Заказать работу

Уважаемый студент! 

Данная работа полностью готова и была защищена ранее на «отлично». Сейчас на нее максимально низкая цена и Вы можете получить этот труд,  отправив нам заявку! 

Если же Вам нужен любой другой вариант контрольной, курсовой или иной работы, смело заказывайте его у нас. Наша команда авторов выполнит работу любой сложности своевременно и качественно.

Мы будем рады Вам помочь!


Билет 1

  1. Биотехнология. Современные биотехнологические процессы получения БАВ
  2. Создание биообъектов методами генетической инженерии. Генетическая инженерия.Методы анализа ДНК: анализ сцепления, электрофорез в пульсирующем поле, молекулярное клонирование, электрофорез в агарозном геле, ПЦР, методы поиска мутаций, секвенирование. Композиция генома человека: ядерный и митохондриальный геномы. Ядерный геном: гены и генные последовательности, кодирующие и некодирующие ДНК, псевдогены, фрагменты генов, нетранслируемые последовательности, повторяющиеся последовательности. Клиническая цитогенетика и онкоцитогенетика - база картирования генов наследственных заболеваний человека.
  3. Биотехнологические аспекты фармацевтического производства.
  4. Протеомика. Возможности и проблемы возникающие при протеомных исследованиях.

 

Билет 2

  1. Современная биотехнология. Направления. Рекомбинантные ДНК. Основные этаны и процедуры при получении рекомбинантных ДНК. Генетика и геномика. Основные разделы геномики.
  2. Промышленное получение антибиотиков методом прямой ферментации. Особенности культивирования. Требования к питательным средам и аэрации.
  3. Биотехнология получения противовирусных вакцин на примере гриппола. Иммунологические основы вакцинопрофилактики. Национальный календарь профилактических прививок. Технология получения вакцины по традиционной схеме, достоинства и недостатки препарата. Технология получения вакцины с использованием генно-инженерных методов, достоинства и недостатки препарата.
  4. Биотехнология. Биосенсоры. Биодатчики.

 

Билет 3

  1. Биотехнология в XXI веке. Биотехнология и пищевая промышленность. Биотехнология и природные ресурсы. Биотехнология и сельское хозяйство. Биотехнология и экология. Биотехнология и энергетика. Получение газообразного и жидкого топлива с помощью микроорганизмов. Биотехнология и фармация.
  2. Генетическая инженерия: история и современное состояние. Теоретические основы генетической инженерии. Картирование. Физические карты, генетические карты. Масштаб физической и генетической карты. Рекомбинационные единицы. Клонотеки, представляющие отдельные хромосомы. "Шаги" и "прыжки" по хромосоме. Энциклопедии генов.
  3. Биотехнологический процесс. Стадия культивирования. Режимы культивирования биообъектов. Стадии роста культуры в биореакторе, синтез целевого продукта.
  4. GLP , GCP, GMP.

 

Билет 4

  1. Биотехнология. Ферменты в биотехнологии. Классификация, номенклатура и характеристика рестриктаз: классификация, номенклатура и характеристика, механизм действия рестриктаз. Построение рестрикционных карт.
  2. Введение в генетическую инженерию. Возможности генной инженерии. Генная инженерия как наука, методы. История генетической инженерии
  3. Экономические, правовые и экологические аспекты биотехнологического производства лекарственных средств.
  4. Методы биотрансформации органических соединений. Достоинства и недостатки.

 

Билет 5

  1. Использование генной инженерии для совершенствования производства лекарственных веществ небелковой природы (получение аскорбиновой кислоты). Использование генной инженерии для совершенствования производства антибиотиков.
  2. Биотехнология и биоиндустрия на современном этапе. Биотехнология как совокупность методов использования живых организмов и биологических продуктов в производственной сфере. Клонирование как бесполое размножение клеток растений и животных. Использование микроорганизмов для получения энергии из биомассы.
  3. Белковая инженерия. Направления, методы, перспективы.
  4. Геномика и протеомика. Их значение для создания новых лекарственных средств.

 

Билет 6

  1. Биосинтез БАВ (биологически активные вещества) в условиях производства. Создание стерильных условий для биосинтеза Биосинтез БАВ.
  2. Биотехнологический процесс. Этапы. Краткая характеристика этапов биотехнологического процесса.
  3. Трансгенез растений. Вектора. Основные стратегии. Методы введения трансгенов и отбора трансгенных организмов.
  4. Иммунобиотехнология

 

Билет 7

  1. Препараты на основе живых культур микроорганизмов-симбионтов (нормофлоры и пробиотики)
  2. Биотехнология. Биообъект как средство производства лекарственных, профилактических и диагностических препаратов. Классификация биообъектов. Варианты использования биообъектов. Свойства биообъекта для его совершенствования
  3. Применение гетерогенных биокатализаторов в промышленной технологии. Контрольно-измерительные материалы в биотехнологии.
  4. Вирусы и бактериофаги. Использование в биотехнологии.

 

Билет 8

  1. Биотехнология. Биореакторы, ферментеры. Особенности, правила работы. Классификация. Способы перемешивания в ферментерах.
  2. Понятие о моноклональных антителах. Получение моноклональных антител. Использование моноклональных антител в качестве лекарственных средств.
  3. Протопласты: определение, использование в клеточной инженерии, методы и условия выделения протопластов.
  4. Микроорганизмы как биообъекты. Примеры, практическое использование в биотехнологиях.

 

Билет 9

  1. Биотопливо (биодизель, биоэтанол, биогаз)
  2. Геномные и постгеномные технологии создания лекарственных средств
  3.  Направление развития биотехнологии и форсайтный анализ Синяя биотехнология Морская биотехнология. Дорожная карта развития «синей» биотехнологии в Российской Федерации до 2020 года
  4. Биотехнология: цель, предмет, задачи, основные направления биотехнологии. Современные достижения в области биотехнологии.

 

Билет 10

  1. Иммобилизованные ферменты. Носители для иммобилизации, практическое использование.
  2. Создание условий для биотехнологического производства лекарственных средств. Перспективные направления развития генных технологий на современном этапе. Порядок и правила использования законов и методов биотехнологии в создании фармацевтических средств.
  3. Биотехнология и история ее развития, наследственность и изменчивость как основные факторы биообъектов биотехнологии. Структурно-функциональная организация клеток эукариотического и прокариотического типов, нуклеиновые кислоты и молекулярные носители наследственности, генетика и генная инженерия.
  4. Совершенствование биообъекта методами клеточной инженерии.

 

Билет 11

  1. Рекомбинантные белки - инсулин, интерфероны, гормоны роста, вакцины. Противоопухолевые антибиотики.
  2. Биотехнология аминокислот.
  3. Геномика и антимикробные фармацевтические препраты.
  4. Биотехнология. Методы. Протопласты. Способы получения. Особенности культивирования.

 

Билет 12

  1. Фармакогеномика и фармакотерапия. Новые подходы к клиническим испытаниям лекарств. Роль биотехнологии.
  2. Биотехнология ферментов. Разделение рацемических смесей веществ с помощью ферментов. Преимущество использования иммобилизованных ферментов. Преимущества использования иммобилизованных биокатализаторов (ферменты, клетки) перед неиммобилизованными. Сопоставить достоинства и недостатки использования иммобилизованных ферментов и клеток.
  3. Селекция микроорганизмов – продуцентов. Методы и подходы в селекции. Основные типы мутагенов и механизм их действия. Направленный мутагенез.
  4. Биотехнология диагностикумов. Системы диагностики (иммуноферментный анализ, ДНК-диагностика).

 

Билет 13

  1. Фармакогеномика и новые подходы к терапии и клиническим испытаниям лекарств.
  2. Технологическая схема получения цефалоспорина С (графическая схема). Описание процесса выращивания с точки зрения управляемого биосинтеза целевого продукта. Методы выделения целевого продукта, модификации субстанции цефалоспорина. Расчет материального баланса процесса для субстанции и готовой лекарственной формы антибиотика. Спектр готовые лекарственные формы препаратов на основе цефалоспорина (спецификация на одну из лекарственных форм).
  3. Перспективы развития биотехнологии. Биотехнология как наука о методах и технологиях производства. Понятие генной и клеточной инженерии. Биотехнология продуктов медицинского назначения.
  4. Биотехнология. Ферменты используемые в генетической инженерии (рестриктазы, лигазы) и механизм их действия для получения препаратов.

 

Билет 14

  1. Биотехнология. Биообъекты растительного происхождения используемые в культуре ткани для получения лекарственных вещества (не менее 8). Примеры использования (донор, донатор).
  2. Перспективы развития биотехнологии. Направления биотехнологии: геномика, биоинджерия, нанотехнология идр.
  3. Культивирование клеток. История метода. Введение клеток в культуру, их происхождение. Характеристика клеток, культивируемых in vitro. Питательные среды и условия культивирования. Системы культивирования клеток. Использование культуры клеток человека. Культивирование клеток и тканей беспозвоночных.
  4. Генетическая инженерия основное направление биотехнологии. Ферменты генетической инженерии: основные группы (рестриктазы, полимеразы, обратная транскриптаза, лигазы). Изменяющие структуру концов фрагментов ДНК

 

Билет 15

  1. Биотехнология. Генетика в основе биотехнологии. Конструирование рекомбинантных ДНК. Определение нуклеотидной последовательности (секвенирование) ДНК.
  2. Гибридизация животных клеток. История метода. Методы создания экспериментальных химер. Механизм слияния клеток.
  3. Слагаемые биотехнологического процесса. Структура биотехнологического производства.
  4. Общая биотехнология лекарственных средств. Биообъекты как средства производства.

 

Билет 16

  1. Основы проектирования и оборудование предприятий биотехнологической промышленности.
  2. Химия и технология БАВ и медицинских препаратов
  3. Этапы разработки и производства лекарств. Технология получения готовых лекарственных средств
  4. Наномедицина и фармацевтическая промышленность. Нанороботы

 

Билет 17

  1. Биофармацевтика
  2. Направление развития биотехнологий и форсайтный анализ Зелёная биотехнология Лесная биотехнология. Дорожная карта развития «зелёной» биотехнологии в Российской Федерации до 2020 года
  3.   История биотехнологии. Характеристика исторических периодов. Наиболее значимые открытия, сыгравшие важную роль в становлении науки.
  4. Культуры клеток и тканей как биообъекты. Примеры, практическое использование в биотехнологиях.

 

Билет 18

  1. Характеристика микроорганизмов как объектов селекции. Селекция микроорганизмов в биотехнологии.
  2. Генетическая инженерия: цель, техника, биообъекты, примеры практического применения, современные достижения.
  3. Биотехнологический процесс. Стадия культивирования. Основные этапы, характеристика сред для микроорганизмов, клеток растений и животных. Аппаратура.
  4. Экологическая биотехнология. Проблема питьевой воды. Аэробные методы очистки сточных вод.

Билет 19

  1. Биотехнология, её направления: генная инженерия, клонирование. Роль клеточной теории в становлении биотехнологии. Значение биотехнологии для развития селекции, сельского хозяйства, микробиологической промышленности, сохранения генофонда планеты.
  2. Понятие нанотехнологий и области их применения: микроэлектроника, энергетика, строительство, химическая промышленность, научные исследования. Особенности использования нанотехнологий в медицине, парфюмерно-косметической и пищевой промышленностях.
  3. Биотехнология. Технология получения микробных липидов и их применение в медицине.
  4. Биотехнология и экологические проблемы. Биодеградация ксенобиотиков. Аэробныеи анаэробные системы очистки сточных вод.

 

Билет 20

  1. Использование культуры растительных клеток, история метода. Культуры соматических клеток. Морфофизиологическая характеристика каллусных тканей. Суспензионные культуры. Культивирование отдельных клеток. Культуры гаплоидных клеток.
  2. Биотехнология. Протопласты растительных клеток как объект биологического конструирования: применение изолированных протопластов. Способы получения и культивирования протопластов. Способы слияния протопластов. Виды соматических гибридов
  3. Биотехнология. Генная инженерия растений. Трансформация растительного генома - регуляторные элементы. Введение генов в растительные клетки. Экспрессия генетического материала в трансгенных растениях. Характеристика Ti- и Ri-плазмид. Генетическая трансформация растений с помощью Ti- и Ri-плазмид. Достижения генной инженерии растений. Проблемы биобезопасности трансгенных растений
  4. Совершенствование биообъектов-продуцентов, используемых в производстве лекарственных средств, диагностических и профилактических препаратов методами мутагенеза и селекции.

Билет 21

  1. Получение лекарственных средств на основе культур клеток растений методом биотехнологии
  2. Особенности процессов биосинтеза. Основные процессы и аппараты биотехнологического производства.
  3. Частная биотехнолгия лекарственных средств. Получение наиболее распространенных групп лекарственных средств.
  4. Биотехнология «нового» поколения вакцин. Классификация вакцин. Способы получения и контроль качества. Векторные вакцины.

 

Билет 22

  1. Биотехнология получения лекарственных препаратов. Рибозимы. Перспективы использования рибозимов в качестве лекарств.
  2. Биотехнология антибиотиков. Полусинтетические пенициллины. Преимущества биотехнологического способа получения полусинтетических пенициллинов над химическим.
  3. Интерфероны. Биотехнологическое производство интерферонов. Основные требования к векторам.
  4. Экзо-, и эндометаболиты. Выбор способов разрушения клеточных стенок в зависимости от природы эндометаболита.

 

Билет 23

  1. Биотехнология. Этапы. Способы стерилизации жидких и твердых питательных сред. Виды культивирования. Достоинства и недостатки непрерывного способ культивирования. Полупериодические (полунепрерывные) методы культивирования. Поверхностное культивирование. Недостатки метода.
  2. Биотехнология получения готовой продукции (антибиотиков, гомонов, аминокислот). Сушка белковых препаратов. Лиофильная сушка.
  3. Моноклональные антитела. Технология получения моноклональных антител с помощью гибридом. Проблемы, связанные с получением моноклональных антител человека. Химерные моноклональные антитела.
  4. Биотехнология как наука. История развития. Связь с фундаментальными науками ХХ века. Основные разделы биотехнологии.

 

Билет 24

  1. Генетическая инженерия. Два основных подхода к получению генноинженерного инсулина.
  2. Основные объекты биотехнологии. Особенности строения и метаболизма.      Особенности культивирования.
  3. Получение и биотрансформация стероидов, алкалоидов и других    лекарственных веществ. Основные продуценты. Особенности их синтеза и локализация в растениях. Культуры растительных клеток. Основные подходы к интенсификации и управлению биосинтеза вторичных  метаболитов в культурах растительных клеток.
  4. «Медицинская химия». Основные подходы к созданию лекарственных препаратов нового поколения. Рациональный дизайн лекарств.

Билет 25

  1. Генно-инженерные вакцины. Основные генные и белковые биомишени. Новые принципы создания противовирусных и антибактериальных препаратов.
  2. Технология комбинаторного синтеза. Дизайн комбинаторных библиотек. Использование методов комбинаторной химии и HTS-скрининга для поиска новых биологически-активных веществ (“соединений - лидеров”).
  3. Биотехнология получения бактериофагов. Механизм фаговой инфекции, вирулентные и умеренные фаги, источники выделения промышленно значимых рас бактериофагов. Источники получения бактериальных культур, используемых в технологии получения препарата, подбор лизогенных систем. Спектр современных бактериофагов. Порядок входного контроля сырья и материалов, используемых в технологии (спецификация на один вид сырья). Аппаратурная схема получения жидкого бактериофага (графическая схема).
  4. Биотехнология. Получение воды очищенной и воды для инъекций. Изложение технологии получения воды очищенной и воды для инъекций на базе воды водопроводной, спецификация на воду очищенную. Показатели качества воды очищенной и воды для инъекций. Порядок использования LAL-теста для контроля воды для инъекций.

Билет 26

  1. Нанотехнология и бионанотехнология. Сходства и различия. Основные направления развития бионанотехнологии. Методы конструирования ДНК, белка в бионанотехнологии.
  2. Генотерапия. Лекарственные средства для лечения гемофилии. Коррекция наследственных болезней на уровне генотипа и фенотипа. Международный проект «Геном человека». Морские организмы как источники лекарственных средств.
  3. Проблемы антибиотикорезистентности. Проблемы жизнеобеспечения биообъектов как источника биомассы. Проблемы клонирования животных и человека.
  4. Биотехнологические объекты, определение, характеристика места биообъекта в биотехнологической системе, классификация, примеры практического применения.

 

Билет 27

  1. Стволовые клетки – новое направление в создании лекарственных препаратов в биотехнологии. Источники выделения, способы сохранения, примеры использования. Пути решения проблем вирусологической безопасности при использовании стволовых клеток.
  2. Биотехнология получения рекомбинантных белков для лекарственных целей на примере интерферонов. Техника генетического коструирования, скрининг целевых продуцентов. Опыты получения коммерческих лекарственных форм интерферонов в России и за рубежом. Сравнительный анализ технологических возможностей получения интеферонов из крови человека и генно-инженерных продуктов. Биоэквивалентность рекомбинантных белков, основные направления исследований
  3. Современное состояние и проблемы биотехнологии производства аминокислот.
  4. Наномедицина и нанофармация.

 

Билет 28

  1. Общие понятия биотехнологии: биотехнологическая система, биотехнологический процесс, биотехнологический объект.
  2. Отечественные приборы и оборудование для биотехнологии
  3. Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии
  4. Направление развития биотехнологий и форсайтный анализ Серая биотехнология Биремедиация. Дорожная карта развития «серой» биотехнологии в Российской Федерации до 2020 года

 

Билет 29

  1. Методы промышленного синтеза БАВ и полупродуктов
  2. Основы нанохимии. Наноматериалы медико-биологического назначения.
  3. Биотехнологии как мощный импульс для развития отечественной фармацевтической промышленности.
  4. Лаборатория биоматериалов - создание новых биоматериалов на основе современных биотехнологических подходов, создание биосовместимых материалов.

 

Билет 30

  1. Химия и технология БАВ из растительного сырья
  2. Лаборатория генно-инженерной биомедицины - создание гибридных молекулярных систем нового поколения для адресной доставки фарм-препаратов и биологически активных субстанций для терапии и диагностики
  3. Биотехнология: сущность и перспективы развития.
  4. Нобелевские премии в становлении биотехнологии.

 

Билет 31

  1. Теоретические основы и современные лабораторные методы получения и исследования БАВ с заданным фармакологическим действием
  2. Лаборатория прижизненной визуализации биологических структур и процессов. Лаборатория биомолекулярных машин и гибридных систем - создание различных типов гибридных био-электронных и микромеханических систем, роботы, а также различные биосенсоры.
  3. Отечественные приборы и оборудование для биотехнологии
  4. Технологии биоинженерии

 

Билет  32

  1. Проверка лечебных свойств новых лекарств.
  2. Фуллереновые нанотехнологии и нанобионика в России
  3. Клеточные технологии
  4. Направление развития биотехнологий и форсайтный анализ Белая биотехнология Биоэнергетика. Дорожная карта развития «белой» биотехнологии в Российской Федерации до 2020 года

Билет 33

  1. Совершенствование биообъектов методами клеточной инженерии. Клеточная инженерия
  2. Мутагенез: определение, формы мутагенеза, мутагенные факторы.
  3. Селекция биообъектов. Этапы, подходы, методы.
  4. Ферменты генетической инженерии. Классификация, характеристика катализируемых реакций.

Билет 34

  1. Отбор мутантных микроорганизмов созданных в процессе селекции на подготовительной стадии биотехнологического процесса.
  2. Трансгенез животных. Вектора. Основные стратегии. Методы введения трансгенов и отбора трансгенных организмов.
  3. Биотехнологический процесс. Стадия получения продукта. Основные этапы и методы отделения и очистки биотехнологического продукта. Примеры биотехнологических продуктов.
  4. Инженерная энзимология. Цель, проблемы. Перспективы. Источники ферментов.

Билет 35

  1. Методы получения гена в генетической инженерии. Краткая характеристика, достоинства и недостатки методов.
  2. Клеточная инженерия: цель, техника, биообъекты, примеры практического применения, современные достижения.
  3. Стволовые клетки. Характеристика. Классификация. Перспективы применения.
  4. Экологическая биотехнология: цель, методы, биообъекты, примеры практического применения, современные достижения.

Билет 36

  1. Вектора в генетической инженерии. Определение, классификации, требования, краткая характеристика векторов.
  2. Методы культивирования клеток и тканей растений. Условия культивирования, классификация и краткая характеристика культур растений в клеточной инженерии
  3. Экологическая биотехнология. Проблема питьевой воды. Анаэробные методы очистки сточных вод.
  4. Иммобилизованные ферменты. Преимущества, методы иммобилизации.

Билет 37

  1. Рекомбинантная ДНК. Определение, назначение, методы получения рекомбинантной ДНК в генетической инженерии.
  2. Соматические гибриды растений. Техника получения, современные достижения, примеры практического применения.
  3. Экологическая биотехнология. Биоремедиация, биофиторемедиация.
  4. Биотехнология на основе лекарственных растений. Виды картографических материалов, которые используют при изучении лекарственных растений. Методы картографирования лекарственных растений. Виды геоботанических карт. Этапы процесса картографирования запасов лекарственных растений. Методические подходы и обработка исходной информации при подготовке карт. Биологически активные вещества и сроки заготовки лекарственных растительных средств.

 

Билет 38

  1. Методы введения рекомбинантной ДНК в клетку-реципиент и отбор модифицированных клеток в генетической инженерии.
  2. Культивирование и слияние протопластов в клеточной инженерии. Методы, условия, фьюзогены.
  3. Проблемы и достижения современной биотехнологии. Биотехнология как область человеческой деятельности, которая характеризуется широким использованием биологических систем всех уровней в самых разнообразных отраслях. Принципы интенсификации биопроцессов. Характеристика фармацевтической индустрии ДНК.
  4. История развития нанотехнологий; их значение в медицине, науке, экономике, информационном окружении. Схематическое изображение и направления применения однослойной углеродной нанотрубки. Создание нанотехнологических центров в Российской Федерации.

 

Билет 39

  1. Практическое использование культур клеток и тканей растений. Биосинтез и биотрансформация, микроразмножение, примеры трансгенных растений с ценными свойствами.
  2. Основные методы биотехнологии. Размножение организмов с интересующими человека свойствами с помощью метода культуры клеток. Особенности применения методов генной инженерии. Перспективы метода клонирования. Технические трудности применения методов.
  3. Биотехнология, поднявшая фармакологическую промышленность. Полемика о вреде или полезности генетически модифицированных продуктов. Проблема трансгенных организмов в России. Участие общественных организаций в вопросах, связанных с применением ГМО.
  4. Биоэергетика как направление биотехнологии. Характеристика особенностей применения лазера в медицине. Лазерные радары. Различные проблемы, возникающие при использовании лазеров для измерений расстояний. Поверхностная лазерная обработка. Лазерное оружие. Лазеры в связи и информационных технологиях.

 

Билет 40

  1. Клеточная инженерия животных. Методы, объекты, техника, современные достижения, практическое применение.
  2. Современная биотехнология. Общие понятия, основные вехи и задачи биотехнологии. Рассмотрение применения методов генной инженерии в животноводстве, их практическое значение и перспективы. Клонирование животных с помощью переноса ядер из дифференцированных тотипотентных клеток.
  3. Современная биотехнология получения биотоплива. Виды биотоплива в зависимости от агрегатного состояния, способа получения и сфер применения. Преимущества использования древесных гранул перед другими видами топлива. Процесс брикетирования, торрефикация древесины. Технология производства биогаза.
  4. Моноклональные антитела. Функциональная структура антител. Получение моноклональных антител. Методы анализа на основе моноклональных антител. Применение моноклональных антител.

Билет 41

  1. Клеточные и тканевые культуры животных. Классификации культур, условия культивирования, среды, методы получения соматических гибридов, практическое применение.
  2. Клонирование. Характеристика метода. Классификация. Перспективы применения.
  3. Понятие и экономический смысл биотехнологий: цели, задачи, результат. Этапы создания малотоннажного биотехнологического производства, опыт его становления. Перспективность инновационных биотехнологий для пищевой промышленности, фармацевтики.
  4. Биотехнология. Критерии подбора ферментаторов при реализации конкретных целей биотехнологического процесса. Нарисовать схему ферментатора (биореактора) и пример его использования.

Билет 42

  1. Понятие биотехнологии, история её развития, анализ современного состояния отрасли, перспективы её развития. Характеристика текущего состояния биотехнологий в США, Европе, Китае, Индии, России. Стадии биотехнологического производства и его виды.
  2. Предмет, история развития, цели и задачи биотехнологии как научной дисциплины. Конструирование и введение ДНК в клетку. Технология производства водорослей Spirulina рlatensis и Spirulina maxima. Перспективные способы приготовления и применения заквасок.
  3. Современная биотехнология в создании и производстве лекарственных средств. Антибиотики.
  4. Новейшие биотехнологии с использованием генной инженерии.

Билет 43

  1. Биотехнология. Сущность метода иммобилизации ферментов путем включения в структуру геля. Гелеобразующие вещества органической и неорганической природы и примеры их использования в биотехнологии.
  2. Биотехнология. Биотехнологический процесс как заключительный этап производства целевых продуктов в том числе и лекарственных веществ (примеры).
  3. Введение генов в клетки млекопитающих. Характеристика векторов для переноса генов в животные клетки. Генетическая транформация соматических клеток млекопитающих. Генотерапия. Получение трансгенных животных
  4. Получение лекарственных средств на основе биотрансформации стероидных соединений.

 

Билет 44

  1. Биотехнология. Методы извлечения целевых продуктов, накапливающихся внутри клеток продуцента.
  2. Биотехнология. Биотехнология аминокислот (глютаминовая кислота, лизин, треонин и др.). Преимущества микробиологического синтеза перед другими способами получения.
  3. Биотехнология. Технология ферментных препаратов. Ферменты, получаемые промышленным способом, их применение. Глубинный и поверхностный методы культивирования продуцентов ферментов
  4. Слагаемые структуры биотехнологического процесса. Схема производственного биотехнологического процесса. Подготовительные операции: выращивание посевного материала, стерилизация технологического воздуха, стерилизация оборудования, стерилизация питательных сред. Классификации биосинтеза: по организации материальных потоков, по типу целевого продукта, по типу ферментации. Кривая роста микроорганизмов при полупериодическом режиме культивирования. Параметры, влияющие на биосинтез (механические, физические, химические, биологические). Требования к продуцентам. Решения экологических проблем (предупреждение попадания продуцента во внешнюю среду).

 

Билет 45

  1. Биотехнология. Биологическая роль антибиотиков как вторичных метаболитов. Причины позднего накопления антибиотиков в ферментационной среде по сравнению с накоплением биомассы
  2. Применение растительных клеток для трансформации лекарственных веществ. Преимущества получения целевых продуктов с использованием культур клеток растении по сравнению с традиционными. Экономические аспекты биоиндустрии культуры тканей растений.
  3. Биотехнология. Объекты биотехнологии и их биотехнологические функции: бактерии и цианобактерии, грибы, простейшие, водоросли, растения.
  4. Критерии выбора питательных сред для биотехнологических производств. Преимущества использования культур растительных клеток и тканей как источника сырья для производства лекарств. Хемостатический режим культивирования. Достоинства и недостатки хемостатов.

 

Билет 46

  1. Биотехнология. Основные типы биопроцессов: производство биомассы, производство вторичных метаболитов, микробные биотрансформации, производство ферментов, аминокислот, органических кислот, витаминов и другие биопродуктов.
  2. Инженерная энзимология, которая основана на иммобилизованных биообъектах: ферментах и целых клетках.
  3. Возможности использования микроорганизмов в создании лекарственных средств. Применение микроорганизмов в области синтеза лекарственных средств: 1. полный биосинтез микроорганизмами биологически активных веществ (антибиотиков, витаминов, ферментов, стеринов, аминокислот и других веществ) 2. микробиологические трансформации, состоящие в совместном использовании отдельных химических и микробиологических стадий в общем синтезе лекарственных средств.
  4. Генетическая, генная и геномная инженерии. Гены вирулентности как потенциальные биомишени. Маркерные гены. Использование маркерных генов в работе с рекомбинантными ДНК.

 

Билет 47

  1. Биотехнология. Основные принципы промышленного осуществления биотехнологических процессов: стадии биотехнологического производства, технология приготовления питательных сред для биосинтеза, поддержание чистой культуры
  2. Биотехнология. Производство белка микроорганизмов:продуценты белка, субстраты для получения белка.
  3. Новые экспериментальные системы для изучения синтеза вторичных метаболитов с использованием культуры тканей растений. Иммобилизация растительных клеток: необходимость, основные методы. Физиологические основы преимущества иммобилизованных растительных клеток перед традиционными способами культивирования. Системы культивирования иммобилизованных клеток
  4. Микроклональное размножение растений. Методы, повышающие частоту слияния протопластов.

 

Билет 48

  1. Биотехнология. Понятие о вторичных метаболитах. Особенности культивирования продуцентов вторичных метаболитов.
  2. Биотехнология. Основные принципы промышленного осуществления биотехнологических процессов: ферментация, общие принципы разделения веществ, методы тонкой очистки и разделения препаратов, получение товарных форм препаратов
  3. Биотехнология. Иммобилизованные ферменты: общая характеристика, классификация носителей, методы иммобилизации, применение иммобилизованных ферментов. Иммобилизованные клетки микроорганизмов.
  4. Биотехнология. Методы клеточной селекции. Генетические основы применения культуры клеток растений в селекционных целях. Виды культур растительных клеток, используемые в клеточной селекции. Преимущества метода клеточной селекции.

 

Билет 49

  1. Биотехнология препаратов для сельского хозяйства (бактериальные, грибные, вирусные энтомопатогенные). Антибиотики для сельского хозяйства
  2. Биотехнология. Генетическая инженерия. Гибридизация как высокочувствительный метод выявления специфических последовательностей нуклеотидов. Методы клонирования ДНК: клонирование ДНК in vivo. Геномные библиотеки и библиотеки кДНК. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Применение ПЦР
  3. Возможности развития использования биотехнологии в получении культуры клеток и тканей растений при получении лекарственных средств. Краткая историческая справка по получению каллусной культуры β. Определение каллусной культуры (получение каллуса,особенности питательной среды, стадии получения биомассы, преимущества каллусных и суспензионных культур). Факторы увеличения накопления вторичных метаболитов (питательные среды, значение регуляторов роста растений – ауксины, цитокинины, влияние предшественников на рост клеток, оптимизация технологических параметров – температура, рН, перемешивание в суспензионных культурах)
  4. Производство аминокислот. Основные способы получения. Их достоинства и недостатки. Условия и основные подходы к сверхсинтезу аминокислот.

Билет 50

  1. Биотехнология. Введение гена в клетку. Требования к векторной ДНК, ее состав. Гены - маркеры. Регуляция экспрессии генов прокариот и эукариот. Типы векторов. Способы прямого введения генов. Генетические манипуляции с бактериальными клетками.
  2. Регуляция внутриклеточных ферментативных реакций. Механизмы внутриклеточной ферментации.
  3. Биосинтез БАВ (биологически активные вещества) в условиях производства. Создание стерильных условий для биосинтеза Биосинтез БАВ.
  4. Современное состояние и проблемы биотехнологии в криобиологии.

 

Билет 51

  1. Биотехнология. Генная инженерия растений. Трансформация растительного генома - регуляторные элементы. Введение генов в растительные клетки. Экспрессия генетического материала в трансгенных растениях. Характеристика Ti- и Ri-плазмид. Генетическая трансформация растений с помощью Ti- и Ri-плазмид. Достижения генной инженерии растений. Проблемы биобезопасности трансгенных растений
  2. Биотехнология в производстве витаминов.
  3. Биотехнологическое производство. Виды процессов биосинтеза: периодический, полупериодический, непрерывный, многоциклический.
  4. ДНК-нанотехнологии. Нанотехнолонии в медицине.

 

Билет 52

  1. Наномедицина. Задачи наномедицины. Иммунотоксины. Липосомы. Применение нанонитей для биологической детекции.
  2. Белковая инженерия. Перспективы бионанотехнологий.
  3. Лауреаты нобелевской премии – биотехнологи. Перспективы биотехнологий.
  4. Биотехнология преднизолона на базе биотрансформации гидрокортизона. Технологическая схема получения, преимущества микробиологического синтеза. Расчет материального баланса процесса получения субстанции преднизолона.

Билет 53

  1. Технология получения ИФА диагностикумов. Принцип метода иммуноферментного анализа Технологическая схема получения наборов ИФА диагностикумов. Преимущества и ограничения применения ИФА тест-систем для скрининговых исследований доноров и контроля препаратов крови
  2. Современное состояние и проблемы биотехнологии производства антибиотиков.
  3. Нанотехнолонии в медицине. Нанобиотехнология вакцин.
  4. Значение антибиотиков и понятие антибиотиков. Возникновение антибиотиков. Беталактамные антибиотики: продуценты беталактамных антибиотиков. Группы антибиотиков, образуемых актиномицетами. Аминогликозиды. Тетрациклины. Макролиды. Левомицетин. Противогрибковые (полиеновы антибиотики). Противоопухолевые антибиотики.

Билет 54

  1. Антибиотики. Определение антимикробной активности антибиотиков. Условия ферментации антибиотиков. Рост биомассы антибиотиков. Предшественники беталактамных антибиотиков. Механизмы защиты продуцентов от антибиотиков. Ретроингибирование антибиотиков. Механизмы развития резистентности у бактерий к антибиотикам. Плазмидная резистентность. Борьба с резистентностью. Антибиотики резерва (ванкомицин, тейкопламин, ристомицин и др.). Антибиотики с ингибиторами беталактамаз микроорганизмов. Пенициллинсвязывающие белки (ПБС-2, ПБС-3).
  2. Биотехнология. Селекция микроорганизмов. Мутагенез и методы выделения мутантов. Клоновые культуры. Типы мутаций. Реверсии мутантов. Мутосинтез, блок-мутанты, мутосинтоны. Цели биотехнолога при совершенствовании биообъекта.
  3. Методы получения аминокислот. Механизмы регуляции биосинтеза аминокислот. Биосинтез лизина. Биосинтез треонина. Особенности культивирования штаммов-продуцентов. Особенности питательной среды. Условия ферментации аминокислот. Применение генной инженерии. Контроль качества аминокислот. Хроматографирование (тонкослойная хроматография ТСХ в анализе аминокислот).
  4. Биотехнология. Методы выделения и очистки продуктов биотехнологических производств.

Билет 55

  1. Основные понятия генной инженерии: клонирование, трансформация, вектор. Основные свойства векторов, используемых в генной инженерии. Векторы замещения. Инсерционные векторы. Векторы на основе плазмид. Участок ori, селективные маркеры, полилинкер. Система селекции с использованием альфа цепи бетта-галактозидазы. Компетентные клетки. Сравнительная характеристика различных штаммов. Бактериофаг М13. Эффективность трансформации, ее зависимость от длины плазмиды. Векторы на основе фага лямбда. Векторы ВАС, РАС, YAC. Области применения рассматриваемых векторов.
  2. Процессы перегонки в биотехнологии. Машины и аппараты. Биотехнологические процессы, основанные на выпаривании. Основные типы аппаратов.
  3. Трансгенные продукты и их использование в фармацевтике. Экономические аспекты биотехнологии и основные направления совершенствования биотехнологического производства.
  4. Нанотехнолонии в медицине. Нанотехнология в онкологии.

 

Билет 56

  1. GLP , GCP, GMP. Определения понятий GLP , GCP, GMP. Причина введения международных правил GLP , GCP, GMP в фармацевтическое производство. Национальные, региональные правила GMP. Содержание правил GMP. Терминология. Обеспечение качества. Персонал. Здания и помещения. Оборудование. Процесс производства. Отдел технического контроля. Валидация. Правила организации лабораторных исследований GLP. Правила организации клинических испытаний GCP.
  2. Определение экологии. Сигнально-коммуникативные молекулы-феромоны: феромоны-ремизеры, феромоны-праймеры. Классификация феромонов. Проблемы биотехнологии в экологическом плане. Различные пути утилизации отходов биотехнологического производства. Опасность биообъекта для окружающей среды. Продукты биотехнологического производства, опасные в экологическом плане.
  3. Биотехнологические аспекты фармацевтического производства. Этапы биотехнологического процесса. Направления совершенствования биотехнологического производства.
  4. Современное состояние и проблемы биотехнологии производства интерферона.

 

Билет 57

  1. Биотехнологические аспекты фармацевтического производства. Этапы биотехнологического процесса. Направления совершенствования биотехнологического производства.
  2. Основа иммунобиотехнологии. Вакцины. Живые вакцины. Неживые вакцины. Комбинированные вакцины. Токсины, как продукты жизнедеятельности микроорганизмов (экзотоксины, эндотоксины). Иммунобиотехнологические препараты. Получение вакцин.
  3. Возможности использования микроорганизмов в создании лекарственных средств в целом и стероидной структуры, в частности. Краткая историческая справка по развитию трансформации стероидов. Основные стероидные препараты. Структура стероидных препаратов. Сырье для получения стероидных гормонов. Пути биосинтеза стероидных гормонов в организме (холестерин). Основные микробиологические трансформации стероидов промышленного использования. Пути дальнейшего развития микробиологической трансформации стероидов.
  4. Современное состояние и проблемы биотехнологии производства вакцин.

 

Билет 58

  1. Основа иммунобиотехнологии. Сыворотки. Применение сывороток. Получение сывороток. Проблемы роста животных клеток. Процесс культивирования животных клеток. Процесс консервирования животных клеток. Особенности питательной среды. Проблемы стерилизации в иммунобиотехнологии.
  2. Метаболизм микробной клетки и его влияние на биотехнологию производства лекарственных средств. Индукция и репрессия синтеза ферментов. Схема индукции Жакобо и Моно. Аллостерический центр (определение, функционирование). Ретроингибирование (схема, меры борьбы). Строгий аминокислотный контроль (механизм, значение в биотехнологическом производстве). Катаболитная репрессия. Регуляция обмена азотсодержащих соединений. Перенос вещества через мембраны. Виды транспорта. Влияние характера переноса вещества через мембраны с эффектом продуктивности промышленных штаммов микроорганизмов при получении лекарственных средств.
  3. Технологический режим выращивания растительных клеток. Биореакторы. Методы иммобилизации в технологии выращивания растительных клеток (условия иммобилизации, способы иммобилизации, преимущества иммобилизации клеток, биотрансформация на примере Digitalis lunata). Биотрансформация как перспективное направление в получении лекарственных средств на основе культур клеток растений.
  4. Нанотехнолонии в медицине. Нанобиотехнология вирусов

Билет 59

  1. Нанотехнолонии в медицине. Наноинженерия тканей.  
  2. Микроэкология человека. Экологические ниши. Причины дисбактериозов в современном мире. Симбиоз человека и микрофлоры и его классификация. Нормальная (резидентская) микрофлора желудочно-кишечного тракта и ее значение для здоровья человека (противопатогенная функция, влияние на усвоение лактозы, влияние на холестерин, антитоксическое действие, влияние на иммунитет). Гнотобиология. Гнотобионты. Технология культивирования клеток микроорганизмов при получении препаратов нормофлоров. Применение нормофлоров. Методы микробиологического и биохимического контроля в производстве препаратов пробиотиков (пример).
  3. Биотехнология. Определение. История развития. Основные разделы биотехнологии. Общая характеристика продуцентов лекарственных препаратов и биологически активных веществ
  4. Биотехнология. Антибиотики. Классификация. Получение антибиотиков. Биологические методы анализа антибиотиков.

 

Билет 60

  1. Слагаемые биотехнологического процесса производства лекарственных средств. Методы культивирования лекарственных препаратов и биологически активных добавок.
  2. Инженерная энзимология. Общая характеристика. Иммобилизованные ферменты.
  3. Направленный мутагенез. Использование молекулярного докинга для оптимизации структуры белков. Получение рекомбинантных белков (инсулин, соматостатин, соматотропин, интерферон). Использование трансгенных животных для их получения.
  4. Биотехнология получения пробиотиков на примере бифидумбактерина. Культуры, используемые в технологии получения препарата: требования, культурально-морфологические свойства, источники получения культур. Порядок входного контроля сырья и материалов, используемых в технологии (спецификация на один вид сырья). Аппаратурная схема получения субстанции, содержащей бифидобактерии (графическая схема).

 

Билет 61

  1. Биотехнология. Получение посевного материала, выделение, концентрирование, очистка, стандартизация, сушка и контроль фармацевтической продукции.
  2. Ферментеры в биотехнологии. Классификация. Достоинства и недостатки. «Слабые точки» ферментера. Приемы, позволяющие улучшить процесс стерилизации внутреннего объема ферментера. Турбидостатический режим  работы ферментера. Отрицательные последствия пенообразования в ферментере. Способы пеногашения. Достоинства и недостатки химических способов иммобилизации ферментов.
  3. Основные физические методы иммобилизации ферментов и клеток. Физические и химические методы стимулирования выработки вторичных метаболитов в культурах растительных клеток. Причины и способы предотвращения утраты клетками рекомбинантных плазмид.
  4. Генетическая инженерия. Рекомбинантные ДНК. Методы получения рекомбинантных ДНК. Понятие вектора. Основные типы векторов. Трансформация и трансфекция. Основы технологии получения антибиотиков.

 

Билет 62

  1. Биотехнология получения вакцин. Субъединичные вакцины. Преимущества и проблемы получения.
  2. Биотехнологическое производство, этапы. Влияние природы (структуры) основного питательного субстрата на образование и количество тех или иных продуктов метаболизма (на примере культивирования тиамингетеротрофных дрожжей в условиях дефицита витамина В1).
  3. Преимущества биотрансформации стероидов перед химическими методами. Антисмысловые олиглнуклеотиды. Способы защиты препаратов на основе антисмысловых олиглнуклеотидов от разрушения внутриклеточными нуклеазами. Основные способы доставки к пораженным клеткам препаратов на основе антисмысловых олигонуклеотидов.
  4. Организмы-продуценты биотехнологической продукции. Культивирование микроорганизмов. Питательные среды для микроорганизмов. Классификации и типы сред. Методы выделения и очистки биотехнологической продукции. Создание и совершенствование микроорганизмов-продуцентов.

Билет 63

  1. Биотехнология аминокислот. Основные способы промышленного получения аминокислот. Преимущества и недостатки каждого из способов.
  2. Биотехнология. Получение биообъектов. Мутагенез. Основные типы мутагенов. Мутагенез в селекции.
  3. Диагностикумы в биотехнологии. Иммуноферментный (иммуносорбентный) анализ. Достоинства и недостатки метода. Преимущество методов ДНК-диагностики перед иммуноферментными.
  4. Основы биоинформатики: сравнение последовательностей нуклеотидов, сравнение последовательностей аминокислотных остатков. Гомология. Идентификация функциональных областей генома на основе нуклеотидного состава. Базы данных. Знание полной последовательности нуклеотидов генома: что это дает. Клонирование новых генов. Открытые рамки считывания. Переход к последовательности аминокислотных остатков. Анализ экзон - интронной структуры. Определение хромосомной локализации. Поиск регуляторных элементов. Предсказание функции клонированного гена по первичной структуре. Позиционное клонирование. Ген-кандидат. Анализ сцепления. Генетические маркеры. Прямая и непрямая генная диагностика.

Билет 64

  1. Биотехнология. Основные типы и классы биообъектов, используемых в биотехнологии. Основные требования к промышленным штаммам микроорганизмов.
  2. Биотехнология. Вторичные метаболиты. Особенности образования и факторы, влияющие на выход вторичных метаболитов.
  3. Биотехнология. Биоизостеры. Биоизостерическая замена при создании лекарственных препаратов.
  4. Клеточная инженерия как направление биотехнологии. Каллусная культура. Особенности физиологии каллусных клеток. Направленный мутагенез.

Билет 65

  1. Биотехнология. Реагенты, применяемые в процессах выделения белковых продуктов из водных растворов. Требования, предъявляемые к реагентам.
  2. Культуры клеток и тканей животных и растений. Проблемы и особенности         культивирования. Преимущества культивирования клеток и тканей.
  3. Основные подходы к биосинтезу антибиотиков. Роль предшественников. Мутационный биосинтез. Полусинтетические антибиотики.
  4. Подготовка и стерилизация питательных сред и аппаратуры. Подготовка воздуха для поверхностного и глубинного культивирования. Подготовка культуры продуцента. Основные требования к оборудованию. Классификация ферментеров по способу ввода энергии.

 

Билет 66

  1. Основные процессы клеточного метаболизма. Катаболитические и анаболитические процессы и их взаимосвязь. Понятие о первичных и вторичных метаболитах. Механизмы регуляции метаболитических процессов.
  2. Поддержание стерильных условий в процессе ферментации. Термостатирование. Пеногашение.  Контроль и управление процессами. Экзо- и эндометаболиты. Методы выделения и  очистки продуктов. Особенности выделения продуктов белковой природы.
  3. Инженерная энзимология. Классификация и применение ферментных препаратов. Ферментные препараты в медицине. Иммобилизованные ферменты и клетки. Преимущества  иммобилизованных биокатализаторов.
  4. Бионика в медицине. Биополимеры, получаемые биотехнологическими методами.

Билет 67

  1. Биотехнология. Иммуноанализ в медицине.
  2. Биотехнология. Нутрицевтики и пищевые добавки, получаемые биотехнологическими методами.
  3. Вторичные метаболиты. Основные представители. Роль вторичных метаболитов. Антибиотики, алкалоиды, стероиды, витамины. Основные продуценты.
  4. Поверхностное культивирование продуцентов. Глубинное культивирование продуцентов. Основные способы организации процесса глубинного культивирования (периодическое, полупериодическое, непрерывное). Основные варианты процесса непрерывного культивирования (режимы идеального вытеснения   и    смешения,   турбидостатический и хемостатический).

 

Билет 68

  1. Основные носители и способы иммобилизации. Основные области применения иммобилизованных биокатализаторов. Особенности конструкции оборудования для использования иммобилизованных биокатализаторов.
  2. Клеточная инженерия. Протопласты. Слияние протопластов. Гибридомы. Методы выделения трансформированных клеток (клонирование). Оптимизация экспрессии клонированных генов за счет сильных регулируемых промоторов или интеграции их в хромосому клетки-хозяина. Методы стабилизации клонированных белков.Химерные белки. Применение химерных белков.
  3. Геномика. Протеомика. Биоинформатика. Использование достижений геномики, протеомики и биоинформатики для получения лекарственных препаратов нового поколения.
  4. Полимерные биоматериалы. Основные требования, предъявляемые к полимерным биоматериалам. Основные области применения. «Умные биополимеры».

 

Билет 69

  1. Биотехнология получения антибиотиков на примере цефалоспоринов. Методы селекции культур – продуцентов антибиотиков, механизм антимикробного действия цефалоспорина С. Требования GLP к доклиническим испытаниям препаратов антибиотиков (протокол испытания на токсичность). Порядок входного контроля сырья и материалов, используемых в технологии (пример спецификации на ингредиент, используемый в технологии).
  2. Перспективы развития рекомбинантных лекарственных препаратов. Производители рекомбинантных лекарственных средств. Поливитамины. Эффективность профилактики гиповитаминозов.
  3. Биотехнология. Сахарный диабет. Современные методы лечения. Биотехнология инсулина.
  4. Пути создания высокоактивных продуцентов антибиотиков. Современные способы лечения онкологических заболеваний.

 

Билет 70

  1. Изложение технологии получения жидкого бактериофага с учетом особенностей розлива препарата в первичную упаковку. Расчет материального баланса получения готовой лекарственной формы жидкого бактериофага. Аппаратурная схема получения таблетированного бактериофага на основе концентрата бактериофага сухого (графическая схема). Порядок контроля готовой лекарственной формы препарата бактериофага в таблетках (спецификация на бактериофаг в таблетках). Особенности обращения препаратов бактериофагов, понятие о холодовой цепи (СОП по контролю климатических параметров склада).
  2. Современное состояние и проблемы биотехнологии производства ферментных препаратов.
  3. Классическая технология получения плазмозамещающих растворов и иммуноглобулинов из плазмы крови. Характеристика плазмы крови доноров как биотехнологической субстанции, спецификация на плазму для фракционирования. Методы контроля плазмы доноров по показателям вирусологической безопасности, ИФА и ПЦР тестирование. Принципиальная схема фракционирования плазмы доноров с учетом стадии инактивации вирусов, основные препараты (графическая схема).
  4. Биотехнология получения пробиотиков. Технология микрокапсулирования при получении лекарственных форм пробиотиков. Особенности обращения препаратов пробиотиков, понятие о холодовой цепи (СОП по контролю климатических параметров склада) БАД, содержащие бифидобактерии. Отличительные черты пищевых добавок и лекарственных препаратов пробиотиков.

 

Пример ответа:

Билет 29

  1. Методы промышленного синтеза БАВ и полупродуктов

Существует два вида синтеза: научный и промышленный.

Научный

Промышленный

преобладают задачи саморазвития синтеза, а также синтез новых классов веществ с известными полезными свойствами.

В промышленном же синтезе важны прагматические задачи получения и производства известных веществ с известными полезными свойствами, а также проверка результатов физико-химических и технологических исследований и оптимизация метода синтеза.

 

Задачи промышленного синтеза:

  1. Провести синтез; получить продукт.
  2. Охарактеризовать аналитически его свойства и качество;
  3. Отразить количественно условия, алгоритм и результативность синтеза. Для количественной оценки результативности выбранной схемы синтеза необходимы определенные критерии, выход продукта на каждой операции и селективность процесса.
  4. Разработка новых методов промышленной технологии, уже на первых этапах лабораторной работы прежде всего необходимо учитывать возможные требования производства.
  5. Оценить факторы, определяющие выбор предпочтительной схемы синтеза.

Различных вариантов синтеза дающих равный выход конечного продукта предпочтительнее тот, в котором большие выходы достигаются на более поздних стадиях. По мере продвижения стоимость промежуточных продуктов возрастает, а вместе с этим растет и цена потерь.

Способ изображения схемы синтеза сводится к следующему:

- в схеме синтеза показывают только исходное вещество и основной продукт превращения, соединенные стрелкой;

- реагенты, катализаторы пишутся в схеме над стрелкой;

    - условия проведения реакции и выход целевого продукта пишутся в схеме под стрелкой (комнатная температура и атмосферное давление не указываются).

Методы, применяемые для создания современных промышленных биотехнологий

  • HTS – технологии высокопроизводительного скрининга (High Throughput Screening). Новая технология фармакологических испытаний получила название ≪высокопроизводительный скрининг≫. Ее цель — не только определение биологической активности самых разнообразных соединений,но и выявление соединений-лидеров с наилучшими характеристиками в больших сериях однотипных молекул. Новая технология скрининга (HTS) позволяет быстро испытать тысячи биообьектов, состоящих из сотен структур. Теперь синтетики уже не успевали нарабатывать вещества для испытаний, и явно была необходима новая технология синтеза. Новая технология органического синтеза впервые заявила о себе в 1991 году и вскоре развилась в новое направление — комбинаторную химию (combinatorial chemistry). Еще одна революционная особенность HTS-технологии состоит в том, что можно тестировать не каждое соединение по отдельности, а смесь веществ. Предположим, мы синтезировали библиотеку из 1000 соединений, распределенных по 100 в десяти смесях. Если при испытании на определенном рецепторе хотя бы одно вещество из тысячи проявит нужную активность, то это специфическое взаимодействие обнаружится (например, по биолюминесценции продукта реакции) в одной из десяти смесей. Таким образом, круг поиска сразу сужается до ста соединений.
  • Мутагенез в биотехнологии ставит перед собой следующие задачи:

искусственное получение мутаций для усиления наследственной изменчивости организмов; используются мутагены - факторы, вызывающие изменения генов и хромосом; повышение генетического разнообразия для повышения эффективности искусственного отбора; при отборе сохраняют только мутации, необходимые для создания нового сорта; обычно получается у растений и микроорганизмов; у животных - мало эффективно (но получе­ны полезные мутации у рыб и тутового шелкопряда).

  • «Gene Shuffling» - «перетасовывание генов» – это генетическое конструирование, когда можно изменить генетическую программу микроорганизма. Генетическое конструирование в живой клетке in vivo включает получение и выделение мутантов с использованием различных способов обмена наследственной информацией живых микробных клеток. Генетическое конструирование in vitro основано на применении генетической инженерии, которая манипулирует выделенной из организма ДНК. Работа заключается в том, что сначала генетики удаляют аминоциклитол из структуры антибиотика, получая блок-мутанты, затем химики преобразуют аминоциклитол и далее биотехнологии соединяют в новую структуру антибиотика новый аминоциклитол и сахара в мультиферментных комплексах, где и происходит сборка новой молекулы антибиотика.
  • Биоинформатика - совокупность методов и подходов, включающих в себя: математические методы компьютерного анализа, статистикии информатики. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ - использование микроорганизмов для получения различных видов продукции: производство корма для скота; в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок, напр. незаменимых аминокислот); в медицине (антибиотики, гор­моны, витамины, другие лекарства) и др.

Главная цель: использование ферментов микроорганизмов для ускорения химических реакций.

КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ - методы культивирования клеток (выращивание из одной или нескольких клеток целых организмов или большой массы органического вещества), а так­же конструирования клеток нового типа на основе их гибридизации (объединяют целые клетки с образованием гибридного генома) и реконструкции (создание жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток - ядра, цитоплазмы, хромосом и др.)

  • Для выращивания клеток необходимы специальные условия: особая питательная среда, оп­ределенная температура, влажность, стерильные условия.
  • Возможность получения из небольшой части растения путем выделения и выращивания от­дельных клеток до 1 млн растений в год. Используется в селекции для ускорения размножения растений нового сорта и сокращения сроков его выведения. Пример: выращивание биологиче­ской массы женьшеня за 5 - 6 недель вместо 5 - 6 лет в природе. Особенно ценно для расте­ний, которые не удается размножать вегетативным путем.
  • Использование методов клеточной инженерии в селекции с целью получения гибридных клеток и выращивания из них гибридов (соматическая гибридизация). Пример: гибридомы - гибрид клетки (например, синтезирующей антитела) с опухолевой клеткой - бессмертны.
  • Нерешенность проблемы выращивания из отдельных клеток организма животного.
  • Клонирование животных - получение генетически идентичных особей (клонов) путем пе­ресадки ядра из соматической тела в яйцеклетку другого организма. Пример: получение овеч­ки Долли в Англии.
  1. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ - пересадка генов от одного организма к другому, получение трансгенных организмов с новыми свойствами.
  • Принцип: создание рекомбинантных молекул ДНК (содержащих гены разных организмов).
  • Создание с помощью пересадки генов новых сортов растений с ценными для человека при­знаками, например устойчивого к колорадскому жуку картофеля, высокоурожайных сортов сои и других растений.
  • Возможность пересадки генов человека в клетки микроорганизмов с целью синтеза ими цен­ных для человека ферментов, гормонов, например инсулина, необходимого больным сахарным диабетом.

Ферментная технология включает продукцию, выделение, очистку, использование в растворенной форме и, наконец, применение в иммобилизованном виде ферментов в широком круге реакторных систем. Ферментная технология, вне всякого сомнения, обеспечит в будущем разрешение наиболее насущных проблем, стоящих перед обществом; например, обеспечением пищей, источниками энергии (ее сохранением и использованием с максимальной эффективностью), а также улучшением окружающей среды.

Основные сферы применения биотехнологии в производстве

  • Лекарственные препараты
  • Химические вещества
  • Биотопливо
  • Производство ферментов.

 

  1. Основы нанохимии. Наноматериалы медико-биологического назначения.

Нанохимия - область науки, связанная с получением и изучением физико-химических свойств частиц, имеющих размеры в несколько нанометров. Одна из приоритетных задач нанохимии – установление связи между размером наночастицы и её свойствами.  Нанохимия находится в стадии быстрого развития, поэтому при её изучении постоянно возникают вопросы, связанные с понятиями и терминами. Четкие различия между терминами “кластер”, “наночастица” и “квантовая точка” пока не сформулированы. Т

Термин “кластер” чаще используют для частиц содержащих небольшое число атомов, термин “наночастицы” – для более крупных агрегатов атомов и распространен для описания свойств металлов и углерода. Под понятием “квантовая точка” обычно подразумеваются частицы полупроводников и островков, где квантовые ограничения носителей зарядов или экситонов влияют на их свойства. Кластеры (от англ, cluster, букв. - пучок, рой, скопление), группы близко расположенных, тесно связанных друг с другом атомов, молекул, ионов, иногда ультрадисперсные частицы. По числу атомов металла, образующих остов кластерного соединения, - нуклеарности (q)-кластеры делят на малые (q = 3-12), средние (q = 13-40), крупные (q=41-100) и сверхкрупные, "гигантские" (q>100). Кластеры и наночастицы обладают высокой химической активностью и способны вступать в реакции с другими веществами практически без какой либо дополнительной энергии. Избыточность энергия таких частиц объясняется нескомпенсированностью связей их поверхностных атомов. Большой вклад в поверхностных атомов в энергию системы. Это объясняет поверхностное натяжение и капиллярный эффект. Избыточность энергии существенно влияет на температуру плавления, растворимость, электропроводность, окисленность, токсичность, взрывоопастность и т.д

Производство материалов. Нанотехнология принципиально изменила методы изготовления материалов и устройств. Возможность синтезировать наномасштабные элементы структуры с точно регулируемыми размерами и составом, а затем собирать такие элементы в более крупные структуры, обладающие уникальными свойствами и функциями, привела к революционным изменениям во многих отраслях материаловедения и промышленности. Использование наноструктур позволило получать более легкие и прочные материалы с программируемыми характеристиками, снизить стоимость эксплуатации устройств благодаря повышению их качества, создать принципиально новые устройства, основанные на новых принципах и имеющие новую «архитектуру», а также производить молекулярные и кластерные объекты. Производство молекул и кластеров дало большие преимущества при сборке на наноуровне материалов с заданными характеристиками. Возникающие при этом задачи связаны с конструированием и получением биоматериалов и материалов с биохарактеристиками, развертыванием экономически выгодных, крупномасштабных производственных процессов, а также изучением причин деградации материалов на наномасштабном уровне. Основные области применения нанотехнологии в материаловедении и производстве материалов перечисляются ниже: · Изготовление наноструктурных керамических и металлических изделий с точно заданными размерами, т. е. изделий, не требующих дальнейшей машинной обработки. · Использование наночастиц для цветной печати, превосходящей по качеству существующие способы. · Исследование процессов науглероживания поверхности или нанесения карбидных покрытий с наноструктурой для получения новых типов режущих инструментов и для различных применений в электронике, химии и технике. · Разработка новых стандартов измерений, пригодных для использования в нанотехнологии. · Изготовление на основе нанотехнологии новых типов чипов (кристаллов с электронными схемами) с более высоким уровнем сложности и функциональных характеристик.

 

  1. Биотехнологии как мощный импульс для развития отечественной фармацевтической промышленности.

Провизор в наше время обязан знать биотехнологию в рамках своей профессии, работая на отечественном рынке лекарственных средств, тесно интегрированным с мировым производством лекарственных препаратов. Номенклатура лекарственных препаратов, полученных на основе биообъектов в силу объективных причин имеет тенденцию к своему расширению. В категорию таких лекарственных препаратов входят:

  1. лекарственные средства в состав которых входят аминокислоты и препараты на их основе, антибиотики, ферменты, коферменты, кровезаменители и плазмозаменители, гормоны стероидной и полипептидной природы, алкалоиды;
  2. профилактические средства, в число которых входят вакцины, анатоксины, интерфероны, сыворотки, иммуномодуляторы, нормофлоры;
  3. диагностические средства, в число которых входят ферментные и иммунные диагностикумы, препараты на основе моноклональных антител и иммобилизованных клеток. Это далеко не полный перечень лекарственных препаратов, которые имеются в современной фармации, в основе производства которых используются биообъекты.

В настоящее время фармацию характеризует как минимум третья часть лекарственных средств от общего объема производимых лекарств, которая использует современные биотехнологии. «Биотехнология – это направление научно-технического прогресса, использующее биологические процессы и агенты для целенаправленного воздействия на природу, а также для промышленного получения полезных для человека продуктов, в том числе лекарственных средств». Биотехнология – комплексная наука, это и наука и сфер

Начиная с первых шагов и до наших дней технология изготовления лекарственных средств предусматривает использование субстанций, получаемых из разных источников, сюда входят - ткани животных или растений, неживая природа - химический синтез.

Если мы говорим о возможностях перевода сорбита в сорбозу, или ситостерина в 17-кетоандростаны, или фумаровой кислоты в аспарагиновую и т.д., то в этих случаях биотехнология успешно конкурирует с тонкими химическими технологиями на отдельных этапах изготовления лекарственных средств, а в ряде случаев, например, при синтезе витаминав В12 биотехнология может обеспечить всю последовательность сложных химических реакций, необходимых для превращения исходного предшественника (5,6 диметилбензимидазола), в конечный продукт – цианокобаламин. Конечно, в последнем случае, когда всю технологическую цепочку осуществляет биообъект, находящийся в искусственных условиях, то он должен иметь условия наибольшего (максимального) благоприятствования (комфорта), что в свою очередь, предполагает обеспечение биообъекта необходимыми источниками питания, защиту от внешних неблагоприятных воздействий. Не менее важную роль в работе биообъекта играет и инженерно-техническая база, то есть процессы и аппараты биотехнологических производств для создания лекарственных средств..

  1. Лаборатория биоматериалов - создание новых биоматериалов на основе современных биотехнологических подходов, создание биосовместимых материалов.

Достижение в области биоматериалов пренадлежит биотехнологии. За последние 30 лет использовано более 40 различных материалов (керамика, металлы, полимеры) для лечения, восстановления и замены более 40 различных частей человеческого тела, включая кожные покровы, мышечную ткань, кровеносные сосуды, нервные волокона, костную ткань. в медицинских целях. Это инновационное применение специально спроектированных керамических материалов для замены и лечения больных или поврежденных частей тела”. Эту область современного материаловедения именуют (не вполне, впрочем, справедливо) биокерамикой, она охватывает материалы для эндопротезов в травматологии и ортопедии, пломбировочные материалы в стоматологии, имплантаты в челюстно-лицевой хирургии, медико-косметические средства.

Биокерамика должно обладать определенными химическими свойствами (отсутствие нежелательных химических реакций с тканями и межтканевыми жидкостями, отсутствие коррозии), механическими характеристиками (прочность, трещиностойкость, сопротивление замедленному разрушению, износостойкость), биологическими свойствами (отсутствие реакций со стороны имунной системы, срастание с костной тканью, стимулирование остеосинтеза).

По характеру отклика организма на имплантат биоматериалы классифицируют следующим образом:

1) токсичные (если окружающие ткани отмирают при контакте) - большинство металлов;

2) биоинертные (нетоксичные, но биологически неактивные) - керамика на основе Al2O3 , ZrO2 ;

3) биоактивные (нетоксичные, биологически активные, срастающиеся с костной тканью) - композиционные материалы типа биополимер/фосфат кальция, керамика на основе фосфатов кальция, биостекла.

Основной недостаток биоинертной керамики – низкая долговечность вследствие экранирования механических нагрузок, приводящее к резорбции костной ткани, прилегающей к имплантату, и утрату последнего. Тем не менее, подобные материалы, по-видимому, не имеют пока альтернативы, как заменители тазобедренного сустава. К наиболее ярким представителям биоактивных материалов относятся биостекла (наиболее используется состав "45S5": 24.5 % Na2O, 24.5 % CaO, 45.0% SiO2, 6% P2O5; варьируя состав, можно изменять биоактивность стекол и их резорбируемость) и материалы на основе гидроксиапатита (ГАП) – Ca10(PO4)6(OH)2 (плотная и пористая керамика; ГАП-покрытия на металлических имплантатах; композиты ГАП–полимер, моделирующие, как, например, композит ГАП–коллаген, состав и структуру кости). К сожалению, невысокие механические характеристики подобных материалов не позволяют создавать крупные нагружаемые имплантаты. Перспективы в области разработки биоматериалов связаны с развитием всего спектра имеющейся на сегодня биокерамики. Особый интерес представляют исследования, исповедающие “регенерационный” подход, в котором акцент делается не на замещение дефекта имплантатом с подходящими механическими характеристиками, а на быструю биодеградацию материала и замену его костной тканью (т.е. на первое место у таких материалов выходят биологические свойства).
Требования, предъявляемые к биоматериалам:

  • химические свойства – отсутствие нежелательных химических реакций с тканями и межтканевыми жидкостями – отсутствие коррозии, или растворение с контролируемой скоростью
  • механические свойства – прочность, трещиностойкость, сопротивление замедленному разрушению (усталости), износостойкость
  • биологические свойства – отсутствие реакций со стороны имунной системы (биосовместимость) – срастание с костной тканью – стимулирование остеосинтеза.

Перспективны для применения в медицинских целях и углеродные материалы. Так, например, использование материалов на основе композитов углеродных трубок с полимерами позволяет создавать биосовместимые имплантаты. Упругие модули углеродных материалов близки к костным, а в ходе in vitro тестов не наблюдается ухудшения прочностных свойств. Другой перспективный "кандидат" на роль полного заменителя сустава - углеродный композит, армированный углеродными волокнами. Его механические свойства близки к характеристикам кости. На сегодняшний день углеродные композиты - наиболее вероятные материалы, которые прейдут на замену Тi протезам. Очень интересным и перспективным является так называемый "регенерационный подход". При этом используются различные материалы (биодеградируемые полимеры, биоактивные стекла, композиты HAp/CaSO4, Покрытие из НАр (b) , на полимерных волокнах (a) в растворе-аналоге межтканевой жидкости костные клетки и протеины на носителях из HAp, CaSO4 и др.) для стимуляции и ускорения костной регенерации. Правда, данный подход применим лишь к залечиванию малых дефектов.

Список литературы

  1. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований./ Под ред. М.К.Роко, Р.С.Уильямса и П.Аливисатоса. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002. - 292 с. 2. Гусев А.И., Ремпель А.А.
  2. Нанокристаллические материалы. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. — 224 с. 3. Мелихов И.В.

3.Тенденции развития нанохимии // Российский химический журнал. 2002 (5). Т. XLVI. C. 7 – 14. 4. Гусев А.И.

  1. Егорова, Т. А . Основы биотехнологии / Т. А. Егоровой, С. М. Клуновой, Е. А. Живухиной. – М. : Академия, 2003. – 208 с.
  2. Глик, Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение /Глик, Д. Пастернак. – М. : Мир, 2002.
  3. Безбородов, А. М. Ферментационные процессы в биотехнологии /

А. М. Безбородов, Н. А. Загустина, В. О. Попов. – М. : Наука, 2008. – 335 с.


Уважаемый студент, данная работа поможет Вам быстрее усвоить учебный материал, и станет хорошей основой для выполнения Вашей собственной контрольной работы

А если тема Вашей работы полностью соответствует вышеуказанной, не стоит сомневаться, Вы останетесь довольны выбором.

Если же у Вас остаются некоторые сомнения, Вы в любое время можете связаться с нами, и мы постараемся их развеять: представим скриншот любой страницы, отчет об уникальности, информацию о количестве заявок на приобретение работы и ответим на любые интересующие Вас вопросы.

Пожалуйста, обратите внимание, работа будет Вам предоставлена в формате Word, где отображены все формулы и приведены полные расчеты.



ИЛИ