Nội dung

CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG Y HỌC 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG Y HỌC I. SX các chất có hoạt tính dược học; -Sản xuất kháng thể đơn dòng (KTĐD): phân tích miễn dịch, định vị các khối u, phát hiện một số protein có liên quan đến sự hình thành khối u, xác định các loại vi khuẩn khác nhau, ... -Sản xuất các dược phẩm: kháng sinh, hocmoon tăng trưởng, vaccxin và các protein có hoạt tính sinh học: Tìm kiếm các kháng sinh mới do hiện tượng kháng lại tác dụng của kháng sinh. II. Chẩn đoán bệnh: -Miễn dịch: kháng thể -KTĐD -DNA III. Điều trị bệnh -Liệu pháp gen -Vaccine -Tế bào gốc 22 Apr 202 2 Pag. KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG Kháng thể (antibody) là các phân tử immunoglobulin (bản chất glycoprotein), do các tế bào limpho B cũng như các tương bào (biệt hóa từ lympho B) tiết ra để hệ miễn dịch nhận biết và vô hiệu hóa các tác nhân lạ,vi khuẩn, virus. KTĐD là tập hợp các phân tử kháng thể đồng nhất về mặt cấu trúc và tính chất. Kháng thể đơn dòng và kháng thể đa dòng 22 Apr 202 2 Pag. KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG Năm 1975, César Milstein và Georges Köhle khám phá một kỹ thuật tạo ra lượng lớn các tế bào bạch huyết, có khả năng sản xuất một dạng kháng thể duy nhất. Các kháng thể này chỉ đáp ứng với một loại kháng nguyên chuyên biệt, VD: chỉ một độc tố hay một siêu vi = kháng thể đơn dòng (Monoclonal Antibodies). César Milstein và Georges Köhle đã được nhận giải thưởng Nobel về y học vào năm 1984. 22 Apr 202 2 Pag. SX KTDD -tiêm các tế bào khối u vào cơ thể chuột, kích thích tế bào lympho B (B cells) sản xuất các kháng thể. -Kết hợp tế bào lympho B chứa kháng thể với các tế bào myeloma bất hoạt (tế bào ung thư từ một con chuột khác) - tế bào lai (hybrid cells) mang đặc tính của tế bào ung thư và của tế bào lympho B, phát triển nhanh và tạo kháng thể cần thiết. - phân lập tế bào lai và cho phát triển để đưa vào qui trình sản xuất KTĐD. 22 Apr 202 2 Pag. ỨNG DỤNG KTDD Chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư: - tiêm vào người bệnh 1 KTĐD gắn một chất đồng vị phóng xạ có khả năng nhận biết tế bào ung thư -KTĐD sẽ tìm tế bào ung thư để bám vào. -Nhờ chất đồng vị phóng xạ mà máy huỳnh quang sẽ chụp hình và phát hiện ra các tế bào ung thư. -đưa vào cơ thể bệnh nhân một lượng thuốc đặc trị được tính toán vừa đủ tiêu diệt, hạn chế tối đa gây hại các tế bào lành mạnh. 1997,dược phẩm KTĐD đầu tiên Rituximab, được FDA cho lưu hành tại Mỹ để điều trị bệnh ung thư bạch huyết. 22 Apr 202 2 Pag. ỨNG DỤNG KTDD - Thử thai: hormon HCG (human chorionic gonadotropin) được bài tiết. Làm cho KTĐD liên kết với một enzym, sẽ biến đổi màu. - Trong bệnh tim mạch: protein cơ myosin có lượng lớn trong cơ bắp. Sau nhồi máu, một phần myosin ở cơ tim bị phá hủy. Tiêm KTĐD đáp ứng với myosin để xác định lượng myosin mất đi và biết tình trạng của tim. KTĐD cũng được dùng để xác định vị trí cục máu đông trong cơ thể bệnh nhân giúp bác sĩ chẩn đoán và xử lý kịp thời cho người bệnh. - Chẩn đoán bệnh AIDs: KTĐD giúp phát hiện HIV (human immunodeficiency virus) trong máu. - Ghép tạng: KTĐD xác định mô người cho và nhận tương thích or không và ngăn ngừa hệ thống miễn dịch của bệnh nhân thải loại mô ghép. 22 Apr 202 2 Pag. HẠN CHẾ KTDD - Hệ thống miễn dịch của con người nhận diện KTĐD sản xuất từ tế bào B của chuột như protein lạ, tạo ra các kháng thể chống lại chúng, trung hòa chúng, làm hiệu quả suy giảm. -một số KTĐD khi tiếp cận và bám được vào các kháng nguyên, chúng không trung hòa hoặc phá hủy được các kháng nguyên gây bệnh. - thành phần kết hợp với KTĐD được đưa vào cơ thể bệnh nhân có thể bị tách ra và đi khắp nơi, gây nên các phản ứng phụ và hậu quả khó lường. -Ngoài ra, với một số khối u được bao bọc chắc chắn bởi các lớp mạch máu nuôi dưỡng, KTĐD rất khó thâm nhập vào bên trong để phá hủy. Để khắc phục đã đưa tế bào lympho B của người vào cơ thể chuột, tạo ra các KTĐD hệ thống miễn dịch của bệnh nhân sẽ chấp nhận như là của mình. Các nghiên cứu mới đây còn dùng công nghệ gene và thay thế chuột bằng các vi khuẩn để tạo các KTĐD nhỏ hơn, hoạt động hữu hiệu hơn, gắn chặt các vật mang hơn, thâm nhập các khối u dễ dàng hơn và đặc biệt là giá thành rẻ hơn. 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG Y HỌC Ứng dụng sản xuất thuốc kháng sinh, vaccin và các protein có hoạt tính sinh học: - Tìm kiếm chất kháng sinh mới do hiện tượng vi sinh vật kháng lại tác dụng của thuốc. - Sản xuất một số protein có hoạt tính sinh học dùng để chữa bệnh: -insulin chữa bệnh tiểu đường, -interferon chữa bệnh ung thư, -các hormon tăng trưởng cho con người. Bản chất của công nghệ: làm thay đổi bộ máy di truyền của tế bào bằng cách đưa gen mã hóa cho một protein đặc hiệu và bắt nó hoạt động để tạo ra một lượng lớn loại protein mà con người cần. 22 Apr 202 2 Pag. LIỆU PHÁP GEN Liệu pháp gen (gene therapy) là một phương pháp thực nghiệm dùng gene để chữa trị hay phòng ngừa bệnh. Các hướng tiếp cận của liệu pháp gene: - Thay thế gene đột biến gây bệnh bằng một bản sao "khỏe mạnh" của gene đó. - Bất hoạt ("knock out") một gene đột biến gây bệnh. - Đưa vào tế bào/cơ thể một gene mới có chức năng chống lại bệnh. Liệu pháp gene là phương pháp được kỳ vọng nhiều để chữa các căn bệnh nguy hiểm: di truyền, ung thư, HIV... Pag. LIỆU PHÁP GEN -Ca đầu tiên thành công là một bé gái 3 tuổi người Italia bị bệnh scid(một bệnh suy giảm miễn dịch cấp- không có khả năng tiếp xúc với môi trường bên ngoài) - Năm 2000, hơn 350 gene therapy protocols được áp dụng ở Mỹ. - Đại học Pennsylvania, Mỹ đã cấy một loại gen vào tế bào T được lấy ra từ cơ thể bệnh nhân, sau đó lại tiêm tế bào T mới đã nhân trong PTN vào cơ thể người bệnh. Những tế bào T này có thể sinh trưởng và tấn công các tế bào ung thư. 22 Apr 202 2 Pag. LIỆU PHÁP GEN CANCER Liệu pháp gen trúng đích là phương pháp nhằm vào vị trí đã được xác định của khối ung thư (1 phân tử protein or 1 đoạn gen của tế bào ung thư), phối hợp với thuốc điều trị phát huy tác dụng, tế bào ung thư bị tiêu diệt một cách có mục đích, không ảnh hưởng các tổ chức tế bào xung quanh. Liệu pháp gen trúng đích là nhằm vào tận gốc của căn bệnh – những Gen bất thường. Đây được coi là liệu pháp trị tận gốc bệnh ung thư. Pag. LIỆU PHÁP GEN HIV HIV: làm kìm hãm virus bằng ức chế một hay nhiều gen. Hướng chính cho liệu pháp gen chống lại HIV: - Đưa gen mới vào các tế bào đích nhiễm HIV nhằm chống lại quá trình tái bản của HIV: antisense - Biến đổi di truyền của các tế bào miễn dịch nhằm tăng đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại HIV. Pag. TẾ BÀO GỐC Tế bào gốc (Stem cells) là tế bào mầm hay tế bào nền móng mà từ đó biệt hóa thành các loại tế bào của cơ thể con người. Đặc tính: -khả năng phân chia không giới hạn, - khả năng tự tái tạo trong khoảng thời gian dài không bị biệt hóa -có thể phát triển thành các loại tế bào chuyên biệt khi ở điều kiện thích hợp. Pag. TẾ BÀO GỐC -Năm 1994, Ariff Bongso (Sri Lanka) đầu tiên trên thế giới tách thành công TBG từ phôi người. Tách TBG từ gốc phôi từng bị lên án vi phạm vấn đề y đức. TBG trưởng thành khả năng cho tế bào ít, già và khó biệt hóa... - Năm 2004, ĐH Quốc gia Singapore, GS.TS. Phan Toàn Thắng người đầu tiên tách được TBG từ màng cuống dây rốn, tạo nên sự quan tâm đặc biệt của giới khoa học thế giới. Pag. TẾ BÀO GỐC Lợi ích TBG trong y học chữa trị bệnh : • bệnh đái đường typ 1 ở trẻ em • các bệnh thuộc hệ thần kinh • những căn bệnh do suy giảm miễn dịch • các bệnh về xương và khớp • bệnh ung thư • chấn thương tủy sống, xơ gan, bệnh máu, khối u, thiếu máu cơ tim. • trong thẩm mỹ: tế bào gốc da • trong nghiên cứu sinh học cơ bản Pag. PHÂN LOẠI TẾ BÀO GỐC Nhìn chung có 2 loại TBG : - TBG toàn năng : có khả năng tạo ra tất cả các loại TB chuyên biệt khác nhau, có khả băng tạo ra một cơ thể riêng biệt. - TBG đa năng : có khả năng tạo ra hầu hết các tế bào chuyên biệt của cơ thể nhưng không thê tạo ra một cơ thể. Được ứng dụng trong y học và thẩm mỹ. Pag. PHÂN LOẠI TẾ BÀO GỐC -TBG phôi (embryonic stem cells): là các TBG được lấy từ khối tế bào bên trong của phôi nang 4-7 ngày tuổi: chưa biệt hoá, có thể phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào của cơ thể. -TBG thai (foetal stem cells): là các TBG được phân lập từ tổ chức thai sau nạo phá thai: có thể phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau của các mô và cơ quan. -TBG nhũ nhi (infant stem cells): là các tế bào phân lập từ cơ thể trẻ sơ sinh, dây rốn, và từ nhau thai. -TBG trưởng thành (adult stem cells): là các tế bào chưa biệt hoá, số lượng ít trong các mô của người trưởng thành (tủy xương, máu ngoại vi, mô não, mô da, mô cơ...) -TBG giống TBG phôi (embryonic like stem cell): tế bào được tạo ra bằng cách cảm ứng các tế bào đã biệt hoá của cơ thể trở lại trạng thái giống như TBG phôi. Pag. NGUỒN TẾ BÀO GỐC Pag. TẾ BÀO GỐC DÂY RỐN Ưu điểm: * Dễ thu hoạch, xử lý tế bào gốc. * Thu hoạch không ảnh hưởng sức khoẻ của mẹ và con. * Thu hoạch và cất giữ không vi phạm đạo đức. * Chủ động kiểm soát các bệnh truyền nhiễm: HIV, viêm gan B, viêm gan C… * là tế bào còn rất trẻ nên khả năng phân chia tốt và số lượng tế bào thu được in vitro rất lớn. * không còn khả năng tạo ra u quái như tế bào gốc phôi. * Có thể thu được nhiều loại tế bào gốc: tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc trung mô và tế bào gốc biểu mô. * Có thể lưu trữ điều trị cho người đấy, người thân trong gia đình hoặc cho người khác. * Xác định trước được các đặc điểm của mẫu tế bào gốc, xem sự phù hợp với người bệnh để dùng điều trị không mất thời gian xét nghiệm người cho. * có tính sinh miễn dịch thấp, cơ thể dễ khác chấp nhận khi ghép tế bào vào người khác. * “hiền” hơn tế bào gốc tuỷ xương or máu ngoại vi, khi điều trị ít gây ra phản ứng phụ hơn. Pag. TẾ BÀO GỐC DÂY RỐN Xu hướng sử dụng ghép tế bào gốc máu dây rốn thay cho ghép tế bào gốc tuỷ xương hoặc tế bào gốc máu ngoại vi đang được áp dụng ngày càng nhiều. Pag. TẾ BÀO GỐC DÂY RỐN Ứng dụng điều trị : - bắt đầu 1980-1990, -chủ yếu ứng dụng điều trị: - bệnh lý thiếu máu và bệnh lý ác tính cơ quan tạo máu (bệnh lơ-xê-mi và u lympho); - các rối loạn máu bẩm sinh (thiếu máu bất sản, beta-thalassemia, hội chứng BlackfanDiamon, thiếu máu hồng cầu liềm…); -các bệnh lý ở cơ quan khác (nhồi máu cơ tim, Parkinson…). Pag. TẾ BÀO GỐC PHÔI Pag. TẾ BÀO GỐC KHÁC Pag. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO GỐC Là công nghệ nghiên cứu tìm kiếm, duy trì và khai thác các ứng dụng của tế bào gốc. Gồm 3 nhóm chính: •Tạo nguồn tế bào gốc: tìm kiếm các nguồn cung cấp TBG, tách chiết và duy trì các TBG, để có nguồn TBG thường trực cho nghiên cứu và ứng dụng. •Biệt hoá tế bào gốc: biến đổi các TBG thành tế bào có cấu trúc và chức năng chuyên biệt: tế bào xương, tế bào da, cơ, gan, thần kinh... •Ứng dụng tế bào gốc: -nghiên cứu các cơ chế sinh lý và bệnh lý của cơ thể, -nghiên cứu phát triển thuốc -các biện pháp điều trị mới Pag. VACXIN Vacxin là chế phẩm có tính kháng nguyên dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động, nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể đối với một số tac nhân gây bệnh cụ thể -sử dụng vacxin là tạo miễn dịch chủ động nhân tạo -Phân loại: +Vaccine động lực (nhược độc) hay vacxin sống: Là vacxin chế từ tác nhân gây bệnh đã làm giảm tinh độc bằng các kĩ thuật vật lý, hóa học, hoặc bằng các phương pháp khác không gây bệnh nhưng còn khả năng sinh sản. +Vacxin bất hoạt: Là loại vacxin mà tác nhââ gay bệnh đã bị làm chết bằng phương pháp hóa học hay nhiệt độ. +Vacxin dưới đơn vị: là loại vacxin không dùng toàn bộ tế bào vi khuẩn hay toàn bộ virus mà chỉ dùng một thành phần có tính kháng nguyên của chúng. Pag. VACXIN Sản xuất vacxin truyền thống Tạo sinh khối Lam bất hoạt Đối với vaccine cac vi khuẩn đa chết: Co thể sử dụng cac tac nhan diệt khuẩn (formalin, alcool, aceton, tia cưc tim, sieu am…) Đối với vaccine từ vi khuẩn sống giảm động lực Sản xuất ra chế phẩm Kiểm tra sản phẩm Cac loại vắc-xin truyền thống đang dần mất đi tinh năng phong bệnh, đặc biệt con gay ra những phản ứng phụ chết người trong thời gian gần đay. Tinh ưu việt của cac loại vacxin ngay cang được khẳng định: rất tinh khiết, it phản ứng phụ, hiệu lực tạo miễn dịch cao, sản xuất nhanh va gia thanh thấp Pag. VACXIN Sản xuất vacxin tai tổ hợp gen: Vacxin tai tổ hợp phan tử: vacxin tai tổ hợp phan tử được tạo ra bằng cach ghep gen hay nạp gen khang nguyen của đối tượng gay bệnh vao virus hoặc vi khuẩn. Virus hay vi khuẩn nay sinh sản nhanh tạo ra nhiều phan tử khang nguyen. Cac khang nguyen nay được tach chiết, tinh sạch để lam vacxin tai tổ hợp chống lại cac bệnh sốt xuất huyết, vacxin chống viem gan B (HBV), vacxin chống bệnh sốt ret, vacxin chống HIV… Vacxin tai tổ hợp gen virus sống :  Vacxin tai tổ hợp gen virus sống la cac virus động vật đa biến nạp cac gen biểu hiện protein thich hợp mang tinh miễn dịch từ cac cơ thể bệnh ly khac nhau. Vacxin nay co nhiều ưu điểm la : cung một luc co thể đap ứng miễn dịch khac nhau trong cung một cơ thể, đồng thời no co thể ngăn cản sự khang thuốc của vi khuẩn va ky sinh trung gay bệnh. Cấu truc thong thường của một virus tai tổ hợp bao gồm:  Một la gen ngoại lai ma hoa protein khang nguyen của tac nhan gay bệnh  HaiPag. la virus ADN  Ba la gen chỉ thị VACXIN 1997, Cty Shatha (Ấn Độ) ra vacxin tái tổ hợp phòng chống bệnh viêm gan B Pag. VACXIN Pag. VACXIN Ý nghĩa vacxin tái tổ hợp: +Nang cao năng suất sản xuất vacxin +Tạo ra sản phẩm vacxin với nhiều ưu điểm: -Vacxin tai tổ hợp gen rất an toan vi trong vacxin khong co sự tồn tại của mầm bệnh -Khong cần bảo quản lạnh nen giảm được chi phi => phu hợp với điều kiện sử dụng ở những nước đang phat triển Pag. Virus-like particles -Là hạt virus không chứa vật liệu di truyền -Không lây nhiễm gây bệnh -Cấu trúc là tổ hợp các protein tổng hợp trong tế bào vật chủ (tế bào động thực vật, côn trùng, nấm men) -Phát triển thành vacxin: HIV, viêm gan B, Pag. CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHẾ BIẾN THƯC PHẨM 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP Trước đây, trong công nghiệp thực phẩm: CNSH chủ yếu hoàn thiện các quy trình công nghệ lên men truyền thống. Hiện nay, CNSH chủ yếu tạo ra các chủng mới có năng suất sinh học cao, áp dụng vào công nghệ lên men hiện đại, sản xuất và chế biến các sản phẩm sau: - Công nghệ sản xuất sữa. - Công nghệ sinh học trong chế biến tinh bột. - Sản xuất nước uống lên men, như: bia, rượu nho, rượu chưng cất... - Sản phẩm chứa protein, như: protein vi khuẩn đơn bào, protein từ tảo lam cố định đạm cyanobacteria và vi tảo. - Sản xuất các chất tăng hương vị thực phẩm, như: citric acid, amino acid, vitamin và màu thực phẩm, chất tăng vị ngọt thực phẩm, keo thực phẩm... - Chế biến rau quả. 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP 2 hướng ứng dụng chính: + Công nghệ lên men + Tạo ra các chủng VSV mới 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP + Công nghệ lên men là một lĩnh vực quan trọng trong chế biến thực phẩm. tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng lên men tốt, đem lại hiệu quả cao. Hai hướng nghiên cứu: - Phân tích di truyền các loại VSV sử dụng trong quá trình lên men, xác định gen mã hóa cho các tính trạng mong muốn, tạo ra năng suất và chất lượng sản phẩm lên men. -Tạo ra các vi sinh vật chuyển gen phục vụ cho các qui trình lên men. 22 Apr 202 2 Pag. 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP Sự lên men được phân loại theo các nhóm chính sau: -Sản xuất các tế bào VSV (sinh khối) -Sản xuất các chất trao đổi của vi sinh vật (chất hữu cơ, kháng sinh). - Sản xuất các enzyme vi sinh vật. - Sản xuất các sản phẩm tái tổ hợp 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP -Sản xuất các tế bào VSV (sinh khối): sinh khối giàu protein dùng làm thực phẩm; sinh khối nấm men là những tế bào sống để dùng trong công nghiệp; sinh khối cố định đạm làm phân bón vi sinh; sinh khối vi sinh vật có hệ enzyme phân giải các chất hữu cơ (xử lý môi trường)... Sản xuất nước uống lên men: quá trình tạo ethanol bằng lên men của các chủng nấm men thuộc giống Saccharomyces Bia SX dựa vào sự lên men đường mầm đại mạch (ngô, gạo, kê...) bởi chủng nấm men Sac. cerevisiae và Sac. calsbergensis. SX rượu: Lên men ethanol: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 27 kcal Chủng Saccharomyces cerevisiae: tốc độ phát triển mạnh và hoạt lực lên men cao, lên men được nhiều loại đường khác nhau và có tốc độ lên men nhanh, có khả năng chịu được độ ethanol cao từ 10-12%. Lên men rượu vang: Sac. ellipsoideus, Sac. cerevisiae, Sac. oviformis… Pag. 22SX Apr 202 rượu vang: 2 Sản xuất sữa: sản phẩm chủ yếu là phomát, sữa chua, bơ, kem sữa... - quá trình lên men của một số nhóm vi khuẩn: Lactobacillius, Streptococcus, Leuconostos... - sử dụng những nhóm vi khuẩn tự nhiên có mặt trong sữa để lên men: quá trình lên men khó kiểm soát và hiệu suất không cao. -Sử dụng các giống, chủng vi khuẩn với các tính chất xác định: điều khiển được quá trình lên men một cách có định hướng. -sản xuất sữa chua bằng lên men lactic, vi khuẩn Streptococcus thermophilus, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium acidophilum, Lactobacillus delbrueckibulgaricus -Sản xuất phomát: với sự tham gia của một số nhóm vi sinh vật . 22 Apr 202 2 Pag. Chế biến tinh bột: lên men bằng Sac. Cerevisiae; thủy phân bằng công nghệ sử dụng acid (1950); thủy phân acid kết hợp với xử lý enzyme (1960) và enzyme. Nay, Bacillus licheniformis và Bac. amyloliquefaciens, có khả năng tổng hợp -amylase chịu nhiệt hoạt động được ở nhiệt độ tới 100oC 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP - Sản xuất enzyme:enzyme VSV cho công nghiệp thực phẩm và sản xuất bia. Sản xuất bằng lên men VSV là phương pháp kinh tế và thích hợp nhất. Nhờ công nghệ DNA tái tổ hợp có thể chuyển gen vào các tế bào VSV (E. coli, Sac. Cerevisiae) để sản xuất các enzyme của động-thực vật Các chế phẩm enzyme được sản xuất từ VSV đã được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, chủ yếu là các enzyme thủy phân: amylase, protease, pectinase, cellulase… Công nghệ sản xuất enzyme dùng 2 pp: nuôi cấy bề mặt và nuôi cấy chìm. - Sản xuất kháng sinh: Penicillin, streptomycin, - Sản xuất acid hữu cơ: Acetic acid, citric acid 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP - Sản xuất các sản phẩm tái tổ hợp công nghệ di truyền (genetic engineering) còn gọi là công nghệ DNA tái tổ hợp (DNA recombinant technology) tạo ra nhiều loại sản phẩm mới và hữu ích. Nguyên lý cơ bản: thao tác có định hướng và có chủ ý (đưa vào hoặc loại bỏ) DNA và các loại nguyên liệu di truyền khác nhằm làm thay đổi đặc tính di truyền của cơ thể sinh vật. KT bắt đầu bằng sự lựa chọn một gen mong muốn, phân lập và cắt bằng các enzyme hạn chế. Gen này được gắn vào một vector tạo dòng (plasmid) và đưa vào một vật chủ, ở đó nó sẽ tổng hợp một protein mong muốn. Các vi sinh vật tái tổ hợp Đầu tiên của công nghệ di truyền tạo ra chủng Frostban từ Pseudomonas syringae không tạo băng trên lá khoai tây và dâu tây SX phomat và sữa chua: ngày nay đã tạo được các chủng mới thay chủng tự nhiên để điều khiển quá trình lên men theo định hướng mong muốn. Các ứng dụng trong công nghệ vi sinh : CNDT kết hợp với các kỹ thuật của công nghệ lên men sản xuất ra số lượng lớn các chất giống kháng sinh hoặc steroid, 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP Các protein tái tổ hợp hữu ích trong y học và ý nghĩa thương mại: -Insulin, chất thay thế hormone dùng trong điều trị bệnh tiểu đường type I. -Hormone sinh trưởng của người, được sử dụng để điều trị những trẻ em bị bệnh lùn hoặc bệnh già trước tuổi. -Interferone, một chất miễn dịch được sử dụng để điều trị một số loại ung thư, viêm gan mạn tính. -Interleukin-2, một chất hoạt hóa tế bào T và B được dùng trong điều trị ung thư. -Erythropoietin (EPO), một chất kích thích các tế bào tủy sống sinh hồng cầu, dùng để điều trị một số bệnh thiếu máu. -Hoạt tố plasminogen của mô (tPA), một enzyme tham gia vào quá trình làm tan các cục máu đông (huyết khối). -Nhân tố VIII, một protein gây đông máu cho những người ưa chảy máu. - Các vaccine tái tổ hợp cho bệnh viêm gan, và bệnh viêm màng não do Hemophilus influenza B gây ra. -Octolon, một chất ức chế miễn dịch dùng cho các bệnh nhân cấy ghép nội tạng. 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP + Tạo ra những chủng VSV có khả năng tổng hợp các enzyme chịu nhiệt, chịu axit, chịu kiềm tốt để sản xuất enzyme bằng công nghệ VSV, công nghệ gen. Enzyme λ-amylase chịu nhiệt: đã và đang được sử dụng nhiều để sản xuất nha, đường glucose từ tinh bột. + Sản phẩm chứa protein, như: protein vi khuẩn đơn bào, protein từ tảo lam cố định đạm cyanobacteria và vi tảo 22 Apr 202 2 Pag. CNSH TRONG CHẾ BIẾN TP Thực phẩm chức năng (Functional foods) chỉ những thực phẩm chế biến có chứa những thành phần tuy không có giá trịdinh dưỡng nhưng giúp nâng cao sức khoẻ cho người sử dụng Việt Nam: là thực phẩm dùng để hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh khác với thực phẩm (Food): -Được sản xuất, chế biến theo công thức: bổ sung một số thành phần có lợi hoặc loại bớt một số thành phần bất lợi (để kiêng). -Có tác dụng với sức khỏe nhiều hơn là các chất dinh dưỡng thông thường. - Liều sử dụng nhỏ, tính bằng miligram, gram như là thuốc. -Đối tượng sử dụng có chỉ định rõ rệt khác với thuốc (Drug) : - trên nhãn sản phẩm là thực phẩm, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn sức khỏe, phù hợp với các quy định về thực phẩm. Đối với thuốc, trên nhãn là sản phẩm thuốc, có tác dụng chữa bệnh, phòng bệnh với công dụng, chỉ định, liều dùng, chống chỉ định. -Có thể sử dụng thường xuyên, lâu dài -Người tiêu dùng có thể tự sử dụng theo “hướng dẫn cách sử dụng” không cần khám bệnh, hoặc kê đơn… 22 Apr 202 2 Pag. 1. Đái Duy Ban và Lê Thanh Hòa. 1996. Công nghệ sinh học đối với vật nuôi và cây trồng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 2. Trần Thị Thanh. 2003. Công nghệ vi sinh. NXB Giáo dục, Hà Nội. 3. Nguyễn Văn Uyển và Nguyễn Tiến Thắng. 1999. Những kiến thức cơ bản về công nghệ sinh học. NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Chrispeels MJ and Sadava DE. 2003. Plants, Genes, and Crop Biotechnology. 2nd ed. Jones and Bartlett Publishers, Massachusetts, USA. 5. Narayanaswamy S. 1994. Plant Cell and Tissue Culture. Tata McGraw-Hill Publishing Co. Ltd. New Delhi, India. 6. Ratledge C and Kristiansen B. 2002. Basic Biotechnology. Cambridge University Press, UK. 7. Razan MK. 1994. An Introduction to Plant Tissue Culture. Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. Ltd. New Delhi, India. 8. Trigiano RN and Gray DJ. 2000. Plant Tissue Culture Concepts and Laboratory Exercises. CRC Press, New York, USA. 22 Apr 202 2 Pag. Tài liệu tham khảo/đọc thêm 1. Trần Thị Thanh. 2003. Công nghệ vi sinh. NXB Giáo dục, Hà Nội. 2. Nguyễn Văn Uyển và Nguyễn Tiến Thắng. 1999. Những kiến thức cơ bản về công nghệ sinh học. NXB Giáo dục, Hà Nội. 3. Asenjo JA and Merchuk JC. 1995. Bioreactor System Design. Marcel Dekker Inc. New York, USA. 4. Bains W. 2003. Biotechnology from A to Z. Oxford University Press Inc. New York, USA. 5. Klefenz H. 2002. Industrial Pharmaceutical Biotechnology. WileyVCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany. 6. Lee JM. 2000. Biochemical Engineering. Prentice Hall Inc. USA. 7. Ratledge C and Kristiansen B. 2002. Basic Biotechnology. Cambridge University Press, UK. 8. Shuler ML and Kargi F. 2002. Bioprocess Engineering-Basic Concepts. 2nd ed. Prentice Hall Inc. New Jersey, USA 22 Apr 202 2 Pag. Thanks for your attention!!! 22 Apr 202 2 Pag.