首页·空间生物技术·空间生物技术
空间生物技术
800-810-0850 400-810-0850
空间生物技术
        空间环境条件下,微生物生长具有与地面不同的模式。这一特性可用在:1、直接在空间环境中生产高产微生物药物,或产生新的药物;2、利用空间环境对微生物进行诱变育种,筛选出高产菌株,或产新药物的菌株;3、把航天制药技术用于地面来开发和改进微生物医药产品并为之服务。
        空间微重力环境会促使微生物菌株产生变异,将这种变异后的菌株通过地面筛选实验,获取发生有益变异的突变菌并将其应用于产业化,大量的实践表明这是一个非常有效的技术途径,但空间资源有限,实验费用昂贵,而微生物占用空间资源很少,但样本量却很大,容易获得预期的变异。微生物繁殖快,生殖周期短,容易在短时间内完成变异菌株的遗传稳定性考察。所以,近年来微生物空间诱变育种已越来越引起有关方面的重视,产业化步伐也在不断加快。
        空间生物技术未来将从以下几方面获得发展:
        1、通过空间生物分离技术获得高附加值的蛋白、多肽、氨基酸类药物
  随着我国未来空间站建立,可以获得稳定的空间试验条件后,空间连续流电泳生物分离技术完全可用于高纯度生物制品的分离,如尿激酶、红细胞生成素、表皮生长因子,干扰素,粒性白细胞刺激因子,转移因子,抗血友病因子等。
        2、通过空间细胞培养技术以获得地面很难诱导成功的胚胎干细胞等
         动植物、微生物细胞的大规模培育是单克隆抗体、基因工程重组蛋白、细胞因子、疫苗等临床广泛应用的生物药品的主要来源,这些生物技术产品都有很高的经济和社会效益。
  在微重力环境下,空间无对流,细胞不会因重力的影响而沉降堆积在一个表面,并具有三维生长的潜能;空间超洁净的培养环境,容易获得更加均匀、更加纯净的物质;空间细胞的生物合成和分泌作用会发生改变,某些重要蛋白质的产量和品质可以提高。这对细胞的高密度培养,提高介质的利用率和单位容积的产量,减少其它蛋白的污染都是有利的。因而,空间细胞培养是目前国际看好的三大空间生物技术之一。已经分离出地面很难分离的哺乳动物特化细胞和蛋白质,其纯度比地面分离的高4~5倍,分离速度提高400~700倍,这些都给药物学研究带来了新的生机。
        3、通过空间大分子结晶技术以获得纯度更高的蛋白质结晶,是空间生物技术中最具潜力的技术之一
        在药物研制方面,常常把某一种特别的蛋白质分子认为是某一疾病、病毒或其它病症的传播或发病的关键。然后把设计的药物附着在蛋白质上来抑制其作用。为了设计这种药物,研究人员需要蛋白质三维结构的详细信息数据。这些结构信息通常是用X射线衍射技术对蛋白质晶体进行分析的方法来获得。X射线衍射结果的品质在很大程度上取决于蛋白晶体的品质和尺寸。
        在许多情况下,空间生长的蛋白晶体要比在地面上生长的大得多而且疪点也少得多。这些较大而且完整的晶体可提供精确得多的X射线衍射数据,用这些数据可设计更有效的药物。例如,空间生长的病毒STMV晶体、人抗凝血酶Ⅲ晶体、神经氨酸苷酶晶体、D因子晶体等已经用于临床药物开发,并取得很好的效果。
        4、通过植物育种技术获得对人类有益的植物代谢产物
        太空微重力和宇宙辐射的协同作用是植物良好的诱变育种方法。水稻、小麦、玉米、青椒和西红柿等农作物的空间育种已经进行了富有成效的工作。
        空间育种也可为植物制药工业培育出新品种。植物特别是其中的次生代谢产物是药物成分的重要来源。空间环境中,植物效应与地面有很大不同,可以促进植物药品的开发和生产。例如,人参愈伤组织经太空飞行后葡萄糖甙比对照高5~6倍,主要功效成分人参皂甙的含量也有所提高。