李婉婷
細(xì)胞工程是一種在生物學(xué)領(lǐng)域細(xì)胞層面上進行研究的技術(shù)方法,是一種基于主觀意識,利用實驗的方式驗證細(xì)胞中的遺傳物質(zhì),獲得新的細(xì)胞,培育所需物質(zhì)的生物科學(xué)技術(shù)。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,生物細(xì)胞工程應(yīng)用范圍越來越廣泛。
現(xiàn)階段,細(xì)胞工程中主要技術(shù)手段有細(xì)胞培養(yǎng)、融合、拆合、染色體操作以及基因轉(zhuǎn)移等相關(guān)內(nèi)容。對生物細(xì)胞工程研究分析具有一定的實踐價值與意義。
1 生物細(xì)胞工程概述分析
生物細(xì)胞工程作為一種較為新穎的技術(shù)手段,在實踐中應(yīng)用效果顯著。在實踐中通過細(xì)胞工程可以生產(chǎn)一些生物產(chǎn)品以及具有價值的植株,也可以產(chǎn)生全新的物種以及品系。
1.1 生物細(xì)胞工程概念及特點
生物細(xì)胞工程就是應(yīng)用現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)的理論以及方法,基于人們的實際需求進行設(shè)計與分析,在細(xì)胞水平上進行遺傳操作處理,對細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及內(nèi)含物進行重組,進而改變生物的結(jié)構(gòu)以及整體功能,通過對細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體以及基因移植等方式,快速的繁殖以及培養(yǎng)的一種生物工程技術(shù)。
生物細(xì)胞工程具有前沿性的特征,生物細(xì)胞工程的研究是現(xiàn)代生物技術(shù)的熱點內(nèi)容,隨著試管植物、試管動物以及轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器的逐漸成熟,細(xì)胞工程在生命科學(xué)以及農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護等領(lǐng)域中的作用逐漸凸顯。但是生物細(xì)胞工程在研究中也具有一定的爭議性,在倫理道德方面仍有一些潛在的問題亟待解決。而生物細(xì)胞工程具有多學(xué)科交叉的特點,具有綜合性的特征優(yōu)勢。隨著合成生物學(xué)的不斷發(fā)展,通過計算機輔助技術(shù)手段,利用DNA以及基因合成技術(shù),基因工程以及細(xì)胞工程技術(shù)得到了有效的創(chuàng)新,這對于生物計算機、細(xì)胞制藥廠以及生物煉制石油等領(lǐng)域的發(fā)展有著積極的推動作用。
1.2 主要研究內(nèi)容
生物細(xì)胞工程的主要研究內(nèi)容就是動植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、細(xì)胞核移植、染色體工程、胚胎工程、干細(xì)胞與組織工程、轉(zhuǎn)基因生物與生物反應(yīng)器等等,其最為關(guān)鍵的、核心的技術(shù)就是細(xì)胞的培養(yǎng)以及繁殖,而其主要目的就是獲得新的性狀、個體、物質(zhì)以及產(chǎn)品。
2 生物細(xì)胞工程應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 糧食以及蔬菜生產(chǎn)
生物細(xì)胞工程在農(nóng)作物的種植領(lǐng)域中應(yīng)用具有一定的實踐價值與意義。在水稻的培育以及種植中應(yīng)用具有一定的科研價值。我國的生物細(xì)胞工程在農(nóng)作物的培育研究較為領(lǐng)先,我國的科學(xué)家通過細(xì)胞工程研究出新品種,通過篩選研究,可以有效的縮短植物10~15天左右的生長周期,這樣就可以構(gòu)建一個高效的生物再生系統(tǒng)。
在一般的雜交育種中,形成一個新的品種需要8年~10年左右的時間。而應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù),對各種花藥等進行離體培養(yǎng)與控制,可以有效的縮短培育周期,會縮短3年左右。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的生物細(xì)胞工程技術(shù)主要就是微繁殖技術(shù),此種技術(shù)較為成熟,且經(jīng)濟效益顯著。
蔬菜是人類獲得維生素等微量元素的途徑,可以為人體提供需求的維生素、礦物質(zhì)等。蔬菜主要就是通過種子、塊莖以等方式進行繁殖。而在引種與繁育、品種的種性提純以及復(fù)壯、育種中應(yīng)用生物細(xì)胞工程可以提升蔬菜品質(zhì)。例如,應(yīng)用在蔬菜新品種的引用中,可以通過微繁殖技術(shù)在短時間中擴大個體數(shù)量,快速大量繁殖,提升經(jīng)濟效益。而在常規(guī)的育種中,應(yīng)用原生質(zhì)體以及單倍體培養(yǎng)技術(shù),可以快速、簡單的繁殖后代,在一定程度上簡化制種程序。將細(xì)胞工程技術(shù)與植物基因工程技術(shù)相結(jié)合也可以達(dá)到改良蔬菜品種的效果。
2.2 園林花卉中的應(yīng)用
生物細(xì)胞工程技術(shù)在園林花卉上應(yīng)用可以有效的控制病毒,進行微繁殖。在植物中,病毒主要就是通過母體傳播,生物細(xì)胞工程則可以有效的阻止病毒的遺傳,加快植物的生長以及繁殖速度。
在我國,現(xiàn)階段已經(jīng)培育出來一些沒有病毒的試管苗。此種技術(shù)不僅僅改變了農(nóng)作物的健康狀況,還可以提升產(chǎn)量,增強經(jīng)濟效益。
2.3 優(yōu)良品種的繁育
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,細(xì)胞工程在畜牧行業(yè)中應(yīng)用效果顯著。其主要就是在胚胎的移植以及人工受精等領(lǐng)域中,可以通過胚胎較低的溫度以及高質(zhì)量的精液存儲技術(shù),培育優(yōu)良品種,在特定的條件之下可以不受到季節(jié)等因素的限制與影響。
2.4 臨床醫(yī)藥與藥物中的應(yīng)用
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,可以通過細(xì)胞融合技術(shù)進行單克隆的抗體研究,這樣就可以制約一些以往無法制約的疾病??茖W(xué)家通過單克隆抗體的方式可以有效的降低誤診的概率。例如,抗乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的單克隆抗體的靈敏度高于現(xiàn)階段最佳的抗血清的100倍左右,可以檢測抗血清中60%的假陰性,大大提高了診斷的準(zhǔn)確率。
隨著單克隆技術(shù)的不斷發(fā)展,其在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用也更加深入,通過此種技術(shù)可以有效的檢測一些病毒的根源,提升疾病的制約率。隨著這些技術(shù)手段的不斷發(fā)展,在一些特效藥上的應(yīng)用也具有一定的價值,可以提升一些疑難雜癥的治愈效果。
而生物藥品主要就是疫苗、菌苗、抗生素以及一些生物
活性物質(zhì)等等,屬于生物體中代謝的產(chǎn)物以及分泌物。傳統(tǒng)的疫苗制備主要就是在動物組織中進行提取,這樣會耗費大量的時間。隨著培養(yǎng)、誘變等細(xì)胞工程以及細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,從根本上提升了生產(chǎn)效率的同時,也可以制備出一些可以同時的抵御多種的病原菌的侵害與影響的多價菌苗。應(yīng)用此種方式可以培育出在相應(yīng)環(huán)境中長期生長以及分裂、并且分泌所需生物藥物的細(xì)胞系。
在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中,細(xì)胞工程在各個行業(yè)的應(yīng)用效果顯著,在今后的發(fā)展中勢必繼續(xù)在工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、環(huán)境保以及資源利用等領(lǐng)域中體現(xiàn)自己的價值與作用。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀分析,生物細(xì)胞工程發(fā)展方向廣闊,包含以下幾點:
雖然在整體上來說,我國生物細(xì)胞工程研究較晚,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,我國資金投資力度的加大,研究速度加快,當(dāng)前我國科研實力已處于較高水平。在今后的發(fā)展中,隨著各種技術(shù)手段的成熟與發(fā)展,生物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用也會日益成熟,這對于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)保等領(lǐng)域來說有著積極的作用,對于社會的快速綠色發(fā)展是來說一種科技的變革與推動。相信隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,人們對生命科學(xué)勢必會更加深入研究,而生物細(xì)胞工程技術(shù)也會充分的凸顯自己的價值與作用。
(作者單位:東營市勝利第一中學(xué))