生物制品生物制品绪论.ppt

1,生物制品学教案,信阳农专,张 梓 英,2,一、课程的性质，地位和任务,生物制品学是以预防兽医学和生物工程理论为基础，研究动物传染病和寄生虫病的免疫、诊断、治疗用的生物制品的制造理论、技术、工艺、检验、保藏及使用的科学，是微生物专业的一门专业必修课。,3,2、通过本课程学习，要求学生掌握生物制品的基础制备知识和使用方法，为今后实践工作奠定良好的基础。,4,二、课程教材：,理论教材：采用姜平主编的高等院校面向21世纪本科教材兽医生物制品学。中国农业出版社。 实验教材：采用王宪文主编的兽医生物制品制备技术，中国农业科学技术出版社。,5,三、主要参考书：,兽医微生物学陆承平，中国农业出版社 兽医生物制品学王明俊，中国农业出版社 动物微生物 崔保安，中国农业出版社 兽医生物制品实用技术，中国农业大学出版社,6,四、教学安排：,总学时，90学时，周4，实验10，实习一周,30学时。 实习周:12周生物制品,13周是发酵实习周。 考核：平时10%，期中20%，实验10%，期末60%。,7,第一章 绪 论,第一节 生物制品的概念和应用 生物制品的概念 生物制品：以免疫学为基础,利用微生物、寄生虫、及它们的代谢产物及免疫应答物质制成的，供动物疫病的诊断、治疗和预防的制品。,8,生物制品学： 研究包括两个方面： 1是生物制品的生物学，即研究病原微生物及宿主的关系。 2是研究生物制品的工艺学、制造、保藏、使用方面的内容。,9,该课程涉及的相关学科有：微生物学，免疫学，传染病学，实验动物，生物化学，细胞学，分子生物学，制冷学，生物工程学等。学生要学好这门课，必须具备上述知识和理论。该课是一门实用的专业课。,10,二、应用范围,（一）免疫预防： 传染病是预防为主，防重于治。疫苗预防是消灭传染病的主要途径。,11,各种过去预防传染病成功的事例：如，人类消灭了天花病，是靠接种牛痘疫苗完成的，1980年后，全世界就停止了牛痘疫苗的接种，因为，消灭了该病。1956年，全国用牛瘟兔化苗，扑灭了牛瘟病；1996年用牛肺疫兔化绵羊弱毒苗，消灭了牛肺疫。我国研制的猪瘟兔化弱毒苗，使朝鲜在60年代消灭了猪瘟病。我国的猪瘟也得到了有效控制。 其次，我国生产的鸡新城疫苗、马立克疫苗，也有效的控制了禽病的发展,12,13,另一方面：有些弱毒疫苗，带有野毒或污染，成了疫病的扩散根源，应该用SPF的动物、细胞、鸡胚制备疫苗。免疫血清也要用SPF 的动物，防止在预防或治疗时，给家畜又传染上新的传染病，因此，生物制品要严格管理。,14,（二）诊断制品： 是利用微生物及免疫应答物质制备的，用于家畜传染病诊断的制品。现多见是试剂盒，是当前科技发展的主要方向。临床实践，应该循证治疗，不能盲目说病，一定要有根据。,15,我国的诊断试剂盒比较落后，仅有改革开放前的老传染病的试剂盒，如，鸡白痢凝集抗原、布氏平板凝集抗原、炭疽沉淀抗原、牛结核菌素和布氏杆菌水解素等。现在流行的是Elisa试剂、PCR、胶体金等。目前我国主要进口外国的产品，国内不稳定。,16,（三）治疗制品 高免血清（多次免疫动物，提取的血清）、卵黄抗体等具有紧急治疗的效果。兽医上用的有猪瘟血清、小鹅瘟血清、法氏囊卵黄抗体等，在实践中起到了很好的作用。,17,人医：破伤风抗毒血清、白喉毒素血清、肉毒血清等；前几年防SARS时，北京301医院姜树春老教授患上SARS，静脉注射了100毫升康复人的血清，2天后就痊愈了，姜树春是70岁的老人，说明血清的治疗效果。,18,现在，我国忽视了动物高免血清的制备，很多传染病发生，买不到相应的血清。学好这门课，在养殖场可以自己做高免血清，本场血清用于本场，不牵涉其他传染病的传播。,19,（四）动物保健 养重于防，因此，提高动物自身抵抗力很重要。现在经常使用的是微生态制剂和副免疫制品。,20,学习该课程的目的和任务：研究制造出安全高效的疫苗、诊断试剂和免疫血清，杜绝和预防病原微生物的扩散和传播，控制和消灭动物传染病，促进畜牧业的健康发展。,21,第二节、生物制品的分类及命名,生物制品的分类 生物制品种类繁多，只有进行分类，才便于学习和实践中使用和区别，常规的分类有两种，1是按性质和用途分类；2是按物理和制造进行分类，下面先讲第一种分类方法。,22,生物制品按性质分类：5类 有预防用的疫苗和类毒素； 有诊断用的诊断剂； 有治疗用的高免血清； 有调整微生态平衡的微生态制剂； 以及副免疫制品等。,23,1、预防制品：（疫苗（vaccine）和类毒素） 1）疫苗：接种动物能产生自动免疫的一类生物制品，有微生物、寄生虫组成。,24,过去人们习惯将病毒、立克次氏体制成的叫疫苗，将细菌、支原体和螺旋体制成的叫菌苗。现在农业部统一规定，“由特定细菌、病毒、立克次氏体、螺旋体、支原体，及寄生虫制成的主动免疫制品，一律称为疫苗，可分别叫它们什么细菌疫苗或什么病毒疫苗。,25,（1）常规疫苗： 由病原微生物完整本身加工制备的叫之。 A、灭活疫苗（死疫苗）：用物理或化学方法将病原微生物杀死，仍保留免疫原性。一般是由强毒力微生物制成，多加上佐剂，提高免疫效果。,26,灭活疫苗的优缺点：,优点：a，安全，无副作用，不返祖不散毒。 b，不中和母源抗体和机体抗体。 C，运输保存方便，多为水剂湿苗。 缺点：a，需多次免疫，抗原用量大，价格贵，抗体持续时间短（外国多用）。 b，只能注射，需要佐剂，仅刺激体液免疫。 弱毒疫苗的优缺点和灭活疫苗相反，不再重复。,27,A）自身或自家灭活疫苗 从患病动物自身病灶分离病原微生物制成的灭活疫苗，如人反复葡萄球菌感染，可选用此方法做苗；对动物可用本场分离的病菌制成灭活疫苗，用于本场，具有抗原的针对性，如仔猪黄白痢自家灭活疫苗，链球菌自家灭活疫苗。,28,B）组织灭活疫苗 利用含病原微生物多的组织制成的灭活疫苗，如兔瘟灭活疫苗，猪园环病毒自家组织灭活苗。,29,B、活苗（弱毒疫苗） 用人工方法使病原微生物变异减毒而制成。 分强毒活疫苗，如宋朝我国制备的人痘疫苗；还有中等毒力的鸡新城疫I系，法氏囊中等毒力苗，传支H52等。,30,弱毒疫苗：卡介苗人工培育13年230代；鸡新城疫I系自然脱毒筛选；炭疽疫苗高温诱变。猪瘟兔化弱毒疫苗钝感动物。,31,化学诱变疫苗：猪丹毒疫苗培养基里加锥黄素；仔猪副伤寒疫苗培养基里加醋酸砣；猪肺疫疫苗培养基加海鸥洗衣粉。,32,同源疫苗：由病原微生物本身减毒制成，大多数是这样的疫苗。 异源疫苗：含同类属抗原的非同种微生物制备成。如：鸡马立克氏病，用火鸡疱疹病毒疫苗预防；犬瘟热病-用人麻疹疫苗可以预防；人天花病用牛痘疫苗预防。,33,在疫苗中，仅有少数是异源疫苗，即不同微生物，同类抗原少，像钥匙开锁一样，其他钥匙开这个锁纯属偶然。,34,c) 单价疫苗：利用同一株微生物（这个微生物就一个血清型）或一种微生物的单一抗原制成。如猪大肠杆菌K88疫苗，禽流感H5N1疫苗。 d) 多价疫苗：是同一种微生物的若干血清抗原菌株制成 ，如：大肠杆菌K88，K99，P987三价疫苗；口蹄疫O、A双价疫苗。,35,e) 混合疫苗，又叫联苗：不同微生物按一定方法混合制成，如：猪三联疫苗，即是猪瘟、猪丹毒、猪肺疫三联疫苗。,36,（2）新型疫苗 亚单位疫苗：利用微生物一种或几种亚单位结构制成的疫苗。如：流感的血凝素，神经氨酸酶，肺炎双球菌的荚膜多糖等，都可以做成疫苗。 化学疫苗：用化学方法提取微生物的有效免疫成分而制成。比亚单位疫苗更简单，如提取荚膜多糖可以做成。,37,合成肽苗：人工合成肽抗原，与适当载体和佐剂配合而成。如流感病毒的18肽疫苗，口蹄疫的多肽疫苗已经使用。（安全） 基因工程疫苗：通过DNA重组技术而制成的新型疫苗，主要有：,38,39,基因缺失疫苗：切除病原微生物的有害基因而制成，如伪狂犬TK基因缺失，还有gE，gG基因的缺失。 基因工程活载体疫苗：将目的基因插入到细菌或病毒体内表达。如将流感病毒血凝素基因插入到牛痘疫苗，将志贺氏菌的基因插入到沙门氏菌中表达。,40,病毒抗体复合物疫苗：是由相应抗体包埋病毒制成。特点是安全，病毒缓慢释放。 基因疫苗：即DNA疫苗，将编码某种蛋白质的DNA构建于载体注入体内，在体内表达出某种蛋白质抗原，具有免疫作用。,41,自杀DNA疫苗：为防止DNA重组或改变机体的基因，或使机体致癌，设计了自杀DNA疫苗，即该基因注入体内后，复制若干代后自动关闭。,42,抗独特疫苗：利用抗原和抗体是镜像关系原理设计出的疫苗。 Ag-动物-Ab1 -动物-Ab2（抗独特疫苗） Ab2-动物-Ab3， 这里Ag和Ab2是一样的，Ab1和Ab3是一样的。 利用抗独特疫苗免疫动物，使动物产生的抗体（Ab3=Ab1）可对抗原来的微生物。,43,2）、类毒素（脱毒毒素） 由细菌外毒素经过0、3%-0、4%甲醛处理脱毒制成，如破伤风类毒素，白喉类毒素。,44,内毒素：G-细菌，细胞壁脂多糖，毒性弱，发热反映，加热不破坏，抗原差。 外毒素：G+细菌，分泌的蛋白质，毒性强，引起死亡，容易变性，抗原好，甲醛处理为类毒素。,45,3）寄生虫疫苗：利用微小寄生虫虫体制备的疫苗。如弓形体疫苗，球虫疫苗等。,46,2、诊断剂,用于免疫学诊断，是由抗原或抗体组成，原理是抗原或抗体是特异性结合，利用已知一方，可以检测另一方的存在。实际中可以用于传染病诊断，抗体水平检测以及病原微生物的鉴定。常用的有以下6类方法：,47,凝集反应用的抗原或抗体：如鸡白痢或布氏杆菌凝集抗原。 补体结合反应用的抗原或抗体。 沉淀反应：炭疽沉淀反应ascoli实验，法氏囊抗体检测。 标记用抗原或抗体：荧光抗体，酶标抗体-elisa 鉴定细菌用的多价血清或因子血清沙门氏菌 PCR-聚合酶链反应,48,3、高免血清,人工高度免疫动物提取的血清，用于传染病的治疗和紧急预防如猪瘟血清，小鹅瘟血清，法氏囊卵黄抗体等。,49,4、微生态制剂,即益生素或叫EM（有效的微生物制剂），是有益的活菌制剂，调节机体微生态平衡，达到预防或治疗疾病的目的。常见的细菌有乳酸杆菌、双歧杆菌、地衣芽孢杆菌，蜡样芽孢杆菌等。 益生元：促进有益细菌生长的物质，如双歧因子，寡聚糖等。,50,5、副免疫制品（非特异免疫增强剂）,能促进、增强、调节免疫功能的 非特异性制品，也叫免疫增强剂。用于治疗免疫功能低下，免疫缺陷，恶性肿瘤等疾病。临床上有 干扰素，转移因子，白细胞介素，卡介苗，霍乱毒素。,51,(二)按制造方法和物理性状分类,1、普通制品：一般方法制备的生物制品，如炭疽杆菌芽孢苗。 2、精制制品：对普通制品进行浓缩和精制，如精制的破伤风类毒素或抗毒素。 3、液状制品：也叫湿苗，多为灭活疫苗或诊断制品。 4、冻干制品：将疫苗冷冻干燥，可更好保护微生物的活性，弱毒疫苗多为冻干制品，另激素、血清、补体等也可以冻干。 5、佐剂制品：非特异增强疫苗的免疫应答物质，如铝胶，蜂胶，油类，卡介苗等。,52,二、生物制品的命名原则,农业部规定的兽医新生物制品管理办法有10条原则 命名原则：明确，简练，科学。 不用商品名和代号。 一般制品为：动物名称+病名+制品名称，如猪瘟兔化弱毒疫苗。 共患病不列出动物名：如破伤风类毒素或抗毒素。 疫苗名称要规范，主动免疫的菌苗，疫苗统称为疫苗。,53,分活疫苗和死疫苗。 同一类不同毒株的疫苗，全称后面加括号注明，如猪丹毒活疫苗（GC42）-是哈尔滨兽研所通过豚鼠370代选育后，再通过雏鸡42代选育成的弱毒疫苗。猪丹毒活疫苗（G4T10）是江苏兽研所，将370代的菌，再通过培养基里加锥黄素，50代选育的。,54,联苗：动物名称+若干病名+X联苗，如猪瘟、猪丹毒、猪肺疫三联疫苗。简称猪三联。 多价苗：动物名+病名+若干血清型+X价疫苗，如仔猪黄白痢K88，K99，P987三价弱毒疫苗。 10、生物制品制造方法不注明，属企业秘密。,55,第三节 我国生物制品的发展历史和成绩,古代历史上的成绩：早在1000多年前，宋真宗时期，我国人民就已经会用痊愈天花病人的干痘痂粉，吹入鼻孔，预防人的天花病，叫吹花。后传给俄罗斯和土耳其等国家。预防牛瘟，我国甘肃省早知道，用康复牛的血，灌服给其他牛，可以预防牛瘟。,56,1796年，英国乡村医生琴纳，用牛痘浆给人接种预防天花成功，1980年全世界消灭了天花,疫苗也叫牛痘苗的代名词（vaccine），沿用至今。,57,(Edward Jenner,17491823)首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。,58,1881-1884年，法国巴斯德，发明了炭疽疫苗、禽霍乱疫苗及狂犬疫苗。1921年，卡介苗诞生，用13年230代培育成功。后又发展有白喉抗毒素及破伤风类毒素和抗毒素。,59,路易斯巴斯德（公元1822-1895年），法国微生物学家、化学家。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学。循此前进，在战胜狂犬病及鸡霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得了成果。英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题。从此，整个医学迈进了细菌学时代，得到了空前的发展，人们的寿命因此而在一个世纪里延长了三十年之久。,60,61,巴斯德发现免疫现象,62,我国猪瘟兔化弱毒疫苗质量世界第一；发明的 牛肺疫兔化弱毒疫苗，为我国消灭牛肺疫起到了关键作用，马传贫白细胞活疫苗，为 我国填补了空白，猪三联弱毒疫苗，也是我国首创打破了细菌和病毒疫苗不能混合生产的 历史。,63,其次，畜禽常用的疫苗和血清，我国都可以自己生产。 特殊疫苗，我国研制有鸡球虫病疫苗，猪囊虫疫苗及弓形体疫苗。 还有水产用的嗜气单胞菌疫苗和 草鱼出血热灭活疫苗。 辅助治疗的副免疫制品有猪干扰素，白细胞介素等。 冻干技术的改进，用真空箱内压盖技术，为弱毒疫苗生产质量提高作出了贡献。,64,华中农大程焕春院士，自主开发研制的伪狂犬基因缺失疫苗，填补了我国该疫苗的空白。 我国除上述生物制品外，还开发研制了大量诊断试剂，传统有鸡白痢全血平板凝集抗原和布氏凝集抗原，结核菌素等。新研制有ELISA各种诊断试剂，基本满足国内畜禽疾病的诊断。,65,2001年时，我国兽医生物制品有188种，灭活疫苗56种，活疫苗57种，抗血清7种，诊断试剂61种，其他制品7种。最近几年，我国新增生物制品更多，有力的促进了我国畜牧业的发展。,66,第四节、生物制品的发展前景,我国养殖业发展速度快，猪鸡的饲养跃居世界第一。但是，畜禽疫病十分严重，我国畜禽出栏率比外国发达地区低的多。新疫病不断出现，旧的病死灰复燃。当前，迫切需要高质量的生物制品来解决问题，今后生物制品的方向应该是：,67,1、传统疫苗为主，多联多价苗倍出。 传统疫苗有质量稳定，价格低廉的优势，在农村广大地区，起主导作用；一些多联多价疫苗，将降低劳动成本，成为畜牧业发展的新需求。,68,2 、提高疫苗质量，研制新型疫苗 SPF，是指无特定病源动物，鸡胚，细胞是弱毒疫苗质量的关键，但是，部分疫苗不是用SPF原料生产的，造成疫苗的污染和散毒，需