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生物化学技术在中医药中的应用研究

发布时间:2020-04-15 15:06   来源:    作者:

摘 要:中医药是中国传统文化的精华,在中国拥有悠久的发展与应用历史,中国人对于中医药具有天然的亲近感,中医药在治疗一些特定疾病时具有比西医更好的效果,而且治疗手段更容易让患者接受。但是,现阶段对于中医药的现代医学研究不够深入,对于许多中医药的药用成分与作用机理不明确,因此很难用科学的手段让中医药与特定病症挂钩,往往只能凭借经验用 药,这种方式存在很大的风险。近年来,生物化学技术发展迅速,为中医药研究提供了新的方向。生物化学技术的应用实现了对中医药药用成分的提取和检验,使中医药可以与西医药一样精确用药。生物化学技术与中医药相互促进,中医药获得了更加广阔的发展前景,生物化学技术也获得了新的发展方向。首先,介绍生物化学技术的定义和特点,然后分别分析生物化学技术在现代医学、中医药、中医药材选用以及生物领域的发展与应用。
关键词:中医药;生物化学技术;发展;应用
1生物化学技术
1.1生物化学技术的定义
       生物化学技术指的是几种分析与试验方法,这些方法是在长期对蛋白质、酶类以及核酸等几种生物大分子进行研究的过程中总结出来的。一般来说,生物化学技术主要涉及生命科学、微分子生物学、细胞学等几个生物研究领域。生物化学技术是对一系列微观的生物研究技术的统称,目前应用较多的主要是沉淀、电泳、色谱等分离技术,基因重组、DNA分子探针、DNA图谱等基因技术。
1.2生物化学技术的特点
       生物化学技术作为科学领域比较前沿的技术,具有很强的综合性,具有不同于传统技术的精确性和微量性。具体来说,其具有操作温和、分析微量、分辨率高等特点。 操作温和是指在科学研究中应用生物化学技术时需要特别注意操作的手法,由于生物化学技术主要应用于生物大分子,这些生物大分子只有保持必要的生物活性才能得到科学的实验结果,因此,针对这些生物大分子的实验操作需要尽量温和,避免损伤生物大分子的生物活性,保证生物大分子结构和功能的完整[1]。 分析微量是指在科学研究中应用生物化学技术时需要注意研究样品的数量或质量,保证研究样品是微量的或者是痕量的。生物化学技术包含微观的技术,也包含宏观的技术,因此,对于不同的应用环境需要格外注意样品的质量。比如利用DNA技术时,需要将样品质量控制在ng级或者pg 级,而利用分离技术时则需要将样品控制在kg级。科学研究,尤其是生物化学领域的研究,需要格外注意样品的质量,因为不合适的样品质量会影响最终的实验结果,导致实验结果不明显甚至出现相反的结果。 分辨率高是指在科学研究中应用生物化学技术时需要保证较高的分辨率。生物化学技术主要应用在生物大分子领域,进行的相关研究是分子级的,对分辨率要求较高。
2生物化学技术在医学领域的发展与应用
         众所周知,医学是一项离不开实验的科学,每一种新推出的药品和医学手段都需要进行多次实验来检验是否具有临床使用价值以及是否具有不良后果,通常,做这样的实验是以特定的几种实验动物为实验对象,让实验动物接受新的药物或者医学手段,然后观察这些实验对象的医学反应, 对这些反应进行精确性研究时离不开生物化学技术,因为要想深层次研究这些实验对象的变化,需要将实验对象的一些生命体征或者身体部位进行取样研究,这样才能真正了解这些药品或者医学手段的效果如何。同样地,在日常治疗病人时,也需要应用生物化学技术,比如,对患有肠胃疾病的患者需要将患者的排泄物以及肠胃中的某些中间产物取样研究,通过生物化学技术分析患者受到哪种微生物或其他病原体的侵蚀,然后对症下药[2-3]。 事实上,生物化学技术真正具有医用价值是从20世纪80年代开始的,胰岛素作为生物化学技术的重要产品被应用于治疗糖尿病患者,从这以后,多种生物化学技术的产品被应用于医学领域。进入20世纪,生物化学技术在医学领域获得了惊人的发展,多种分子级药品、激素、抗生素逐渐成为医学领域的中流砥柱。具体到中医药上,靶向技术是一项应用前景很好的技术,可以赋予中医药新的生命。 现阶段生物化学技术的核心在于基因工程,这是许多生物化学技术的基础,也是核心技术。基因工程的工作原理是提取动物或者植物的一部分基因片段,根据具体应用要求, 对基因片段进行剪切、重组、连接,得到具有某种特定功能的基因片段,然后利用注射或者其他技术将这些基因片段放进接收对象体内,让这些基因表达需要的蛋白质或者蛋白质衍生物。比如,可以利用基因工程大规模生产抗体,而且是针对某一种具体病原体的抗体,具有很强的针对性。目前,中国的基因工程发展处于追赶状态,与发达国家存在一定的差距,主要体现在技术与设备比较落后、人员素质有待提高。为了让中国的生物化学技术尽快达到世界顶尖水平,中国政府制定了“863计划”,旨在推动中国生物化学技术的发展,为中国生物化学技术的发展提供大量高素质人才和研究经费, 近年来,中国的生物化学技术已经取得较大的进步[4]。
3生物化学技术在中医药领域的发展与应用
      中医药在现代医学中难以发展的最主要原因是中医药 的药效原理不够明确,这严重制约了中医药的使用范围,使中医药只能被用来治疗几种常见病症,而且是根据经验得来的,不具有推广意义。所以,想要使中医药在现代医学占据一席之地,就需要利用现代的科学技术明确中医药的药用成分和治疗机制,这样就可以让中医药具有更明确的治疗范围,获得更加广阔的发展前景。 根据对中医药治疗机制的一些研究可以发现,中医药对人体的作用主要是提高人体免疫力,调节人体的血液循环和生物周期,究其根本在于人体细胞的新老交替。也就是说,中医药的治疗机制主要是促进人体细胞的新老交替,帮助人体更新体内的细胞。生物化学技术主要是在分子水平使用的技术,与细胞领域密不可分,因此,中医药与生物化学技术具有天然的合作关系。 根据研究,人体的许多常见疾病或者症状都与细胞的衰老有关,比如神经、免疫、心脑血管等疾病,这些疾病使用西医治疗可以获得一些效果,但是往往在治疗的同时带来许多副作用,对人体造成新的伤害。与西医不同,中医药对于细胞衰老的治疗具有更好的治疗效果。在过去不能大量使用中医药治疗人体细胞衰老是因为不清楚中医药的内在机理,而且达不到西医的精确性,将生物化学技术应用到中医药之后就可以有效解决这些问题,同时利用中医药独有的调理机能获得更好的治疗效果[5-6]。 具体而言,在过去,中医药主要使用化学方法制备药物,利用原始的方法从自然界获取药材,然后根据经验改变不同药材的配比,这样的制备方法难以实现流水线生产,生产效率太低,而且无法保证同一种药品具有相同的标准。利用生物化学技术可以将某种药品的本质分析出来,然后,利用基因工程生产表达这种物质的基因片段,再将这些基因片段放进生物体内,让生物标准化生产大量这类物质,这样就可以保证生产出来的药物具有统一的标准,而且由于基因表达的效率很高,可以实现流水线生产,生产效率大大提高。
4生物化学技术与中医药材的选用
        中医药发展受到限制的另一个原因是中医药材的选用 具有很大的局限性,利用传统的方法很难实现规范化和标准化。中医药材的选用是一个非常复杂的过程,因为中医药材种类繁多,许多药材只有一些特定地才有,而且许多药材比较相似,容易混淆。目前用得比较多的选取方法是经验法, 也就是根据中医医书以及经验对各种药材的形态和味道进行辨别,由此来判断药材的种类,这种方法工作量很大,而且经验有时也会出错,因此,使用这种方法选取出来的中医药材难以保证其准确性,一旦有药材出现错误,就容易出现不良后果。 利用生物化学技术可以解决中医药材选取的问题,目前已经形成一套比较成熟的方法,获得了很好的效果。利用生物化学技术选用中医药材的工作原理本质上依旧是基因工程,也就是利用不同药材的不同基因来判断是哪种药材。不同于传统的经验法,基因工程可以利用生物剪刀(几种特定的酶或者其他具有相似作用的物质)对药材的基因片段进行剪切,根据剪切得到的物质的特定变化可以比较准确地对中医药材进行分类,相比于经验法,这种方法的正确率大大提高。现阶段应用比较多也比较成熟的技术是PCR扩增技术, 利用这种技术已经对多种中医药材进行了分类[7]。 除此之外,利用生物化学技术选取中医药材还产生了一项衍生业务,就是对药材的真伪进行辨别,特别是对一些比较名贵的药材进行辨别。在具体操作中,可以从已有的药材基因库中提取这种药材的基因,然后与待辨别的药材的基因进行对比,利用多种比对DNA的手段来判断两种基因是否是同一种,由此判断药材的真伪。为了提高辨别的准确性,还可以利用生物探针来检测,获得更高的准确性[8]。
5生物化学技术在生物领域的研究
      近年来,随着自然环境的不断恶化,许多种中医药材遭 到破坏,一些药材濒临灭绝甚至已经灭绝,中医药发展也因此面临危机。利用生物化学技术可以有效缓解中医药材的现状,主要从两个角度来解决这个问题:其一,利用生物化学技术实现多种中医药材的批量生产,大大提高中医药材的产量;其二,利用生物化学技术保护濒危药材,将濒危药材的基因保存到基因库,利用生物方法培育濒危中医药材。
6结语
       21世纪以来,生物化学技术发展非常迅速,取得了很多 重要成果,在多个领域都取得了不错的应用效果。中医药作为中国传统文化的精华,在现代医学中面临严重的生存危机,受限于自身药效原理不明确以及药物生产效率太低,难以在现代医学获得一席之地。但是,中医药具有不同于西医的独特治疗机理,如果有效应用生物化学技术,可以取得很好的治疗效果和发展前景。生物化学技术可以从多个方面解决中医药发展存在的问题,利用基因工程等分子级技术,帮助中医药明确药效原理和药用成分,同时利用基因表达的准确性实现中医药材的大量标准化生产,帮助中医药实现产业化,并且实现中医药种类的多样性。
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