现代生物技术在动物医学中的应用

2022-02-25 16:12陆华强
科技信息·学术版 2022年8期
关键词:生物技术应用

陆华强

摘要:随着当前科技水平的高速发展,作为一门高度综合的学科,对于生物技术的研究在各方面都得到了显著的提升,包括了生物技术的研究广度和深度。对于现代生物技术在动物医学中的应用主要在于分子层面,即分子生物学,这对于我国的畜牧业发展有着非凡的意义。现代生物技术应用于动物医学后,为动物培育、疫苗接种以及疾病的诊断治疗等方面都提供了新的途径和思路。本文就现代生物技术在动物医学中的应用进行阐述。

关键词:生物技术;动物医学;应用

一、生物技术在动物疫苗接种中的应用

由于DNA疫苗相对于灭活疫苗来说有更持久的免疫反应,因而被广泛地应用于现代畜牧业的防疫工作中。DNA疫苗是将有编码外源性抗原的基因插入到质粒载体上,然后将改造后的质粒直接导入动物体内,使得质粒在宿主细胞的转化系统中表达抗原蛋白,从而使之产生免疫应答的生物制剂。合成肽、活载体以及亚单位疫苗等是较为常见的DNA基因工程疫苗。合成肽疫苗将突变的病毒基因通过人工合成的技术手段导入到病毒的基因组成中,从而制成基因工程疫苗。合成肽疫苗主要应用于狂犬病、瘟疫、口蹄疫等动物疾病的防治工作。

二、生物技术在动物病菌检测方面的应用

2.1基因检测技术

基因检测是将基因芯片和被测细胞中的DNA进行分析对比,从而对于动物体进行判断其是否存在这一标记基因。基因检测技术的优势在于其兼容性高,无论动物的生存状态如何,此项技术都能发挥出作用。一方面,在动物存活时,往往使用基因检测技术对动物的分泌液或者粪便进行检测,由此来判断动物的疾病状况。目前应用广泛的就有应用于禽流感病毒检测的RT-PCR基因检测技术。另一方面,在动物死亡时,仅仅通过其表型性状难以辨别其是否携带传染性病毒,而基因检测就可以做到对已死亡动物的疾病的精准检测,降低了传染病的传染风险。

2.2生物传感器

生物活性物质如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等具有高度选择性,生物传感器正是利用了这一特质,它可以与物理化学换能装置以及信号放大装置有机结合,用于检测生化物质和细菌性疫病。这样的动物病菌检测途径具有效率高时间短的特点。应用较為广泛的酶传感器出现的比较早,其通过检测酶与底物所形成的混合物,来获得混合物中某些特定成分的含量情况。但是酶传感器也有许多劣势,其稳定性较差,成本较高,在科技发展过程中逐渐被其他生物传感器所替代。

三、生物技术在动物疾病诊断过程中的应用

3.1动物细菌病

猪链球菌是一种较为常见的病原菌,不仅对于养猪业有危害,人也很可能感染此项病菌。因此探索和发展生物技术在动物细菌病中的应用十分重要。对于猪链球菌传统的诊断方式消耗时间长敏感性却不高,采用的是病原体分离技术结合血清学试验。然而现代生物技术中采用的是PCR技术进行细菌病的诊断,操作简便、诊断效率高,诊断准确率也高。

3.2动物病毒病

蓝耳病病毒为单股正链RNA病毒,属于动脉炎病毒科,是一种引起母猪繁殖障碍和仔猪呼吸症状的病毒,对养猪业有着重要影响。研究人员利用DNA技术对此类病毒进行研究,发现这类病毒的Nsp2基因上缺失了87个碱基,由此研究人员设计了一对特异性引物,利用该物质制作了TaqMan探针,建立了荧光定量PCR检测方法。这种检测方法在检测效率上和检测准确性上有显著优势,特异性强、灵敏度高,另外还可以有效的对猪繁殖和呼吸综合征病毒与其他病毒进行区分,从而有效控制蓝耳病病毒的蔓延。

四、生物技术在动物疾病治疗中的应用

基因缺陷可以依靠基因治疗技术,将正常基因或者有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞,从而达到治疗的目的。早在1990年就实现了基因治疗的成功案例。基因治疗分为药物研制和动物治疗两个方面。重组腺病毒-p53抗癌注射液是我国和世界上首个基因治疗药物,为基因治疗药物的研究开创了先河。也吸引力越来越多的科研人员加入到基因治疗的研究中。在动物疾病治疗方面,基因治疗的应用场景也十分广泛。临床上主要是治疗血液方面的疾病。通过将与血管生成有关的因子通过合适的传递系统转移到靶细胞,使其在靶细胞内有效表达,进而治疗因相关因子缺乏而引起的疾病。基因治疗的效果令人振奋,但同时也有许多问题需要研究人员进一步努力实现突破。

五、生物技术在动物遗传育种方面的应用

5.1通过现代生物技术控制性别

控制性别是一种人为干预,在畜牧业中,通过控制性别可以实现同等投入加倍产出的理想效果。目前用于生产实践的性别鉴定方法主要是PCR法。PCR鉴定法以胚胎细胞DNA为模版,针对Y染色体上的性别特异性片段设计引物,在一定条件下进行PCR扩增,使得不同性别的胚胎扩增出不同的产物,进而用电泳进行鉴别。

5.2转基因技术培育优良品种

转基因技术利用了基因工程技术在体外对动物DNA进行操作,将一个修改后的DNA序列导入动物胚胎细胞,通过对基因序列的改变来保证其形状在后代中的可遗传性。转基因技术可以有效改良畜牧业中动物的性状,从而提升生长速率、产量、品质等。

5.3动物体细胞克隆育种

体细胞克隆技术的应用场景也是十分广泛,不仅可以在短时间内培育出大量的优良动物个体,对于濒危动物的保护问题也提供了新的解决途径。通过体细胞克隆技术,可以讲品质优良的家畜克隆培育,保证产量的提升,对于濒危动物的保护也是如此,通过将濒危动物的体细胞一直培养,再进行核移植等一系列克隆技术,克隆出濒危动物,保证濒危动物的存活与延续,甚至扩大他们的数量。另外,体细胞克隆技术应用于特殊的医药蛋白转基因动物身上,其产生的经济效益也是不可小觑的。总而言之,若将体细胞克隆技术与转基因技术相结合,可以大大提升生产效率,还能保证基因的遗传稳定性。

参考文献:

[1] 李娜. 基因治疗的研究进展及其在动物医学中的应用[J]. 湖北畜牧兽医,2009.

[2] 陈隆达,刘钊,林鹏华. 现代生物技术在动物医学中的应用[J]. 畜牧兽医科学,2019.

[3] 李明. 现代生物技术在动物医学中的应用[J]. 畜牧兽医科技信息,2020.

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