人體解剖學(xué)、組織學(xué)與胚胎學(xué)、正常人體形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)、生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)、神經(jīng)生物學(xué)、細(xì)胞與分子免疫學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子病理學(xué)、內(nèi)科學(xué)、外科學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、兒科學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué);普通心理學(xué)、醫(yī)學(xué)倫理學(xué);基本原理、思想道德修養(yǎng)、法律基礎(chǔ);英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、醫(yī)用物理學(xué)、化學(xué)等。

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)就業(yè)前景 不得不說(shuō)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的就業(yè)面是非常廣的，而且薪資待遇也是比較豐厚。但也要求本專業(yè)畢業(yè)生具有較全面的綜合素質(zhì)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神、較好的學(xué)習(xí)能力以及外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。學(xué)生畢業(yè)后可以在高等醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)等部門從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科的教學(xué)、科學(xué)研究及基礎(chǔ)與臨床相結(jié)合的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究工作。如此看來(lái)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的就業(yè)前景還是很廣闊的。

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)能力 1.掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的基本理論、基本知識(shí);

2.掌握醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析、設(shè)計(jì)方法和操作技術(shù);

3.具有基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本能力;

4.熟悉基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)工作的基本原理和方法;

5.熟悉臨床醫(yī)學(xué)基本知識(shí)并了解臨床醫(yī)學(xué)的新進(jìn)展和新成就;

6.掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力。

第5篇：分子生物學(xué)的前景范文

關(guān)鍵詞：DNA計(jì)算；計(jì)算模型；DNA計(jì)算發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)04-0920-02

Analysis DNA Computing and its Development

XIAO Zhen-nan1, JIANG Han-yang1,2,WANG Xiang-wen1

(1.Department of Computer Science and Technology, Hunan Technological and Economic Vocational College, Hengyang 421001, China;2. Department of Computer Science, Hengyang Normal University, Hengyang 421000, China)

Abstract: In recent years, based on the biochemical reaction mechanism of DNA computing model by many different scientific disciplines within the field of scholarly concern. DNA computing has become the forefront of international scientific research within the field of a new hot spot. This paper discusses the principle of DNA computing, DNA computing summarized the characteristics, DNA computing model, and pointed out the study of DNA computing problems, and finally to the development of DNA computing prospect.

Key words: DNA computing; computing model; prospects of DNA computing

DNA計(jì)算利用DNA特殊的雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則對(duì)問(wèn)題進(jìn)行編碼，把要運(yùn)算的對(duì)象映射成DNA分子鏈，在生物酶的作用下，生成問(wèn)題的可能解即初始數(shù)據(jù)。然后按照一定的規(guī)則將原始問(wèn)題的數(shù)據(jù)運(yùn)算并行地映射成DNA分子鏈的可控的生化過(guò)程。最后利用現(xiàn)代生物技術(shù)等手段獲得運(yùn)算結(jié)果。

1994年,Aldeman博士介紹了用DNA來(lái)解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題想法。Aldeman是美國(guó)南加州大學(xué)的一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家，在閱讀James Watson寫的《分子生物學(xué)的基因》得出了結(jié)論：DNA是有潛力的計(jì)算。Aldeman博士在實(shí)驗(yàn)室采用現(xiàn)代分子生物技術(shù)，在試管中利用DNA分子解決了具有7個(gè)頂點(diǎn)的有向Hamihon回路問(wèn)題(Hamilton pathproblem。HPP)，該研究開創(chuàng)了用DNA分子解決經(jīng)典困難計(jì)算問(wèn)題的先河。它的新穎性不在于算法。也不在于速度，而在于采用了迄今為止還沒有作為計(jì)算機(jī)硬件的生物工業(yè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且開發(fā)了DNA潛在的并行性。隨著傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的制造工藝瀕I臨極限，DNA計(jì)算成為了傳統(tǒng)硅介質(zhì)計(jì)算機(jī)的最有利挑戰(zhàn)者。這一研究成果引起了世界范圍內(nèi)各個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域科學(xué)家的廣泛關(guān)注，繼而開辟了一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域--DNA計(jì)算。

目前，國(guó)內(nèi)北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)系統(tǒng)工程研究所和華中科技大學(xué)分子生物計(jì)算機(jī)研究所等高校、科研單位和計(jì)算機(jī)專家在DNA計(jì)算科學(xué)研究領(lǐng)域取得了很好的研究成果。其中上海交通大學(xué)Bio―X生命科學(xué)研究中心和中科院上海生命科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)科學(xué)研究所于試管中完成了DNA計(jì)算機(jī)的雛形研制。在實(shí)驗(yàn)上把自動(dòng)機(jī)與表面DNA計(jì)算結(jié)合到了一起，這在中國(guó)還是首次。

1 DNA計(jì)算原理

DNA計(jì)算的原理來(lái)自分子生物學(xué)的研究成果。DNA鏈的巨大并行性和Watson―Crick的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)使這樣的計(jì)算對(duì)解決一些問(wèn)題。特別是一些傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)還無(wú)法解決的問(wèn)題，有了良好并且廣闊的發(fā)展前景。DNA計(jì)算原理圖如圖1所示。

DNA的來(lái)源廣闊．生物乃至人的體內(nèi)就擁有大量的DNA鏈。DNA是由聚合鏈組成．通常這樣的鏈稱為DNA鏈，DNA鏈由核苷酸構(gòu)成，核苷酸由4個(gè)不同的堿基：A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)。而根據(jù)Watson―Crick互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu)．這樣的堿基配對(duì)相互吸引：A與T連接。G與C連接。正如電子計(jì)算機(jī)由0和1的編碼來(lái)編寫和表示信息一樣，由字母表Σ={A、T、G、Cl組成的DNA單鏈可以看做是編寫和表示信息的方法．而基于DNA鏈的一些生物操作(PCR操作、親和層析、超聲波降解、磁珠分離、凝膠電泳等)可以認(rèn)為對(duì)這個(gè)字母表的計(jì)算方式。這種計(jì)算，不僅是一種物理性質(zhì)的符號(hào)變換，也是一種化學(xué)性質(zhì)的變換，這種計(jì)算方式是前所未有的，是劃時(shí)代的。

2 DNA計(jì)算模型

DNA計(jì)算模型的研究已經(jīng)引起了數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。DNA計(jì)算研究的最終目的是構(gòu)造出具有巨大并行性的DNA計(jì)算機(jī)。在目前所獲得的DNA計(jì)算模型中，最能引起學(xué)者們興趣與關(guān)注的模型有如下幾種：粘貼模型、剪接系統(tǒng)模型、表面與芯片DNA計(jì)算模型、布爾電路模擬等。國(guó)內(nèi)開始DNA計(jì)算的研究始于1996年。到目前為止，我國(guó)關(guān)于DNA計(jì)算的研究已經(jīng)取得許多可喜的研究成果。如最小頂點(diǎn)覆蓋問(wèn)題的Sticker模型，布爾電路模擬，DNA計(jì)算與遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的結(jié)合，DNA計(jì)算中的編碼等。

目前，DNA計(jì)算模型主要分為基于DNA分子結(jié)構(gòu)特征的DNA計(jì)算模型和基于生物操作與實(shí)現(xiàn)的計(jì)算模型。

2.1 基于DNA分子結(jié)構(gòu)特征的DNA計(jì)算模型

1) 基于DNA分子結(jié)構(gòu)特征

粘貼模型是由Roweis等人于1996年提出來(lái)的。它是一種基于分子操作和隨機(jī)訪問(wèn)內(nèi)存的一種DNA計(jì)算模型，是一種通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。粘貼模型采用單鏈和雙鏈的混合形式進(jìn)行編碼，將一條長(zhǎng)鏈劃分為若干段。其中有些是單鏈，有些是雙鏈，單雙鏈隨機(jī)分布。若用單鏈表示數(shù)據(jù)0，用雙鏈表示數(shù)據(jù)1，則一條這祥的一個(gè)長(zhǎng)鏈可用來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。由于單鏈和雙鏈根據(jù)不同的生物操作可發(fā)生變化，因而DNA鏈相當(dāng)于一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。粘貼模型的優(yōu)點(diǎn)是在運(yùn)算過(guò)程中不需要DNA鏈的延伸，也不需要酶的作用，并且DNA鏈可重復(fù)使用。

2) 基于DNA分子結(jié)構(gòu)特征的其它計(jì)算模型

除了粘貼模型外，目前研究比較熱的還有剪切系統(tǒng)模型、插入―刪除系統(tǒng)模型、發(fā)夾DNA計(jì)算模型、質(zhì)粒DNA計(jì)算模型等。

2.2 基于生物操作與實(shí)現(xiàn)的DNA計(jì)算模型

基于生物操作與實(shí)現(xiàn)的DNA計(jì)算模型主要包括試管型、表面型兩種。

3 DNA計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)

1) 運(yùn)算速度快

普通的計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度為106次/秒，目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度為1012次/秒，而對(duì)于分子計(jì)算機(jī)，如果是兩個(gè)DNA的連接視為一次操作，又假定4*1014個(gè)邊DN斷有一半發(fā)生了連接反應(yīng)，則分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度為1014次/秒。

2) 低能耗

生化反應(yīng)所需要的能量消耗很小, 完成同樣的運(yùn)算DNA計(jì)算所消耗的能量是大型機(jī)的十億分之一。

3) 存儲(chǔ)容量高

DNA存儲(chǔ)信息的密度是1bit/nm3，而當(dāng)前錄像帶的信息存儲(chǔ)密度僅為1bit/1212nm3。

4) 可以真正實(shí)現(xiàn)并行工作

傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)主要是串行工作，而分子計(jì)算機(jī)可視為多CPU的并行工作，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)的模糊推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算功能。對(duì)于分子計(jì)算機(jī)，一個(gè)DNA分子相當(dāng)于一個(gè)CPU，在1molDNA溶液中就含有1023個(gè)分子，則可以實(shí)現(xiàn)1023量級(jí)的并行計(jì)算。

5) DNA計(jì)算存在的問(wèn)題

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，DNA計(jì)算將會(huì)被用來(lái)解決更多的實(shí)際問(wèn)題，特別對(duì)一些復(fù)雜巨系統(tǒng)中的問(wèn)題。它將會(huì)給數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)和工程等學(xué)科帶來(lái)飛速的發(fā)展。但DNA計(jì)算本身也存在一些問(wèn)題網(wǎng)：

1) 沒有統(tǒng)一的操作

由于其本身的生物技術(shù)的多樣性，基于DNA計(jì)算的基本操作并沒有統(tǒng)一。通常在不同的解決方案里會(huì)提出同樣的操作名稱，但其對(duì)應(yīng)的生物操作并不相同。對(duì)于研究者來(lái)講。在查閱相關(guān)資料時(shí)．不得不把更多的精力放在分子生物學(xué)操作上，這對(duì)于用DNA計(jì)算解決問(wèn)題是不利的。特別是隨著問(wèn)題規(guī)模的增大，所需要的DNA分子數(shù)目和各種酶的數(shù)量會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng)，而生物操作錯(cuò)誤和統(tǒng)計(jì)誤差的概率會(huì)被放大。

2) 自動(dòng)化程度不高

在DNA計(jì)算中人的參與還是比較多的，隨著DNA計(jì)算研究的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了一些半自動(dòng)的DNA計(jì)算機(jī)，但還是無(wú)法離開人類的參與，從某些角度上來(lái)講，也大大制約了DNA計(jì)算的發(fā)展。

3) 缺乏良好的人機(jī)對(duì)話界面

DNA計(jì)算機(jī)要想真正地取代傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)，就目前而言，在人機(jī)對(duì)話界面上還有待改進(jìn)，無(wú)法便利地輸入問(wèn)題和獲得解，在這些方面還是無(wú)法離開傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

4 DNA計(jì)算的發(fā)展前景

目前，關(guān)于DNA計(jì)算和DNA計(jì)算機(jī)的研究發(fā)展速度十分驚人。無(wú)論在理論研究上，還是實(shí)驗(yàn)方式的研究上都有很大的進(jìn)展舊?；诠腆w表面的DNA計(jì)算可不在溶液中進(jìn)行。這項(xiàng)成果大大降低了DNA計(jì)算的出錯(cuò)率。粘貼計(jì)算模型的出現(xiàn)使得在運(yùn)算過(guò)程中不需要DNA鏈的延伸，也不需要酶的作用。并且DNA鏈可重復(fù)使用，對(duì)DNA鏈的增長(zhǎng)起到了控制作用。

DNA計(jì)算應(yīng)用廣泛。利用DNA計(jì)算可以解決某些NP完全問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、解密；進(jìn)行智能控制；解決生物化學(xué)、組合化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)Boolean電路和數(shù)據(jù)流邏輯運(yùn)算等。

DNA計(jì)算是跨學(xué)科的研究熱點(diǎn)。涉及到DNA計(jì)算的學(xué)科有生物學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。

DNA計(jì)算研究方向廣泛，涉及到DNA計(jì)算的的主要研究方向有DNA nanotechnology、表面實(shí)驗(yàn)、算法設(shè)計(jì)和計(jì)算模型等。

5 小結(jié)

綜上所述，DNA計(jì)算的發(fā)展前景是非常廣闊的，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，特別是越來(lái)越多的研究者的參與，DNA計(jì)算的研究將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)嶄新的局面。很多制約現(xiàn)在DNA計(jì)算的問(wèn)題慢慢會(huì)得到解決。雖然在很多方面，DNA計(jì)算還存在問(wèn)題，但在特定的領(lǐng)域和復(fù)雜問(wèn)題上，它已顯現(xiàn)出巨大的潛力。這一新領(lǐng)域的發(fā)展和研究值得關(guān)注和重視。

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第6篇：分子生物學(xué)的前景范文

【摘要】 在文獻(xiàn)檢索的基礎(chǔ)上，對(duì)近10年來(lái)在中藥作用機(jī)理中主要應(yīng)用的分子生物學(xué)技術(shù)——核酸分子雜交技術(shù)、反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)、差異顯示PCR技術(shù)和DNA陣列技術(shù)的基本原理、應(yīng)用實(shí)例、優(yōu)勢(shì)與不足做了概述，并對(duì)未來(lái)的中藥機(jī)理研究技術(shù)、方向和前景做了展望。

【關(guān)鍵詞】 分子生物學(xué)技術(shù)；中藥；作用機(jī)理

中藥自古以來(lái)就是我國(guó)人民防治疾病的主要武器，對(duì)中華民族的生存與繁衍起著不可忽視的作用，長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐累積了寶貴而豐富的經(jīng)驗(yàn)，并與中醫(yī)學(xué)共同形成了一套完整獨(dú)特的理論體系。但如何用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)語(yǔ)言闡釋其作用機(jī)理，提供科學(xué)依據(jù)，使其廣為世界接受是一重大難題。近年來(lái)，分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅根本性地改變了生命科學(xué)的研究方式，也為中藥的作用機(jī)理研究提供了有力工具和良好的發(fā)展契機(jī)，使得中藥基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究成為可能。筆者對(duì)近10年來(lái)有關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)在中藥基因轉(zhuǎn)錄水平作用機(jī)理研究中的應(yīng)用綜述如下。

1 核酸分子雜交技術(shù)

核酸分子雜交技術(shù)是分子生物學(xué)的基本技術(shù)之一，基本原理是具有一定同源性的2條核酸單鏈在一定的條件下按堿基互補(bǔ)原則退火形成雙鏈。雜交的雙方是待測(cè)核酸序列及探針。其中將核酸提取分離后在體外與探針雜交的是印跡雜交，直接在組織細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的是原位雜交。

中藥作用機(jī)理研究中較早常用的有RNA印跡雜交(Northern blot)，點(diǎn)雜交（dot blot）和原位雜交。二仙湯是治療婦女更年期綜合征、抗衰老的名方，具溫補(bǔ)腎陽(yáng)、瀉相火、調(diào)沖任功能。廖柏松等［1］采用Northern blot對(duì)18月齡雌性大鼠下丘腦內(nèi)阿片肽的基因表達(dá)水平進(jìn)行研究，結(jié)果表明，二仙湯組β內(nèi)啡肽前體阿黑皮素原和腦啡肽原的mRNA水平明顯升高，達(dá)到未衰老前水平。沈小珩等［2］則從衰老過(guò)程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低與其蛋白質(zhì)基因表達(dá)水平降低平行的現(xiàn)象出發(fā)，采用分子雜交等技術(shù)考察二仙湯及其拆方對(duì)超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶基因表達(dá)水平及其活性的影響。結(jié)果表明，抗氧化酶活性顯著升高，且與其mRNA表達(dá)水平升高呈平行關(guān)系，提示二仙湯抗衰老是通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶基因表達(dá)水平而實(shí)現(xiàn)的。海風(fēng)藤有祛風(fēng)除濕、通經(jīng)活絡(luò)的功效。韓恩吉等［3］采用Northern blot觀察它對(duì)人類神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系列淀粉樣前體蛋白(βamyloid precursor protein ，βAPP) 基因表達(dá)的抑制作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海風(fēng)藤選擇性地抑制βAPP基因表達(dá)，為其防治阿爾茨海默病提供了一定依據(jù)。鄭欽岳等［4］應(yīng)用dot blot研究了補(bǔ)血和血方四物湯對(duì)白細(xì)胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表達(dá)的影響，實(shí)驗(yàn)表明，四物湯在0.01～1.00　ng/mL 濃度內(nèi)可使IL6 mRNA的表達(dá)明顯增加。保心丸具有降脂、降低血漿內(nèi)皮素、抑制血小板聚集等作用。 為進(jìn)一步闡明保心丸抗實(shí)驗(yàn)性動(dòng)脈粥樣硬化（artherosclerosis，AS）的機(jī)理， 樊永平等［5］用原位雜交技術(shù)研究?jī)?nèi)皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase， NOS) 在AS家兔主動(dòng)脈壁的基因表達(dá)。 結(jié)果證實(shí)，保心丸組ET1mRNA 的表達(dá)較模型組低， 而NOS mRNA 較模型組高， 提示保心丸調(diào)節(jié)血管內(nèi)源性NO和ET之間的平衡可能是其抗實(shí)驗(yàn)性AS的機(jī)理之一。精制血府膠囊是血府逐瘀湯的化裁精簡(jiǎn)方，其抗心肌缺血療效明顯優(yōu)于原方，為揭示其作用機(jī)制，證實(shí)其療效，王偉等［6，7］分別采用Northern blot和原位雜交等技術(shù)，研究其對(duì)于心肌缺血密切相關(guān)基因表達(dá)的影響，前者結(jié)果表明精制血府膠囊顯著提高缺血缺糖心肌細(xì)胞NOS mRNA表達(dá)水平，后者的精制血府膠囊組，ET1和內(nèi)皮素轉(zhuǎn)換酶（endothelinconverting enzyme，ECE）1的mRNA表達(dá)較其它組明顯減少，且心肌細(xì)胞損傷也較其它組顯著減輕。因而推測(cè)精制血府膠囊可能是通過(guò)提高NOS表達(dá)、促進(jìn)NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表達(dá)，減少ET1生成，減輕其對(duì)心肌細(xì)胞的直接損傷，發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。

Northern blot 是用來(lái)測(cè)量真核生物RNA的量和大小及估計(jì)其豐度的實(shí)驗(yàn)方法，并可從大量RNA樣本中同時(shí)獲得這些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影響大，敏感性低。dot blot的不足之處在于點(diǎn)于同一張膜上同樣的樣品雜交信號(hào)有時(shí)不穩(wěn)定，且一般要用純化的RNA樣品。原位雜交的優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)組織細(xì)胞中的核酸進(jìn)行精確定位。核酸分子雜交是分子生物學(xué)基本技術(shù)，隨著反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（reverse transcription polymerase chain reaction，RTPCR）技術(shù)、差異顯示PCR （differential displayPCR ，DDPCR）、DNA陣列等優(yōu)勢(shì)技術(shù)的出現(xiàn)、逐漸成熟而應(yīng)用漸增，近5年應(yīng)用基本的分子雜交技術(shù)研究中藥作用機(jī)理的報(bào)道已少見。

2 RTPCR技術(shù)

PCR是美國(guó)科學(xué)家Mullis于1983年發(fā)明的一種在體外快速擴(kuò)增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是從RNA擴(kuò)增cDNA拷貝的方法，即先將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA，再用PCR擴(kuò)增，使其敏感性大大提高，解決了dot blot或Northern blot中目的mRNA含量太低的問(wèn)題，是目前中藥機(jī)理研究中最常用的分子生物學(xué)技術(shù)，從發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量可以反映出來(lái)。

這方面的研究報(bào)道包括有Gumiganghwaltang (GMGHT)抗炎機(jī)制的研究， KIM S J 等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬細(xì)胞中的抗炎機(jī)制，結(jié)果顯示，GMGHT以劑量依賴的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor alpha ，TNFα），IL6和環(huán)氧酶2 mRNA表達(dá)水平，推測(cè)這是GMGHT減少炎癥的重要分子機(jī)制之一。為了闡釋二仙湯治療腎陽(yáng)虛證的作用機(jī)理，鄭小偉等［9］考察了二仙湯不同時(shí)間對(duì)腎陽(yáng)虛大鼠垂體促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocortico trophic hormone，ACTH) 基因表達(dá)的影響。結(jié)果是二仙湯可以上調(diào)垂體組織ACTH基因表達(dá)，且表達(dá)量隨用藥時(shí)間延長(zhǎng)而增加，提示上調(diào)ACTH mRNA表達(dá)是二仙湯治療腎陽(yáng)虛證的作用機(jī)理之一。β地中海貧血是一種遺傳性溶血性貧血病，補(bǔ)腎生血方具有補(bǔ)腎、益髓、生血作用，用于治療雜合子患者療效明顯。為揭示其分子機(jī)理，吳志奎等［10］采用RTPCR等技術(shù)考察了用藥者的α、β和γ珠蛋白mRNA轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎生血膠囊能明顯提高β地中海貧血患者血紅蛋白（hemoglobin，Hb）和抗堿血紅蛋白（hemoglobin F），Hb珠蛋白鏈比增加，γ珠蛋白mRNA轉(zhuǎn)錄水平相應(yīng)升高，說(shuō)明補(bǔ)腎生血藥具有促進(jìn)γ珠蛋白轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，誘導(dǎo)HbF合成作用，代償了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血顆粒是補(bǔ)腎生血方的顆粒劑，易杰等［11］研究了其對(duì)β地中海貧血患者造血刺激因子干細(xì)胞因子（Stem cell factor，SCF）及人紅細(xì)胞生成素受體（erythropoietin receptor，EPOR）mRNA表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，治療后，外周血EPOR、SCFmRNA表達(dá)明顯增強(qiáng)，因此推測(cè)益髓生血顆粒可能是通過(guò)影響SCF以及EPOR mBNA表達(dá)來(lái)促進(jìn)骨髓造血，提高Hb、紅細(xì)胞的水平，達(dá)到治療β地中海貧血的目的。陳智松等［12-14］從此方的抗衰老及中醫(yī)腎生髓理論的角度出發(fā)，分別研究其對(duì)骨髓有核細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、促使機(jī)體衰老的原癌基因cmyc、抑制細(xì)胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimutaing factor，GMCSF)基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明，衰老時(shí)高表達(dá)的骨髓cmyc，明顯降低的Bcl2 和GMCSF，用藥后，前者表達(dá)水平明顯下降甚至不表達(dá)，后兩者表達(dá)明顯提高。因此認(rèn)為補(bǔ)腎生血方通過(guò)抑制cmyc的表達(dá)，促進(jìn)Bcl2表達(dá)，從而抑制骨髓細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)細(xì)胞壽命，延緩了衰老，并結(jié)合有關(guān)的醫(yī)學(xué)成果，認(rèn)為Bcl2 和GMCSF是腎生髓的本質(zhì)相關(guān)基因。凌云彪等［15］研究清熱活血補(bǔ)益方(肝纖方)對(duì)大鼠肝臟Ⅰ型前膠原mRNA 的表達(dá)和膠原酶活性的影響。結(jié)果表明，以清熱活血補(bǔ)益方制備的含藥血清抑制了Ⅰ型前膠原mRNA 的表達(dá)，膠原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前膠原mRNA 的表達(dá)，減少膠原的合成，同時(shí)提高膠原酶的活性促進(jìn)膠原的降解，可能是其抗肝纖維化的部分機(jī)制。此外，蔡晶等［16］通過(guò)檢測(cè)雌激素受體(estrogen receptor，ER)α和βmRNA 表達(dá)量，考察了補(bǔ)腎陽(yáng)中藥羊藿和補(bǔ)腎陰中藥女貞子對(duì)雄性大鼠杏仁核和皮質(zhì)頂葉ER mRNA的調(diào)節(jié)表達(dá)差異，結(jié)果顯示，兩用藥組大鼠杏仁核、皮質(zhì)頂葉ERαmRNA表達(dá)量無(wú)明顯變化， ERβmRNA 表達(dá)量都上調(diào)，且羊藿組高于女貞子組，說(shuō)明補(bǔ)腎中藥可能是通過(guò)對(duì)ERβ的調(diào)節(jié)來(lái)發(fā)揮作用。

轉(zhuǎn)貼于

RTPCR的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于RNA純度不必很高，僅少量RNA模板即能滿足實(shí)驗(yàn)所需，盡管實(shí)踐中RTPCR還遠(yuǎn)達(dá)不到理論上能檢測(cè)到單一拷貝的RNA樣品的敏感度，但遠(yuǎn)高于Northern blot。尤其適用于可獲得的mRNA數(shù)量有限和目的基因表達(dá)水平很低時(shí)測(cè)定基因表達(dá)的強(qiáng)度。只是擴(kuò)增步驟中樣品間擴(kuò)增效率的微小差異將極大地影響信號(hào)強(qiáng)度，使用內(nèi)參照可以減少這一問(wèn)題，但無(wú)法徹底排除［17］?？偟膩?lái)說(shuō)，RTPCR是測(cè)量RNA樣品中低豐度mRNA時(shí)的最佳方法。

3 DDPCR技術(shù)

1992年，梁鵬等建立了一種對(duì)不同來(lái)源的mRNA樣品用PCR技術(shù)對(duì)其中許多的cDNA基因一起進(jìn)行擴(kuò)增和顯示的實(shí)驗(yàn)方法，即DDPCR。該方法依賴2套不同類型的合成寡核苷酸引物：一套錨定反義引物與一套隨機(jī)正義引物。最后通過(guò)比較不同來(lái)源的擴(kuò)增cDNA產(chǎn)物的電泳帶譜，能夠發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的基因。

中藥作用機(jī)理研究中應(yīng)用DDPCR的報(bào)道有唐發(fā)清等［18］對(duì)有抗鼻咽癌作用的益氣解毒片干預(yù)鼻咽癌細(xì)胞基因表達(dá)的研究，旨在從基因選擇性表達(dá)水平探討其抗鼻咽癌的機(jī)理。結(jié)果表明， 益氣解毒片在體外能抑制鼻咽癌細(xì)胞基因的表達(dá)， 同時(shí)誘導(dǎo)一些特異基因的表達(dá)， 從而抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖。

相比以往的方法，DDPCR技術(shù)提供了幾方面理論上的優(yōu)勢(shì)，如理論上能夠靈敏地檢測(cè)組織或細(xì)胞中表達(dá)量極低的mRNA樣品的差異表達(dá)，能鑒別特定組織或細(xì)胞來(lái)源樣品之間轉(zhuǎn)錄水平的mRNA定性和定量變化。這種優(yōu)勢(shì)同樣可體現(xiàn)在中藥機(jī)理研究中，可同時(shí)顯示中藥作用后對(duì)多種基因轉(zhuǎn)錄的不同影響，將有影響的靶基因條帶回收，再擴(kuò)增、克隆、測(cè)序，查詢確定是什么基因，是已知或未知序列，這樣就可以確定中藥起效可能源于影響那些基因轉(zhuǎn)錄。但這些優(yōu)勢(shì)目前部分還停留在理論上，還有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決，如經(jīng)DDPCR鑒定出來(lái)的超過(guò)半數(shù)的cDNA是假陽(yáng)性條帶，靶細(xì)胞的總mRNA中的一部分不能被高水平擴(kuò)增、造成丟失等［17］。盡管目前DDPCR應(yīng)用在中藥基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究報(bào)道還很少，但毋庸置疑，其潛力巨大。

4 DNA陣列技術(shù)

DNA陣列技術(shù)是新發(fā)展起來(lái)的可同時(shí)分析數(shù)千個(gè)基因表達(dá)譜的技術(shù)。其原理同核酸分子雜交。在不同的文獻(xiàn)中的稱謂不盡相同，如基因芯片、DNA芯片、微陣列等，目前沒有明確區(qū)分，通?；煊?。

目前有零散的采用商用或自制微陣列研究中藥基因表達(dá)水平的報(bào)道。如周聯(lián)等［19］采用含2 048個(gè)基因的小鼠基因表達(dá)譜芯片檢測(cè)黃連解毒湯及其成分黃芩苷和鹽酸小檗堿對(duì)LPS造型的小鼠脾細(xì)胞基因表達(dá)的影響，結(jié)果復(fù)方的作用明顯優(yōu)于有效成分的作用，但對(duì)具體基因表達(dá)影響的分析存在一定難度。王廣良等［20］用自制的包含24個(gè)細(xì)胞周期相關(guān)基因的cDNA微陣列，對(duì)抑制肝癌細(xì)胞增殖的4種中藥烏藥、青蒿、紫草和黃芪的抗腫瘤分子機(jī)制研究表明，4種中藥對(duì)細(xì)胞周期基因和損傷檢測(cè)點(diǎn)基因均有不同程度改變，表現(xiàn)為部分上調(diào)，部分下調(diào)，通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證了用其治療癌癥的合理性。

在中藥作用機(jī)理研究中，DNA陣列技術(shù)可以同時(shí)對(duì)使用中藥前后的數(shù)千個(gè)基因表達(dá)情況進(jìn)行比較和差異分析；且具有所需樣品的用量極少、自動(dòng)化程度高、被測(cè)目標(biāo)DNA密度高的優(yōu)點(diǎn)。但目前微陣列技術(shù)也存在許多問(wèn)題，如其小型化和高通量的特點(diǎn)使得對(duì)外界和內(nèi)部的變動(dòng)都很敏感，因此宜采用取平均值并標(biāo)準(zhǔn)化操作的辦法，但目前尚無(wú)普遍認(rèn)可的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)微陣列實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)采集和分析方法及操作系統(tǒng)也存在很大不同［17］。此外，基因表達(dá)與調(diào)控研究的滯后，使得中藥機(jī)理研究中獲得的很多信息難于解釋；昂貴的制作費(fèi)用也是一個(gè)限制因素。

5 展望

總體來(lái)講，中藥的作用機(jī)理研究應(yīng)是多水平的，不僅包括基因轉(zhuǎn)錄水平，也包括轉(zhuǎn)錄后、蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后水平的調(diào)控上，對(duì)每個(gè)特定的中藥/中藥復(fù)方，可能不一定在各水平上都有影響，基因轉(zhuǎn)錄水平的機(jī)理研究主要就是考察對(duì)相關(guān)靶基因mRNA水平的改變，也是目前分子生物學(xué)技術(shù)在中藥機(jī)理研究中的主要應(yīng)用范疇。中藥尤其是中藥復(fù)方的多成分多功效決定了其很可能對(duì)基因轉(zhuǎn)錄水平有影響，已完成的研究結(jié)果已證明了這一點(diǎn)。

中藥的機(jī)理研究通過(guò)應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)已深入到幾乎是最根本的基因轉(zhuǎn)錄水平，并在該水平上對(duì)中藥的療效獲得了一定解釋，但整體上還處于探索階段。已有的研究主要是應(yīng)用如核酸分子雜交、RTPCR技術(shù)等考察“單基因”的技術(shù)，應(yīng)用如DDPCR、DNA陣列等研究多基因的技術(shù)的報(bào)道較少。中藥調(diào)節(jié)機(jī)體平衡的特點(diǎn)決定了對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的影響很可能是對(duì)多基因的協(xié)同影響，如對(duì)補(bǔ)腎生血方的系列研究已表明此方的功效與影響EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表達(dá)有關(guān)。因此，應(yīng)用研究多基因表達(dá)的技術(shù)考察對(duì)多基因的協(xié)同影響將是未來(lái)中藥基因轉(zhuǎn)錄水平作用機(jī)理研究的主要方向。相信隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷發(fā)展和完善、新技術(shù)的出現(xiàn)及多種技術(shù)相結(jié)合加上疾病細(xì)胞分子水平研究的深入，復(fù)雜的中藥作用機(jī)理會(huì)逐步得到闡釋，中藥的療效和可能發(fā)現(xiàn)的新功效將從機(jī)理上獲得科學(xué)依據(jù)，為中藥獲得像西藥一樣的市場(chǎng)準(zhǔn)入權(quán)提供有力的支撐。 參考文獻(xiàn)

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第7篇：分子生物學(xué)的前景范文

【關(guān)鍵詞】靶向治療;同病異治;分子生物學(xué);機(jī)理

【中圖分類號(hào)】R273【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1007-8517(2010)18-017-3

在個(gè)體化成為時(shí)尚的今天,有一種概念需要引起大家的注意:即癌癥的無(wú)效治療。在手術(shù)方面存在無(wú)效“開關(guān)”,在化放療方面也存在無(wú)效放療和無(wú)效化療,在分子靶向治療方面也同樣存在無(wú)效治療的問(wèn)題。

進(jìn)入21世紀(jì),以細(xì)胞病理學(xué)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)模式逐漸向分子醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變。腫瘤的基礎(chǔ)和臨床研究也在這一背景下不斷發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,臨床醫(yī)生按患癌分子分型對(duì)患者采取不同的治療策略。第二,根據(jù)藥物基因組學(xué)的研究成果實(shí)現(xiàn)個(gè)體化用藥,如根據(jù)患者的分子遺傳學(xué)特征、篩選易感基因以控制易感人群。第三,應(yīng)用標(biāo)志物開展的篩查和早期診斷,目前的趨勢(shì)是研究蛋白質(zhì)芯片以檢查患者的血樣。各種癌基因表達(dá)譜的研究已檢出眾多癌相關(guān)基因,對(duì)不同個(gè)體、組織、細(xì)胞周期、發(fā)育分化階段、病變、刺激等條件的細(xì)胞內(nèi)mRNA進(jìn)行檢測(cè),綜合分析和判斷,將某個(gè)或幾個(gè)基因與疾病聯(lián)系起來(lái)。另外,蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也為癌癥篩查提供了有效地工具。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可高通量地篩選腫瘤不同發(fā)展階段基因表達(dá)的蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)大量有診斷價(jià)值的標(biāo)志物,這有望提高篩查的特異性和敏感性。第四,更多有效的分子靶向藥物將被研發(fā)、上市。臨床醫(yī)師可有針對(duì)性地選擇這些靶向藥物,應(yīng)用于有效人群。如檢測(cè)KRAS基因是否突變,可選擇恰當(dāng)?shù)幕颊呤褂肨KI藥物。第五,應(yīng)用藥物基因組學(xué)、代謝組學(xué)結(jié)果預(yù)測(cè)藥物治療的敏感性和患者的預(yù)后。我們應(yīng)該相信,這一領(lǐng)域的研究對(duì)臨床醫(yī)生選擇最佳治療方案、提高藥物治療的有效率、避免嚴(yán)重毒性反應(yīng)具有重要意義,也將開辟個(gè)體化治療的新紀(jì)元。

中醫(yī)認(rèn)為,一病有數(shù)證,同一病證,可因人、因時(shí)、因地的不同,或因正邪消長(zhǎng)、病情發(fā)展、病機(jī)變化、證型各異,治療時(shí)就應(yīng)根據(jù)不同的情況,采取不同的治法。這就叫“同病異治”。有關(guān)同病異治這一治療原則早就存在于中醫(yī)理論體系之中?！端貑?wèn)?病能論》中論及“有病頸癰者,或石治之,或針灸治之,而皆已,其真安在?岐伯曰:此同名異等者也。夫癰氣之息者,宜以針開除去之;夫氣盛血聚者,宜石而瀉之。此所謂同病異治也”。此處即說(shuō)明同為一種病,因其病所處階段不同,病機(jī)不同,而用不同藥物施治,這就是同病異治之理。中醫(yī)認(rèn)為在疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,同時(shí)存在基本病機(jī)變化和相關(guān)病機(jī)變化的內(nèi)容,即體內(nèi)物質(zhì)異常運(yùn)動(dòng)必然處于不斷的發(fā)展變化之中。對(duì)于患同一疾病的不同患者,它們雖然有相同的基本病機(jī)變化,但相關(guān)病機(jī)變化卻是多樣的,不盡相同的,這是由廣泛病理量變的不均衡性、多樣性決定的,是個(gè)人稟賦體質(zhì)與后天所受多種因素(情志、六、病理實(shí)邪、飲食、勞逸、地理、氣候)長(zhǎng)期緩慢影響的結(jié)果。在相關(guān)病機(jī)變化多樣性的影響下,疾病的具體病機(jī)變化內(nèi)容就會(huì)有所不同,這樣對(duì)不同患者或者疾病的不同階段,針對(duì)具體病機(jī)變化的不同內(nèi)容,相應(yīng)的治療就是同病異治,“同病異治”現(xiàn)象反映出相關(guān)病機(jī)變化的多樣性對(duì)具體病機(jī)變化、具體病情有重大影響。例如:肺癌在治療前可分為:陰虛毒熱型,氣陰兩虛型,痰熱壅肺型,氣血瘀滯型,脾虛痰濕型,水飲內(nèi)停型;手術(shù)后分為:肺氣虛型,腎不納氣型;放療后分為:肺燥陰虛型,痰熱壅肺型,熱毒傷肺型,氣陰兩虛型;化療后分為:脾胃受損型,肺脾氣虛型,氣血兩虛型,肺腎兩虛型。中醫(yī)的“同病異治”具有普遍性,還由于中醫(yī)對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)和診斷治療的方法是整體診察,司外揣內(nèi)、見微知著等方法,是宏觀觀察,總體判斷,具有模糊性。然而腫瘤靶向治療的實(shí)踐研究,進(jìn)一步表明中醫(yī)這一治療理念的科學(xué)性。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)隨著分子病理學(xué)的研究進(jìn)展,人們?cè)絹?lái)越多的意識(shí)到腫瘤的異質(zhì)性。例如:非小細(xì)胞肺癌(NSCLC),對(duì)于不同組織學(xué)或不同分子生物學(xué)特點(diǎn)的NSCLC的治療研究也逐漸增多。Scagliotti在2007年第12屆世界肺癌大會(huì)上報(bào)道了迄今為止最大樣本量的Ⅲ期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),在1725例晚期NSCLC中比較培美曲塞/順鉑和吉西他濱/順鉑的療效,兩組總體生存均為10.3個(gè)月,作為非劣效研究培美曲塞/順鉑不差于吉西他濱/順鉑;但此試驗(yàn)的一個(gè)重要點(diǎn)是該試驗(yàn)是第一個(gè)預(yù)設(shè)不同組織學(xué)類型分析的Ⅲ期研究;在總體療效一致的情況下,在非鱗癌中的生存分別為12.6月和10.9月,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;而在鱗癌中吉西他濱/順鉑好于培美曲塞/順鉑,中位生存分別為10.8月和9.4月。這也證實(shí)了不同組織學(xué)類型的NSCLC對(duì)不同藥物療效上的差異。這種差異應(yīng)該是來(lái)自兩個(gè)方面:一是腫瘤分子生物學(xué)特點(diǎn)的差異,二是不同藥物的作用點(diǎn)的差異?；A(chǔ)研究顯示這種療效差異和腫瘤組織的胸苷酸合成酶(TS)的表達(dá)有關(guān),TS表達(dá)低則培美曲塞療效好,反之則相反。而非鱗癌的TS表達(dá)遠(yuǎn)低于鱗癌的表達(dá)。作為NSCLC,同一基因的表達(dá)差異有時(shí)也決定了藥物的療效差異,在這方面研究最多的是DNA修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1(ERCC1)和核苷酸還原酶調(diào)節(jié)因子1(RRM1)。基礎(chǔ)研究顯示ERCC1的表達(dá)水平常與鉑類療效呈負(fù)相關(guān),而RRM1的表達(dá)水平則于吉西他濱療效負(fù)相關(guān)。Simon發(fā)表的隨機(jī)Ⅱ期試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了根據(jù)相關(guān)基因的不同表達(dá)選擇性用藥的合理性,在該研究中,根據(jù)ERCC1和RRM1表達(dá)選擇用藥的客觀有效率,中位生存及1年生存率分別為13.3月和44%,明顯好于非選擇人群的研究。隨后Ccbo報(bào)道了第一個(gè)依據(jù)ERCC1mRNA表達(dá)水平的前瞻性Ⅲ期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),在包括了444例晚期NSCLC的患者隨機(jī)入組,對(duì)照組使用多西他賽/順鉑標(biāo)準(zhǔn)方案,試驗(yàn)組根據(jù)ERCC1的水平來(lái)選擇用藥。ERCC1低表達(dá)者選用方案同對(duì)照組;而ERCC1高表達(dá)組選用多西他賽/吉西他濱。主要終點(diǎn)為客觀有效率;結(jié)果試驗(yàn)組有效率為50.7%明顯好于對(duì)照組39.3%,這在某種程度上也說(shuō)明了這種選擇的合理性。再例如:EGFR突變型NSCLC具有不同的生物學(xué)行為,對(duì)EGFR-TKI尤其敏感。NEJGS002研究比較了EGFR突變患者使用吉非替尼與使用紫杉醇+卡鉑標(biāo)準(zhǔn)方案的療效,其主要終點(diǎn)為PFS。結(jié)果顯示,標(biāo)準(zhǔn)化療方案與吉非替尼治療的PFS差異顯著,分別為166天和317天。在EGFR突變患者中,吉非替尼治療患者獲得的緩解率在70%以上,與既往報(bào)道的結(jié)果相符,而紫杉醇+卡鉑標(biāo)準(zhǔn)方案的緩解率僅為30%左右。由上察知,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)根據(jù)基因突變、受體和關(guān)鍵的酶的差異,進(jìn)行個(gè)體化的“同病異治”與中醫(yī)不謀而合。

當(dāng)然,由于中醫(yī)理論和西醫(yī)理論所基于的認(rèn)識(shí)角度不同,所以病因、病位、病癥、病性乃至病名等概念在中西兩套理論中所賦予的含義有很大不同,但又互為聯(lián)系。如病因,中醫(yī)主要分為外感(如六、癘氣等)、內(nèi)傷(如七情、勞倦、痰瘀、蟲等);西醫(yī)通常分為外來(lái)致病因素(機(jī)械、物理、化學(xué)、生物等),缺乏機(jī)體所必須的物質(zhì)或條件(營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)分泌等),機(jī)體本身反應(yīng)性的改變(過(guò)敏等)。病位,中醫(yī)除了“五臟六腑”的概念外,還有氣、血、三焦、命門、六經(jīng)、營(yíng)衛(wèi)、陰陽(yáng)等獨(dú)特概念。病癥,包括患者自我不適之描述及醫(yī)生檢查之體征,如僅“發(fā)熱”一癥,西醫(yī)僅以體溫表為度,中醫(yī)即有高熱、低熱、潮熱、煩熱、晡熱等不同。體癥方面,中醫(yī)多通過(guò)望、聞、問(wèn)、切手段而獲得,西醫(yī)多借助于一系列的現(xiàn)代化檢查、實(shí)驗(yàn)設(shè)備而獲得。病性,中醫(yī)根據(jù)分析疾病陰陽(yáng)、表里、寒熱、虛實(shí)以及氣血津液代謝失常等不同變化概括歸納為某種證型,而西醫(yī)多概述疾病過(guò)程中機(jī)體產(chǎn)生的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能、生物化學(xué)等方面的變化。中醫(yī)辨證理論的獨(dú)特性,就是取決于構(gòu)成中醫(yī)病證的基本要素具有一定的獨(dú)特性。

但是,無(wú)論是中醫(yī)“證(或病)”的概念,還是西醫(yī)“病”的概念,都是由病因、病位、病癥、病性、病名等幾個(gè)基本要素、基本環(huán)節(jié)構(gòu)成,按照一般規(guī)律,由于某種致病因素發(fā)作于人體某些部位,表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀與體征,醫(yī)生根據(jù)所收集的有關(guān)臨床資料,借助各種有效的方法手段,辨別疾病和性質(zhì)(中醫(yī)多歸納為證型,西醫(yī)多歸納為病狀描述),最后冠以疾病名稱(下診斷)。因此,中醫(yī)的辨證(病)過(guò)程與西醫(yī)的診病過(guò)程,其實(shí)質(zhì)是統(tǒng)一的,都是認(rèn)識(shí)疾病的過(guò)程,都必須從最基本的辨癥狀(表現(xiàn))入手,辨別疾病的病理變化過(guò)程?！巴‘愔巍钡姆椒ㄕ_處理了因、位、癥、性等之間辨證關(guān)系,它不僅是中醫(yī)治療的一個(gè)根本法則,同樣也充分體現(xiàn)在西醫(yī)的治療過(guò)程中,因此,“同病異治”可以作為中西醫(yī)結(jié)合的一個(gè)橋梁而深入研究。

近年來(lái),中藥在腫瘤治療中的多靶點(diǎn)效應(yīng)正在得到廣泛的認(rèn)可。中醫(yī)藥對(duì)腫瘤的影響也從最初的免疫功能調(diào)節(jié)研究,發(fā)展到了今天的抗腫瘤血管生成,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制端粒酶活性等研究。隨著分子生物學(xué)理論不斷深入研究,中醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)研究的蓬勃開展,也使我們對(duì)中藥在抑制腫瘤生長(zhǎng),防止腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制有了初步的認(rèn)識(shí)。如:1.抑制腫瘤血管生成:人參皂苷Rg3是人參根浸出液中的一種有效活性成分,具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。何芳等采用人肝癌Bel-7402細(xì)胞株,種植24只雄性裸鼠皮下,隨機(jī)均分成4組:聯(lián)合用藥組,Rg3組,三氧化二砷組及對(duì)照組。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用免疫組化法發(fā)現(xiàn)Rg3組腫瘤內(nèi)微血管密度(MVD)的表達(dá)明顯低于對(duì)照組(P

隨著研究的不斷深入,惡性腫瘤的治療已由最初的細(xì)胞毒性藥物過(guò)渡到分子靶向調(diào)節(jié)治療。靶向治療的迅速發(fā)展已經(jīng)改變了惡性腫瘤傳統(tǒng)的治療模式,并展示出良好的發(fā)展前景。然而,由于目前研究開發(fā)的靶向治療藥物主要針對(duì)單個(gè)靶點(diǎn),而大多數(shù)惡性腫瘤都是多靶點(diǎn)多環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)過(guò)程,單一的阻斷一個(gè)受體或一條信號(hào)通路來(lái)治療惡性腫瘤是不客觀的。因此,如何進(jìn)行多靶點(diǎn)聯(lián)合阻斷是分子靶向治療發(fā)展的新方向。中醫(yī)藥在治療腫瘤上有其特殊優(yōu)勢(shì)。單味中藥和中藥復(fù)方具有多種有效成分,奠定了中藥多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多部位效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),而中藥的多性味、多歸經(jīng)和中藥分子的多樣性則顯示了傳統(tǒng)中藥多靶點(diǎn)效應(yīng)的固有特性。因此,在中醫(yī)“同病異治、異病同治”理論指導(dǎo)下,結(jié)合分子生物學(xué)現(xiàn)代技術(shù),深入研究惡性腫瘤中醫(yī)藥多靶點(diǎn)聯(lián)合治療的機(jī)制,將有希望成為腫瘤治療和抗復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的重要手段。

然而,中醫(yī)藥抗腫瘤由于中藥成分復(fù)雜,對(duì)其多靶點(diǎn)追蹤還是一個(gè)難題。多味中藥的不同組合及一味藥在多個(gè)方劑中抗腫瘤作用機(jī)制尚未能闡明。相比西藥的靶向抗腫瘤研究,在中藥多靶點(diǎn)治療腫瘤方面亦有諸多問(wèn)題困擾著我們,如為什么單純中藥抑制腫瘤生長(zhǎng)療效欠理想,針對(duì)同一靶點(diǎn)治療腫瘤,中藥的作用效力如何提高,如何多層面、多學(xué)科相結(jié)合將中藥復(fù)方抗腫瘤機(jī)制研究推向一個(gè)新的水平等。解決了以上問(wèn)題,將可能在中藥抗腫瘤研究方面取得質(zhì)的飛躍。靶向治療與同病異治的聯(lián)系將更加密切。

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第8篇：分子生物學(xué)的前景范文

關(guān)鍵詞數(shù)量遺傳學(xué);分子遺傳學(xué);動(dòng)物育種;研究進(jìn)展

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，動(dòng)物育種計(jì)劃和動(dòng)物分子遺傳學(xué)研究取得了大量的突破性成果，國(guó)際上的動(dòng)物育種已逐漸進(jìn)入分子水平，從傳統(tǒng)的育種方法朝著快速改變動(dòng)物基因型甚至是單倍體型的方向發(fā)展。

1數(shù)量遺傳學(xué)與動(dòng)物育種

數(shù)量遺傳學(xué)選擇原理充分考慮了環(huán)境因素對(duì)微效多基因控制的數(shù)量性狀的影響力，從表型方差中剖分出基因型方差，通過(guò)運(yùn)用資料設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)有關(guān)的遺傳參數(shù)，最后達(dá)到選種的目的[1-2]。數(shù)量遺傳學(xué)主要應(yīng)用于估計(jì)遺傳參數(shù)、通徑分析和動(dòng)物育種估計(jì)的模型方法等幾個(gè)方面。

1.1遺傳參數(shù)估計(jì)

從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講，遺傳參數(shù)的估計(jì)可歸結(jié)為方差或協(xié)方差組分估計(jì)。從親子回歸、同胞分析到方差分析法;到了20世紀(jì)50年代，C R Henderson提出了針對(duì)非均衡資料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出現(xiàn)了極大似然法約束極大似然法、最小范數(shù)二次無(wú)偏估計(jì)法和最小方差二次無(wú)偏估計(jì)法以及貝葉斯估計(jì)等方法。目前，約束最大似然法是世界各國(guó)育種學(xué)家采用的主要方法。

1.2育種值估計(jì)

畜禽遺傳評(píng)定即評(píng)估畜禽種用價(jià)值的高低，是畜禽育種工作的中心任務(wù)。畜禽種用價(jià)值的高低是用育種值來(lái)衡量的，影響數(shù)量性狀表型值的是微效多基因的加性效應(yīng)值(A)、等位基因之間的顯性效應(yīng)值(D)和非等位基因間的上位效應(yīng)值(I)。其中，只有基因的加性效應(yīng)值即育種值能夠穩(wěn)定的遺傳給后代，但是育種值不能直接測(cè)量，只能使用一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法通過(guò)表型值對(duì)其間接加以估計(jì)，所以遺傳評(píng)定的主要工作就是對(duì)育種值的估計(jì)。畜禽的估計(jì)育種值是選擇種畜的主要依據(jù)，育種值估計(jì)的準(zhǔn)確性在很大程度上影響著畜禽育種效果的好壞。用于育種值估計(jì)的方法概括起來(lái)主要有選擇指數(shù)法、群體比較法和混合線性模型法。

2分子數(shù)量遺傳學(xué)與動(dòng)物育種

分子數(shù)量遺傳學(xué)是分子生物技術(shù)與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合的一門發(fā)展中的新的交叉學(xué)科，目前仍屬于數(shù)量遺傳學(xué)范疇[3-6]?，F(xiàn)代分子生物技術(shù)的發(fā)展，使得從分子水平上研究數(shù)量性狀的基因成為可能。

2.1對(duì)QTL作出遺傳標(biāo)記

目前對(duì)決定數(shù)量性狀的多基因還不能準(zhǔn)確定位，但如果能找到一個(gè)可以識(shí)別的基因或基因組的DNA多態(tài)，或是一個(gè)染色體片段與這一目標(biāo)性狀有密切的關(guān)聯(lián)，就可作為對(duì)目標(biāo)性狀選擇的遺傳標(biāo)記。遺傳標(biāo)記還可應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)移、基因定位和基因作圖等研究。

2.2QTL的分離和克隆

分子數(shù)量遺傳學(xué)的目標(biāo)是要分離和克隆決定數(shù)量性狀的基因，研究其結(jié)構(gòu)和功能，最終達(dá)到從分子水平上改良數(shù)量性狀的目的。雖然在理論上可以將分子生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的各種基因克隆技術(shù)用于QTL，但是數(shù)量性狀的遺傳表達(dá)一般涉及多個(gè)基因座位。例如，奶牛的產(chǎn)奶量既受繁殖和泌乳的內(nèi)分泌系統(tǒng)基因的控制，又受消化酶系統(tǒng)基因的控制，情況相當(dāng)復(fù)雜，很難把這些基因一一分離和克隆。但也可以根據(jù)已有的知識(shí)，通過(guò)對(duì)候選基因的篩選找出一個(gè)或幾個(gè)對(duì)某個(gè)數(shù)量性狀有較大效應(yīng)的QTL，就可以對(duì)這個(gè)QTL用一般的基因克隆方法進(jìn)行克隆，作為數(shù)量性狀的一個(gè)重要基因來(lái)研究。例如，有資料報(bào)道豬的雌激素受體基因可影響產(chǎn)仔數(shù)1.0~1.5頭。

3動(dòng)物育種方法前景

動(dòng)物分子育種是依據(jù)分子數(shù)量遺傳學(xué)理論，利用分子生物學(xué)技術(shù)來(lái)改良畜禽品種的一門新型學(xué)科，是傳統(tǒng)的動(dòng)物育種理論和方法的新發(fā)展。從目前發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，它應(yīng)包含兩方面內(nèi)容:以基因組分析為基礎(chǔ)的標(biāo)記輔助選擇和以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因育種。由于動(dòng)物分子育種是直接在水平上對(duì)性狀DNA的基因型進(jìn)行選擇，因此其選種的準(zhǔn)確性會(huì)大大提高;同時(shí)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用還能根據(jù)人們的需求創(chuàng)造出一些非常規(guī)性的畜牧產(chǎn)品[7-8]?？梢哉f(shuō)，動(dòng)物分子育種是動(dòng)物遺傳育種學(xué)科發(fā)展的必然，它將是21世紀(jì)動(dòng)物育種的一種重要方法，對(duì)21世紀(jì)世界畜牧業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

4參考文獻(xiàn)

[1] 俞英，張沅.畜禽遺傳評(píng)定方法的研究進(jìn)展[J].遺傳，2003，25(5):607-610.

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[6] 盛志廉，陳瑤生.數(shù)量遺傳學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，1999.

第9篇：分子生物學(xué)的前景范文

殼聚糖具有較為特殊的物理特性，例如黏滯性、黏彈性、親水性、分子表面帶有負(fù)電荷以及假性可塑性等，并且具有較為穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，與人體角膜房水的滲透壓相同，其光學(xué)性能較好，對(duì)視力無(wú)任何影響。目前，臨床主要應(yīng)用殼聚糖作為眼用藥物緩釋劑、人工淚液、醫(yī)用黏彈劑等，還可用于抑制瘢痕組織形成藥物等。其具有較好的成膜性以及親水性，屬于天然的堿性多糖，在酸性介質(zhì)中能夠膨脹并形成膠體黏稠物質(zhì)，可有效阻止藥物的溶解及擴(kuò)散，有效延緩釋溶，因而可用作藥物增效劑以及藥物緩釋載體[4]。因殼聚糖具有特異性的流變學(xué)性質(zhì)，無(wú)免疫原性、無(wú)致熱源、無(wú)炎性反應(yīng)、無(wú)菌無(wú)毒且化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定等，可作為黏彈劑，可有效維持前房深度所具有的穩(wěn)定性，從而為手術(shù)操作提供充足的空間，避免造成角膜內(nèi)皮發(fā)生機(jī)械性的損傷。此外，殼聚糖可選擇性地抑制纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)和增生，并且具有較好的高黏彈性，可抗粘連，同時(shí)便于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的通過(guò)，從而滋潤(rùn)組織，抑制瘢痕組織的形成。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)其具有良好的角膜耐受性、組織相容性，對(duì)于眼部組織不會(huì)造成損傷、缺氧等，且無(wú)毒性，因此是一種安全可靠的機(jī)體用材料，用于眼科臨床具有廣闊的前景。

2透明質(zhì)酸鈉在眼科臨床中的應(yīng)用

透明質(zhì)酸鈉是機(jī)體滑液以及結(jié)締組織的重要組成成分，是具有較高的黏度以及較好的生物相容性，無(wú)致癌性、致畸性以及毒性，能夠有效抑制炎癥反應(yīng)，并防治粘連及肉芽組織的形成，可作為較好的植入材料。其是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域較早應(yīng)用的生物高分子材料，近年來(lái)，其醫(yī)學(xué)研究得到了較大的進(jìn)步，將其制作成為不同劑型的藥劑而廣泛應(yīng)用于骨科、耳科、眼科以及普外科等，且取得了較好的效果。透明質(zhì)酸在經(jīng)過(guò)改性以后，能夠以凝膠、流體、固體等多種物理形式被利用，且其流變性能將大大增加，在體內(nèi)滯流的時(shí)間具有可控性。透明質(zhì)酸以及其衍生物具有較好的生物相容性以及特異性的物理性能，使其在臨床中得到了廣泛的應(yīng)用。郝念[4]等人通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，經(jīng)3個(gè)月生長(zhǎng)后，交聯(lián)透明質(zhì)酸材料與兔角膜基質(zhì)的愈合情況良好，且術(shù)后未發(fā)生角膜炎癥反應(yīng)以及新生血管等，病理檢查恢復(fù)良好，提示透明質(zhì)酸材料用于眼科疾病治療具有較好的生物安全性以及組織相容性，是一種非常理想的眼科治療植入材料。近年來(lái)，臨床新研制出了兩種透明質(zhì)酸的衍生物，一種是由透明酸苯酯形成的無(wú)紡布材料，其應(yīng)用于重建軟骨組織工程可作為培養(yǎng)鼻中隔軟骨細(xì)胞的骨架材料；另一種是可用于青光眼開角型非穿透性手術(shù)的植入材料，可發(fā)揮輔助治療的作用，可有效促進(jìn)房水的排出[5]。

3明膠在眼科臨床中的應(yīng)用

明膠是一種水溶性蛋白質(zhì)，主要分離自動(dòng)物表皮組織或者結(jié)締組織的膠原部分。其能夠與戊二醛相交聯(lián)，并形成水凝膠，可作為致孔劑，將其經(jīng)冷凍和干燥以后能夠形成多孔明膠支架。利用這種性質(zhì)，可根據(jù)組織修復(fù)的要求以明膠設(shè)計(jì)理想的組織工程材料[5]。明膠最早是制作成為明膠溶液以后進(jìn)行壓縮成形，并經(jīng)自然干燥后采用戊二醛進(jìn)行固定，最后經(jīng)培養(yǎng)液沖洗以后可制作成為透明薄膜，主要用于角膜內(nèi)皮細(xì)胞的接種。但由于這種膜比較薄，且其穩(wěn)定性比較差，對(duì)于移植手術(shù)而言不適用。近年來(lái)，有研究者以明膠為載體，采用體外培養(yǎng)獲得的人角膜內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行移植接種，可獲得較好的貼合效果。但因其直接將復(fù)合物植入前房中，并利用明膠的吸水性，待明膠載體吸水以后發(fā)生膨脹將而使移植角膜內(nèi)皮與術(shù)處角膜內(nèi)側(cè)相貼合，具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，例如可能引發(fā)繼發(fā)性的青光眼或者并發(fā)性的白內(nèi)障等，但這仍為臨床利用明膠構(gòu)建組織工程角膜基質(zhì)提供了參考[6]。

4再生絲素膜在眼科臨床中的應(yīng)用

目前眼科疾病治療中面臨的重要問(wèn)題之一為缺乏角膜移植工體，而人角膜的應(yīng)用存在一定的局限性。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物材料以及臨床醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，臨床構(gòu)建組織工程角膜獲得了許多的新思路。絲素蛋白是家蠶蠶絲的重要組成成分，屬于一種天然高分子聚合物，其作為臨床手術(shù)縫線已經(jīng)有100多年的應(yīng)用歷史。由于絲素蛋白具有良好的生物相容性以及特異理化性質(zhì)，且其免疫原性較低，目前已經(jīng)作為一種新型生物材料在臨床中受到了廣泛的關(guān)注。利用改進(jìn)及表面修飾等多種技術(shù)，可有效控制其分子結(jié)構(gòu)及形態(tài)，從而拓展了絲素蛋白在組織工程以及生物材料等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍[7]。相關(guān)臨實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，采用絲素蛋白作為原材料合成的膜狀材料生物相容性較好，且無(wú)免疫原性以及毒性，能夠在體內(nèi)降解，非常適合細(xì)胞的生長(zhǎng)，這為構(gòu)建組織工程角膜支架提供了新思路。

5小結(jié)及展望