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药丸自动检测装置的创新破损

发布时间:2022-05-14 01:21:44

⑴ 红石比较器可以检测箱子里有无物品么(用来做自动炼药装置)

可以,箱子内的东西越多,发出的信号越强,如果箱子是满的,将发出15格信号

⑵ 离心机的实际应用

药品生产行业在积极贯彻 GMP 的同时,为医药工业生产服务的制药装备行业相应提出了《制药装备符合药品生产质量管理规范的通则》等指导性标准,以配合规范的实施。这里制药装备所提出的“符合”与制药行业的“贯彻”表达出制造方和使用方两者有着不“符合”就不能很好的“贯彻”,要“贯彻”就必须“符合”的不可分割的联系。在讨论分离机械产品符合 GMP 问题前,先了解一下制药行业 GMP 的实施情况,再从制药装备产品符合 GMP 角度来探讨分离机械符合 GMP 的问题。
制药行业实施GMP的概况
GMP源自 1962 年美国 FDA 为保证药品生产质量的管理需要应运而生的,1969 年世界卫生组织(WHO)将 GMP 推向了世界,我国在 1988 年公布 GMP 后又先后进行了两次修订,GMP 真正得到广泛重视和强化实施是在 1998 年修订以后。GMP 在制药行业里有着很强的权威性和约束性,其强制贯彻的力度之大前所未有,国家和企业都投入了相当巨大的精力、财力、物力和人力,国内未取得药品 GMP 认证的企业被叫停;通过GMP 认证的药品生产企业,其设施、设备、工艺技术等被大幅更新,生产环境、生产条件得到了比较彻底的改变,药品生产安全和药品质量有了明显的提高,对药品生产企业可以说经过的是脱胎换骨的变化。从 GMP 的贯彻情况来看,我国实行的 GMP 是以世界卫生组织 WHO 推荐给各国指导实施的“国际化”范本为基础制而定的,与美欧等发达国家实行的 cGMP 又称动态药品生产质量管理规范)还有着较大差距,关键是静态过程管理和动态过程管理的区别。就我国 GMP 的实施水平而言,只能说明我国药品的生产管理与国际接上了轨,在国际贸易中我国的“GMP 认证”还尚缺乏发达国家的认可,所以 cGMP 就成为我国药品生产管理转向全过程质量控制与更为有效的实施目标。2006 年国内出现的“欣弗”事件,是某药企不严格贯彻灭菌规程的一个典型事例,因此迫切需要 GMP 朝着“治本”方向深化,国家也正在加大整治力度,2006 年国家药品监督专项行动收回 86 张 GMP 证书,有些企业受利益驱使,取证中出现借用设备或仪器应付,过后又停用,其危及公众用药的安全。国内中药、兽药、食品行业也都在采用 GMP的管理方法,据悉国家食品药品监督管理局已有组织制定 cGMP 的考虑。因此,“十一五”期间制药行业还将面临质量管理的再次上台阶。
符合GMP是制药装备发展的基本原则
药品的生产和生产质量与制药设备的因素息息相关,GMP 的意义是把影响药品生产质量的人为差错减到最低,防止一切对药物的污染、交叉污染和使药品质量下降的发生,确保药品安全和生产质量的万无一失,因此决定了制药装备的发展也必须符合这个原则。
制药设备在作为药品生产手段的同时,又是不可忽视的污染因素之一。美 FDA 曾针对污染输液所至触目惊心的药难事件(即发生在 20 世纪 60 年代一度频频爆发的败血症案)展开调查,得出的结论出乎意料,并非是 企业没做无菌检查或违反药事法规,而是在于无菌检查本身的局限性、设备或系统设计的缺陷以及生产过程的偏差,导致如:(1)设备上的压力表及温度显示与实际部位的需要并不一致而未达到灭菌要求;(2)设备密封缺陷导致药品再次受污染等。另外出现问题还涉及制造设备的材料、所使用的介质、设备的结构(防静电、防爆、密封、润滑、清洗结构)、操作方法以至设备排放(散尘、散热、废气、废水)等。由于制药加工设备的设计、制造、使用等环节都可能存在引发污染和交叉污染的潜在危险,FDA 将其原因归结为“过程失控”,故提出对药品生产环节进行管理和对生产设备进行验证的规定,诞生了GMP,使制药用设备区别于一般用途机械而处在受监控的状态,这是 GMP 对制药生产设备的明确观点。鉴于GMP 有对制药设备的专门要求,以及制药设备所涉及的各种药物性状(热敏性、黏附性、吸湿性、挥发性、反应等)、剂型(膜剂、膏剂、栓剂、气雾剂、输液剂、片剂、胶囊微丸剂等)、制药工艺方法或过程(反应、结晶、发酵、蒸馏、萃取、分离、浓缩、真空及微波干燥、筛分、湿热及干热灭菌、粉碎、切制、选别、洗烘、润炒、药用纯水及纯蒸汽制取)等,使得制药装备成为一个跨学科、融合多领域技术、多元化产品的特殊性行业。在制药企业中都设有 GMP 验证的专门组织或机构,设备验证已成为制药企业在设备购置或投用前进行的例行工作,并正在成为对质量更具说服力的一种市场认可方式,无形中成了使用方选择、评价制药机械产品的一种手段。验证驱使装备制造企业间的产品竞争更加激烈,使制造方不得不关注自己产品的性能和水平,设备的验证让企业感受到了产品生产与市场的接轨和 ISO 所提出的社会责任标准的内涵。
为引导制药装备行业内 GMP 的开展,行业相继制定了《制药装备符合药品生产质量管理规范的通则》、《制药机械(设备)验证导则》等指导性标准。随着 GMP 的发生,产生了 URS(用户需求标准)、CIP(在位清洗)、SIP(在位灭菌)、TTW(穿墙隔离技术)、无尘对接传递系统、不见阳光的结构等许多新的设计方法和新的行业术语。GMP 对制药设备的要求基本可归纳有以下方面:
(1)净化、清洗和灭菌方面:净化,对设备来讲包含两层意思,即设备自身不对生产环境形成污染及不对药物安全构成威胁;清洗和灭菌,设备的在位清洗和在位灭菌技术(指系统或机构在原安装位置不作任何移动和改变条件下进行清洗或灭菌的功能)是有效控制交叉污染的方法,但需设备结构上与控制上的技术支持。
(2)材质、外观和安全设计方面:制造设备的材料不得对药品性质、纯度、质量产生影响,应无毒、耐腐蚀且不与所接触物质发生化学反应,不产生吸附作用,不产生微粒;外观的简洁是达到完全清洗或清洁目的的前提条件;安全保护也包含了两层意思,一是从药物安全讲,设备不得使药物性质和质量发生改变;二是设备操作和运行的安全及保护性能。
(3)结构设计方面:设备中机械动力构件与物料等接触的情况很多,常常又是结构设计上很难处理的(如粉体混合、动轴密封等与药物接触部分的不良结构极易形成污染)。此外,还涉及到简洁和光滑设计、润滑结构和润滑剂的选择、局部百级空气层流净化、设备使用中自身因素对环境和药物的影响与威胁等方面,都是结构设计须十分注意的。
(4)在线检测、控制和验证方面:在线检测、控制是满足安全和连续化生产的条件,需要数显、分析、记录、程控、报警等先进技术的应用。验证是对制药设备质量进行系统确认的有文件证明的活动,其包括设计确认、安装确认、运行确认和性能确认 4 个阶段,使用方对设备要经过以上验证,合格后方可投入使用,制药装备制造方在研发阶段就必须注重产品设计要符合 GMP。
(5)相关公用工程方面:设备不是独立存在的,制药设备所用介质(水、气、汽等)和设备发散因素对药品生产的安全也有着不可忽略的影响,同样,也涉及到与制药设备配套设施、设备的接口(工艺口、验证口、取样口、 检修口等)。
面对 GMP,希望制药设备设计满足药品安全生产“零缺陷”的要求,有些要求对于机械结构设计来说近于苛刻。诸如:(1)容器内零部件结构应无滞留物料的死角; (2)动轴的密封不得向物料一侧渗漏;(3)如何实现 CIP与 SIP;(4)减少工序暴露;(5)避免工艺上、传递上或设备操作上所产生的交叉污染;(6)实现连续化、无菌化“不见阳光”的密闭生产系统;(7)防止人为差错。从 GMP 对制药设备的严格要求来讲,给了制药装备结构与功能上很大的研发和改进的空间,形成了制药装备“十一五”期间以技术创新和现代技术应用为主的竞争发展时期。
分离机械如何满足GMP的讨论
分离机械是药品生产领域中原料药生产过程的主要工序设备,制药生产上使用的最多分离机械为离心机,其设备有:三足式、螺旋式、管式、碟片式、旁滤式、吊袋式等型式的离心机等。由于使用环境、料液性质和工艺条件的特殊性,作为药用的离心机就需要在设计上有更多地考虑,如材料、结构、物料输入输出方式、安全性、劳动强度、控制、清洗或消毒灭菌等要适应和满足药品生产工艺的要求。在实施 GMP 过程中,制造企业为适应药品生产,曾为减少人工污染和减轻劳动强度研发了提袋式离心机;为解决药物的多种腐蚀性和黏附性研制了涂聚苯硫醚离心机;为适于细、粘性物料还研制出旁侧过滤、无滤饼阻力过滤的旁滤式离心机等产品。
药用离心机有对生产中换批、换品种时有清洗、灭菌要求,而一般用途离心机却不是主要的。尚具备能够真正意义上的 CIP、SIP 功能的离心机几乎没有,设计上缺少清洗、灭菌的装置和工艺接口、验证口等,转鼓内部不易被完全清洗也是主要问题。较多的离心机多考虑由人工清洗机器内部,当然不否认人工清洗的洗净效果,但作为药用设备应从防止各种污染源、避免再次受到污染的角度考虑,CIP、SIP 被证实是最有效的方案。在药品生产中离心机的清洗通常要每班或每批进行,灭菌一般是每几批确定为一个灭菌周期,每次灭菌要经清洗、吹净、通蒸汽并持续数小时完成。按照 GMP 思路,我们对药用离心机具有的清洗、灭菌功能和其实际清洗、灭菌的效果不能看作是一回事,其功能的效果必须要通过验证加以证实,离心机的清洗灭菌需要建立一个由生物指示剂和热电偶等组成的验证系统。
药用离心机的使用功能需求是制造者最为关注的问题,就制药行业使用的情况看,因药物的物质种类繁多、性状的差异很大,从药物制备来说,物料粉碎得细对药物有效成分析出有利,相应提取率会越好,但药渣黏度相对会越大,造成固液分离难度增大,成为困扰分离效率与卸料的难题,使得一部分离心机不适用。相对而言,刮刀式卸料是一种较有效的方法,但刮刀式离心机在进料的自动控制、有效清除残渣层和 CIP 功能上尚需优化。为防止污染可考虑对离心机传动部分与工作部分隔离安装不同洁净室区的“穿墙”结构的设计,国外已有全密闭离心干燥机将离心、洗涤、干燥过程和装料工艺集中设计在一个设备中,脉冲气体 100%下料,消除药物暴露的隐患,主要可用于无菌、高活性等产品,克服了离心机不能彻底干燥的问题,实现了密闭加高效的生产工艺。此外,在努力减轻劳动强度与减少周转上,提袋式、翻袋式和旁滤式离心机是一种效率较高、可保证晶粒完整的机型。在连续化生产的思路启发下,可考虑多工序或多工步合一的设计,固相沉淀和液相过滤功能合一的分离机械将有利于提高过滤分离效果,也规避了为提升离心机分离因数所受材料强度和转速的限制。另外,发酵是制药的重要工艺,全发酵液萃取在国外已进入工业化,我国仍是空白,实现全发酵液萃取高效破乳剂及三相分离机是关键。
企业在经历 GMP 实施过程后,开始设法解决离心机操作靠使用者经验为主、物料转移、清洗靠人工等问题,也着眼与相关系统接口上建立自动控制功能的开发。
结语
本文从制药行业实施 GMP 的概况入手,阐述了符合 GMP 是制药装备发展的基本原则,并以此讨论了药用离心机。对药用离心机的发展,笔者认为应从这些方面努力:(1)了解制药工艺需求是发展药用离心机的前提;(2)应着力在程序自动控制、人机隔离操作、易清洁、可消毒灭菌结构、在线分析和不同性状物料分离方式的研究与改进;(3)在向功能全、污染小、控制高水平、提高无菌化操作水平等方向还是大有“文章”可做的。

⑶ 肿瘤科需要哪些医疗设备

DSA导引介入治疗系统:引进飞利浦公司DSA导引下的介入治疗是在高清晰影像实时监视下进行的一种微创治疗。用一些特殊器材到达肿瘤供血血管内或病灶腔内进行药物灌注化疗、栓塞、支架术等治疗。具有不用开刀,创伤小、恢复快、疗效好等特点,药物直达病灶,全身毒副反应较轻,控制局部病灶更为理想。我科在传统的肿瘤动脉灌注化疗、栓塞术的基础上,开展具有中西医结合特色的“中药介入治疗”,从而减轻化疗药物对病人的毒副作用,提高临床治疗效果。
核粒子植入治疗系统:引进上海亚医科技开发有限公司生产的YYKF-2001-B型核粒子植入治疗系统,可以全面系统分析并指导核粒子植入的计量、部位、肿瘤内分布情况等。核粒子的植入可通过粒子枪植入到肿瘤内。这种微创治疗方法,属于近距离短程内放射治疗,对正常组织放射损伤很少或可忽略,对肿瘤细胞是足量放射治疗。其立体定向内放疗几乎可以适用于所有孤立可数的恶性肿瘤治疗。

HD-2001A生物芯片检测仪:主要由控制器、PC机、芯片检测装置以及相应的数据分析系统组成。是光、机、电、数字化技术、自动化和生物学技术相结合的产品,主要用于阅读生物蛋白芯片(即C-12)信号,并对信号进行智能化处理,分析测定结果,真正实现了生物芯片图像摄取、处理、分析、打印一体化,以达到对原发性肝癌﹑肺癌﹑前列腺癌﹑胰腺癌﹑胃癌﹑食道癌﹑卵巢癌﹑肠癌﹑子宫内膜癌﹑乳腺癌等恶性肿瘤的初步筛查和检测,一次仅抽血2ml,既经济又方便。可适用于健康普查﹑肿瘤高危人群的定期筛查﹑恶性肿瘤可疑患者的临床辅助检查﹑恶性肿瘤患者的病情监测及疗效动态观察等。配套设备有:HDYC-2004B恒温摇床﹑湘仪L600低速自动平衡离心机﹑SHH.W21.420型三用电热恒温水箱等。

HG-2000体外高频肿瘤热疗机: 以高频电磁场在人体内产生“内生热”的原理,有效地杀伤癌细胞而不损伤正常组织细胞,实现“无创、无痛、安全、可靠”绿色疗法的特点。适用于胸腔、腹腔、盆腔表浅及深部组织的恶性实体肿瘤,癌性胸水、腹水及癌性疼痛等。经临床验证,肿瘤热疗与中医中药、化疗、放疗、介入等联合使用,可在一定程度上增加治疗效果,降低放、化疗的毒副作用。基本配置: 治疗主机、控制台、治疗床。

⑷ 山东创新药物研发有限公司怎么样

简介:山东创新药物研发有限公司主要从事化学药物、生物医药及天然药物等新药的研究与开发。同时,我公司还是“山东省精神药物工程技术研究中心”。
1、优秀的研发团队。
公司以人才建设为中心,现有员工45人,其中本科以上学历42人、硕士7人、博士7人;高级职称10人、中级职称20人;10名国内着名专家组成公司学术委员会,中国工程院院士洪涛教授为主任委员。
公司引进高层次人才工作取得较好的效果。洪涛院士是公司引进并作为首席科学家高层次人才,并被济南市市委市政府列入该市5150高
层次人才计划,颁发了证书,拨付了科研启动金15万元。
我公司正在积极做引进澳大利亚格里菲斯大学医学科学院分子和基因疗法系主任、副教授魏明谦博士的工作,筹集和整理魏博士的有关材料,近期即申报济南市5150引进高层次人才计划,并为其注册山东兴卫生物医药有限公司,下半年即为魏博士申报省引进高层次人才万人计划,并力争进入第一二层次行列。
2、严格的质量控制。
公司以质量控制为核心,把保证项目研发质量看成是公司的生命,建立健全了质量检测和控制体系,确保项目试验和资料质量完全符合国家标准。
3、先进的科研设备。
公司现拥有:安捷伦、岛津、日立等着名品牌的高效液相色谱仪6台,拥有气相色谱仪、制备液相色谱仪、紫外可见分光光度计、电子天平(2台)、自动旋光仪、冻干机、溶出仪、注射液灌封机、恒温恒湿箱、旋转蒸发器、GSH-20L高压反应釜、电热鼓风干燥箱以及菌种保藏液氮罐、厌氧培养箱、低温高速离心机、酶标仪、电泳及其分析系统等先进设备。
4、规范的实验设施
公司按照国家新药研发《注册管理办法》的要求,建立了标准的合成实验室、分析实验室、制剂实验室、微生物实验室、中药及天然药物实验室以及精干高效的新药研发中心、市场开发部、财务人秘部等职能科室。
5、完善的管理机制。
公司建立了项目立项启动程序、实验室管理规定、员工奖励办法、技术转让办法、安全卫生管理责任制、财务管理规定以及保密、员工招聘、考勤等40余项管理制度,使公司管理有章可循,运作规范。
6、良好的合作关系。
公司借助外脑、外力,发展自己。目前公司与国内外着名大学、科研单位及知名药品生产企业等建立了良好的交流和合作关系。如山东大学、山东省医学科学院、北京方正医药研究院、山东齐鲁制药、吉林修正药业、北京华素制药、南京先声药业等以及美国哈佛大学医学院、澳大利亚格里菲斯大学医学科学院、以色列希伯莱大学医学院等。
7、丰硕的科研成果
公司自成立以来已研发新药项目30多项,与制药公司签订技术转让合同10多项,已自主申报国家新药项目8项,获得受理号20个,获得国家批准临床实验3个品种、7个批件。
在研待报项目:化药8项、生物医药项目2项(抗阿尔茨海默病单克隆抗体的研究、生物靶向性溶瘤临床研究)、中药及天然药物共2项(青山健心片研发、甘草异黄酮类化合物的提取分离及药理作用研究)。
目前承担国家、省、济南市和高新区科研项目8项。这些项目都正在按计划进行,并取得了初步的研究成果,极大地鼓舞公司员工的士气,有利地推动了公司的研发工作。
公司取得了良好的经济和社会效益。2009年以来,已签订技术转让合同总额近二千万元,资金收入八百多万元,力争2011年资金收入过八百万元。这为公司的较快发展奠定了良好的基础。
法定代表人:江鸿
成立日期:2008-06-10
注册资本:2000万元人民币
所属地区:山东省
统一社会信用代码:91370100676807816R
经营状态:在营(开业)企业
所属行业:科学研究和技术服务业
公司类型:其他有限责任公司
英文名:Shandong Chuangxin Pharmacy R&D Co., Ltd.
人员规模: 50-99人
企业地址:山东省济南市高新区港兴三路北段济南药谷1号楼B座1601室
经营范围:中西新药、原料药、医药中间体、保健品、功能性食品、化学试剂、消杀品、卫生用品、化工产品、新型兽药的技术开发、技术转让、技术咨询(不含危险化学品)。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)

⑸ 高新科技产品

二、生物与新医药技术
(一)医药生物技术
1、新型疫苗
具有自主知识产权且未曾在国内外上市销售的、预防重大疾病的新型高效基因工程疫苗,包括:预防流行性呼吸系统疾病、艾滋病、肝炎、出血热、大流行感冒、疟疾、狂犬病、钩虫病、血吸虫病等人类疾病和肿瘤的新型疫苗、联合疫苗等,疫苗生产用合格实验动物,培养细胞及菌种等。
2、基因工程药物
具有自主知识产权,用于心脑血管疾病、肿瘤、艾滋病、血友病等重大疾病以及其他单基因遗传病治疗的基因工程药物、基因治疗药物、靶向药物,重组人血白蛋白制品等。
3、重大疾病的基因治疗
用于恶性肿瘤、心血管疾病、神经性疾病的基因治疗及其关键技术和产品,具有自主知识产权的重大疾病基因治疗类产品,包括:恶性肿瘤、遗传性疾病、自身免疫性疾病、神经性疾病、心血管疾病和糖尿病等的基因治疗产品;基因治疗药物输送系统等。
4、单克隆抗体系列产品与检测试剂
用于肝炎、艾滋病、血吸虫病、人禽流感、性病等传染性疾病和肿瘤、出生缺陷及吸毒等早期检测、诊断的单克隆抗体试剂,食品中微生物、生物毒素、农药兽药残留检测用单克隆抗体及试剂盒;重大动植物疫病、转基因生物检测用单克隆抗体及试剂盒,造血干细胞移植的分离、纯化和检测所需的单克隆抗体系列产品;抗肿瘤及抗表皮生长因子单克隆抗体药物;单克隆抗体药物研究关键技术和系统;先进的单克隆抗体规模化制备集成技术、工艺和成套设备;新型基因扩增(PCR)诊断试剂及检测试剂盒和人源化/性基因工程抗体。
5、蛋白质/多肽/核酸类药物
面向重大疾病——抗肿瘤蛋白药物(如肿瘤坏死因子),心脑血管系统蛋白药物(如纤溶酶原,重组溶血栓),神经系统蛋白药物尤其是抑郁药物,老年痴呆药物,肌肉关节疾病的蛋白质治疗药物,以及抗病毒等严重传染病蛋白药物的研究与产业化技术;各类细胞因子(如促红细胞生成素,促人血小板生长因子,干扰素,集落刺激因子,白细胞介素,肿瘤坏死因子,趋化因子,转化生长因子,生长因子)等多肽药物的开发技术;抗病毒、抗肿瘤及治疗自身免疫病的核酸类药物及相关中间体的研究及产业化技术等。
6、生物芯片
重大疾病、传染病、遗传病、地方病等诊断用芯片,生物安全检测用芯片,研究用芯片,进出口检验检疫芯片、生物芯片数据获取、处理和分析设备及软件等。
7、生物技术加工天然药物
采用细胞大规模培养、生物转化技术开发生物资源和中药资源,包括:动植物细胞大规模培养技术、发酵法生产濒危、名贵、紧缺药用原料和动植物组织中分离提取生物活性物质原料及新药等。
8、生物分离、装置、试剂及相关检测试剂
适用于基因工程、细胞工程、发酵工程、天然药物的生产、药物活性成份等分离用的高精度、自动化、程序化、连续高效的设备和介质,以及适用于生物制品厂的生产装置等,包括:生物、医药用新型高效分离介质及装置;生物、医药用新型高效膜分离组件及装置;生物、医药用新型高效层析介质及装置;生物、医药用新型发酵技术与装置;生物反应和生物分离的过程集成技术;生物、医药研究、生产及其检测用试剂、试剂盒等。
9、新生物技术
具有明确应用前景的新生物技术,包括:治疗疾病的干细胞技术及用于基因治疗、新药开发和生物医学的RNAi技术;用于生物医药研究的纳米技术;能提高多肽药物的稳定性和半衰期,降低免疫原性的多肽修饰技术;海洋生物技术。
(二)中药、天然药物
1、创新药物
拥有自主知识产权、符合现代新药开发技术要求的中药、天然药物新药,包括:从中药、天然药物中提取的有效成份、有效部位,以及新发现的中药材和中药材新的药用部位及制剂等。
2、中药新品种的开发
由中药、天然药物制成的新的复方制剂,对名优中成药及民族药的二次开发,以及新型中药给药系统品种,包括:透皮制剂、缓控速释制剂、靶向制剂、定位制剂等;作为中药质量控制所必需的中药标准品的开发与应用技术。
3、中药资源可持续利用
珍贵和濒危野生动植物资源的种植(养殖)、良种选育技术;珍贵和濒危野生药材代用品及人工制品;符合种植规范和管理要求的中药材;中药材去除重金属和农药残留新技术、新产品的研究等。
(三)化学药
1、创新药物
拥有自主知识产权的创新药物,包括:通过合成或半合成的方法制得的原料药及其制剂;天然物质中提取或通过发酵提取的新的有效单体及其制剂;用拆分或合成等方法制得的已知药物中的单一光学异构体及其制剂;由已上市销售的多组份药物制备为较少组份的药物;新的复方制剂;已有药物新的适应症等。
2、心脑血管疾病治疗药物
抗高血压药物;抗冠心病药物;抗心衰药物;抗血栓药物;治疗脑卒中新药等。
3、抗肿瘤药物
抗恶性肿瘤细胞侵袭转移药物;放化疗增敏药物;肿瘤化学预防及用于癌前病变治疗的药物;作用于肿瘤细胞信号传递系统的新药;其他新型抗肿瘤药物;肿瘤辅助治疗(包括镇痛、止吐、增强免疫功能、肿瘤引起的高钙血症等)药物等。
4、抗感染药物(包括抗细菌、抗真菌、抗原虫药等)
大环内酯类抗生素;头孢菌素抗生素;非典型β-内酰胺类抗生素;抗真菌药物;喹诺酮类抗菌药;四环素类抗菌药;手性硝基咪唑类抗原虫、抗厌氧菌药物;多肽类抗生素等。
5、老年病治疗药物
防治骨质疏松新药;老年痴呆治疗新药;慢性阻塞性肺病治疗新药;前列腺炎及前列腺肥大治疗药物;帕金森氏病治疗药物;便秘治疗药物等。
6、精神神经系统药物
抗郁抑药;抗焦虑药;精神病治疗药;偏头痛治疗药;儿童注意力缺乏综合症治疗药;癫痫治疗药等。
7、计划生育药物
女用避孕药;男用避孕药;事后避孕药;抗早孕药等。
8、重大传染病治疗药物
艾滋病治疗药物;传染性肝炎治疗药物;结核病防治药物;血吸虫病防治药物;流感、禽流感、非典型肺炎等呼吸道传染病的防治药物等。
9、治疗代谢综合症的药物
糖尿病及其并发症治疗药物;血脂调节药;脂肪肝治疗药物;肥胖症治疗药物等。
10、罕见病用药(Orphan Drugs)及诊断用药
罕见病用药;解毒药;诊断用药等(包括X-射线、超声、CT、NMR对比增强剂等)。
11、手性药物和重大工艺创新的药物及药物中间体
手性药物技术(包括:外消旋药物的拆分,无效对映体的转化及生物转化合成技术;包结拆分和手性药物的制备技术;手性药物的生物催化合成技术;新型手性体的设计与合成技术;工业化不对称催化技术;由糖合成手性纯天然化合物和其类似物的开发技术;拆分试剂,手性辅助剂,手性分析用试剂,手性源化合物的开发与应用技术等);能大幅度降低现有药物生产成本的重大工艺创新;节能降耗明显的重大工艺改进;能大幅度减少环境污染的重大工艺改进;市场急需的、有较大出口创汇潜力的药物及药物中间体;改进药物晶型的重大工艺改进等。
* 简单的改变制备工艺的品种除外。
(四)新剂型及制剂技术
1、缓、控、速释制剂技术——固体、液体及复方
具有控制药物释放速度的缓、控、速释制剂技术,包括:透皮吸收制剂技术;注射缓、控释制剂(长效储库型注射剂)技术;口服(含舌下)缓、控、速释制剂技术;缓释微丸胶囊(直径为5~250μm)制剂技术;粘膜、腔道、眼用等其它缓、控释制剂技术等。
2、靶向给药系统
采用脂类、类脂蛋白质及生物降解高分子成分作为载体,将药物包封或嵌构而成的各种类型的新型靶向给药系统,包括:结肠靶向给药(口服)系统及技术;心脑靶向给药(口服、注射)系统及技术;淋巴靶向给药(注射)系统及技术;能实现2级靶向,3级靶向药物制剂的系统及技术等。
3、给药新技术及药物新剂型
高效、速效、长效、靶向给药新型药物,药物控释纳米材料,新型给药技术和装备,缓释、控释、透皮吸收制剂技术,蛋白或多肽类药物的口服制剂技术。包括:纳米技术、脂质体技术、微囊释放新技术等。
4、制剂新辅料
β-环糊精衍生物、微晶纤维素和微粉硅胶等固体制剂用辅料,具有掩盖药物的不良口感、提高光敏药物的稳定性、减少药物对胃肠道的刺激性、使药物在指定部位释放等作用的包衣材料,包括:纤维素衍生物和丙烯酸树脂类衍生物等;注射用辅料,包括:注射用β-环糊精衍生物、注射用卵磷脂和注射用豆磷脂等。控、缓释口服制剂,粘膜给药和靶向给药制剂,眼用药物,皮肤给药等特殊药用辅料。
* 简单改变剂型和给药途径的技术除外。
(五)医疗仪器技术、设备与医学专用软件
1、医学影像技术
X射线摄影成像技术(高频,中频)、新型高性能超声诊断技术(彩色B超)、功能影像和分子影像成像技术、新型图像识别和分析系统以及其它新型医学成像技术,包括:电阻抗成像技术,光CT技术等。
2、治疗、急救及康复技术
新型微创外科手术器具及其配套装置;植入式电子刺激装置;新型急救装置;各类介入式治疗技术与设备;以治疗计划系统为核心的数字化精确放射治疗技术以及医用激光设备等。
3、电生理检测、监护技术
数字化新型电生理检测和监护设备技术;适用于基层医院、社区医疗、生殖健康服务机构,以及能面向家庭的各类新型无创和微创检测诊断技术、监护设备和康复设备;高灵敏度、高可靠性的新型医用传感器及其模块组件等。
4、医学检验技术
体现自动化和信息化的应急生化检验装置、常规生化分析仪器、常规临床检验仪器以及具有明确的临床诊断价值的新技术,采用新工艺、新方法或新材料的其他医学检验技术和设备等。
5、医学专用网络环境下的软件
医用标准化语言编译及电子病历(EMR)系统;电子健康档案系统;重大疾病专科临床信息系统;社区医疗健康信息系统以及实用三维数字医学影像后处理系统等。
* 机理不清、治疗效果不确定的产品除外。
(六)轻工和化工生物技术
1、生物催化技术
具有重要市场前景及自主知识产权的生物催化技术,包括:用于合成精细化学品的生物催化技术;新型高效酶催化剂品种和新用途;新型酶和细胞固定化方法及反应器;生物手性化学品的合成;生物法合成多肽类物质;有生物活性的新型糖类和糖醇类等。
2、微生物发酵新技术
高效菌种的选育和新型发酵工程和代谢工程技术,包括:微生物发酵生产的新产品及其化学改性新产品;微生物发酵新技术和新型反应器;新功能微生物的选育方法和发酵过程的优化、控制新方法以及采用代谢工程手段提高发酵水平的新方法;传统发酵产品的技术改造和生产新工艺等;重大发酵产品中可提高资源利用度,减少排污量的清洁生产新技术和新工艺等。
3、新型、高效工业酶制剂
对提高效率、降低能耗和减少排污有显著效果的绿色化学处理工艺及新型、高效工业酶制剂,包括:有机合成用酶制剂;纺织工业用酶、洗涤剂用酶、食品用酶、制药工业用酶、饲料用酶、环保用酶等酶制剂,酶制剂质量评价技术及标准;生物新材料用酶;生物新能源用酶等。
4、天然产物有效成份的分离提取技术
可提高资源利用率的、从天然动植物中提取有效成份制备高附加值精细化学品的分离提取技术,包括:天然产物有效成份的分离提取新技术;天然产物有效成份的全合成、化学改性及深加工新技术;天然产物中分离高附加值的新产品;高效分离纯化技术集成及装备的开发与生产;从动植物原料加工废弃物中进一步分离提取有效成份的新技术等。
5、生物反应及分离技术
高效生物反应器,高密度表达系统技术,大规模高效分离技术、介质和设备,大型分离系统及在线检测控制装置,基因工程、细胞工程和蛋白质工程产品专用分离设备,生物过程参数传感器和自控系统。
6、功能性食品及生物技术在食品安全领域的应用
辅助降血脂、降血压、降血糖功能食品;抗氧化功能食品;减肥功能食品;辅助改善老年记忆功能食品;功能化传统食品;以及功能性食品有效成份检测技术和功能因子生物活性稳态化技术;食品安全的生物检测技术等。

⑹ 紧急:我是生物医学工程专业的学生,想要一个毕业设计的论文题目及研究内容,请大家多帮忙!!!

1、 [生物医学工程]脑神经网络重建仪——单片机控制系统软硬件设计单片机控制系统软硬件设计

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⑺ 求多功能定时提醒服药及自动出药装置的程序设计思路, 比如检测到什么信号,通过怎么处理,实现什么功能

这个不知是程序的,还涉及到嵌入式吧?如果你只是项用程序模拟下,用GetSystemTime获取系统当前时间,然后求个时间差,满足服药时间间隔,就提醒用户吃药就行了,可以播放段声音什么的

⑻ 关于机器人的论文。有要求的。3000字左右。要有摘要、关键词、正文、文献。好的我给200分

最多追加100好吧,怎么都喜欢骗人啊
微型机器人的发展和研究现状

摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。
关键词: 微型机器人; 微驱动器

近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行
器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前
景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技
术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术
研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有
强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日
本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点
是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空
间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基
金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大
学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大
学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系
统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。目前国
内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1)
面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器
人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器
人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器
人。
1 微型机器人的发展和研究状况
根据国内开展微型机器人研究的实际情况, 我们
着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和
特殊作业的微型机器人。
111 微型管道机器人
微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提
出的, 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进
行检测, 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环
境有明显不同, 其行走方式及结构原理与常规管道机
器人也不同, 因此按照常规技术手段对管道机器人按
比例缩小是不可行的。有鉴于此, 微型管道机器人的
行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的
发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合
技术应用的发展, 使新型微驱动器的出现和应用成为
现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重
要发展基础[1] 。
日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人, 可
用于细小管道的检测, 在生物医学领域的小空间内作
微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱
动, 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC
公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人, 在直径为
Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s , 最
大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用
于Φ16mm的蠕动式机器人, 此种微型机器人的最大
运动速度为5mm/ s , 负载可达20N , 具有很高的运动
精度, 负载大, 但运动速度较慢且结构复杂。

国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性
冲击式管道微机器人, 上海交通大学的微机器人采用
层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器
有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压
电薄膜微小管道机器人其运动机理, 该机器人采用双
压电薄膜驱动器, 相对于单压电薄膜, 增大了驱动
力, 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达
到15mm/ s , 具有前进、后退、上升和下降功能。
112 微型医疗机器人的发展
近几年来, 医疗机器人技术的研究与应用开发进
展很快, 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用
领域, 据日本科学技术政策研究所预测, 到2017 年
医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部
医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科
医生”的计划, 并正在开发能在人体血管中穿行、用
于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州
的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”, 实际
上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置,
吞入体内, 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典
科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人, 未
来可移动单一细胞或捕捉细菌, 进而在人体内进行各
种手术。
国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型
医疗机器人的研究, 取得了一些成果。无损伤医用机
器人主要应用于人体内腔的疾病医疗, 它可以大大减
轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内
送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛
苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下
研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手
术术微型机器人, 该机器人将CCD 摄像系统, 手术
器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部,
通过开在患者腹部的小口, 伸入腹腔进行手术。其特
点是响应速度快, 运动精度高, 作用力与动作范围
大, 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅
捷而灵活的动作, 图2 所示的是利用腹腔手术机器人
进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用
微型机器人的原理样机, 该微型机器人以悬浮方式进
入人体内腔(如肠道, 食道) , 可避免对人体内腔有
机组织造成损伤, 运行速度快, 速度控制方便。
113 特殊作业微型机器人的发展
除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型
医疗机器人以外, 国内外一些科研工作者广泛开展了
进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配
备相应的传感器和作业装置, 在军事和民用方面具有
非常好的发展前景。
美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上
最小的机器人, 这部机器人重量不到28g , 体积为
411cm3 , 腿机构为皮带传送装置, 该机器人可以代替
人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型
城市搜救机器人, 该机器人曾在2001 年“9111”事
件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电
子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研
制出只有蚂蚁大小的微型机器人, 该机器人可以进入
空间非常狭小的环境从事修理工作, 身体两侧有两个
圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊
的任务。
由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机
能, 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机
能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人
学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开
展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿
生学原理, 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流
电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生
机器人, 体积微小, 具有良好的机动性。该机器人长
30mm, 宽40mm, 高20mm, 重613 克, 其步行速度达
到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人
的研究工作。
2 微型机器人发展中面临的问题
(1) 驱动器的微型化
微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人
的发展来看, 微驱动技术起着关键作用, 并且是微机
器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型
化、位移输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响
应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马
达) 是未来的研究方向。
(2) 能源供给问题
许多执行机构都是通过电能驱动的, 但是对于微
型移动机器人而言, 供应电能的导线会严重影响微型
机器人的运动, 特别是在曲率变化比较大的环境中。
微型机器人发展趋势应是无缆化, 能量、控制信号以
及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真
正实用化, 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技
术, 同时研究开发小尺寸的高容量电池。
(3) 可靠性和安全性
目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医
疗、军事以及核电站为应用背景, 在这些十分重要的
应用场合, 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员
必须考虑的一个问题, 因此要求机器人能够适应所处
的环境, 并具有故障排除能力[4] 。
(4) 新型的微机构设计理论及精加工技术
微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结
构上比例缩小, 其发展在一定程度上和微驱动器和精
加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机
构设计理论上进行创新, 研究出适合微型机器人的移
动机构和移动方式。
(5) 高度自治控制系统
微机器人要完成特定的作业, 其自身定位和环境
的识别能力是关键, 开发微视觉系统, 提高微图象处
理速度, 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解
决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关
键。
3 结论
微机器人还处于实验室理论探索时期, 离实用化
还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解
决, 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科
的发展。只有当这些问题解决以后, 微型机器人的实
用化才会成为可能。我们要勇于创新, 抓住这个前沿
课题, 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影
响较大的领域。

⑼ 高通量药物筛选的简介

1. 化合物样品库
化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分离纯化两个来源。其中,人工合成又可常规化学合成和组合化学合成两种方法。
2.自动化的操作系统
自动化操作系统利用计算机通过操作软件控制整个实验过程。操作软件采用实物图像代表实验用具,简洁明了的图示代表机器的动作。自动化操作系统的工作能力取决于系统的组分,根据需要可配置加样、冲洗、温解、离心等设备以进行相应的工作。
3.高灵敏度的检测系统
检测系统一般采用液闪计数器、化学发光检测计数器、宽谱带分光光度仪、荧光光度仪等。
4.数据库管理系统
数据库管理系统承担4个方面的功能: 样品库的管理功能;生物活性信息的管理功能; 对高通量药物筛选的服务功能; 药物设计与药物发现功能。 常用的筛选模型都在分子水平和细胞水平,观察的是药物与分子靶点的相互作用,能够直接认识药物的基本作用机制。
1.分子水平的药物筛选模型:受体筛选模型;酶筛选模型;离子通道筛选模型
1.1受体筛选模型:指受体与放射性配体结合模型。以受体为作用靶的筛选方法,包括检测功能反应、第二信使生成和标记配体与受体相互作用等不同类型。
1.2酶筛选模型:观察药物对酶活性的影响。根据酶的特点,酶的反应底物,产物都可以作为检测指标,并由此确定反应速度。典型的酶筛选包括1) 适当缓冲液中孵化;(2)控制反应速度,如:温度,缓冲液的pH值和酶的浓度等;(3)单时间点数器, 需测量产物的增加和底物的减少。
1.3离子通道筛选模型: (1)贝类动物毒素的高通量筛选,其作用靶为Na+通道上的蛤蚌毒素结合位点,用放射性配体进行竞争性结合试验考察受试样品。(2)用酵母双杂交的方法高通量筛选干扰N型钙通道β3亚单位与α1β亚单位相互作用的小分子,寻找新型钙通道拮抗剂。
2.细胞水平药物筛选模型
观察被筛样品对细胞的作用,但不能反映药物作用的具体途径和靶标,仅反映药物对细胞生长等过程的综合作用。包括: 内皮细胞激活; 细胞凋亡; 抗肿瘤活性; 转录调控检测; 信号转导通路; 细菌蛋白分泌; 细菌生长。
高通量筛选技术与传统的药物筛选方法相比有以下几个优点:反应体积小;自动化;灵敏快速检测;高度特异性。但是,高通量筛选作为药物筛选的方法,并不是一种万能的手段,首先,高通量筛选所采用的主要是分子、细胞水平的体外实验模型,任何模型都不可能充分反映药物的全面药理作用;其次,用于高通量筛选的模型是有限的和不断发展的,要建立反映机体全部生理机能的理想模型,也是不现实的。但我们应该相信,随着对高通量筛选研究的深入,随着对筛选模型的评价标准、新的药物作用靶点的发现以及筛选模型的新颖性和实用性的统一,高通量筛选技术必将在未来的药物研究中发挥越来越重要的作用。 光学测定技术。美、英两国研究人员在高通量筛选检测中,努力进行了光学测定方法的研究,建立了大量的非同位素标记测定法,如用分光光度检测法筛选蛋白酪氨酸激酶抑制剂、组织纤溶酶原激活剂等,均获得成功。
放射性检测技术。美国学者GanieSM在高通量药物筛选研究中,应用放射性测定法,特别是亲和闪烁(SPA)检测方法,使在96孔板上进行的样本量实验得到发展。该方法灵敏度高,特异性强,促进了高通量药物筛选的实现,但存在环境污染问题。
荧光检测技术。美国学者GiulianokA研究认为,采用FLIPR(fluor ometricimaging readet)荧光检测法,可在短时间内同时测定荧光的强度和变化,对测定细胞内钙离子流及测定细胞内pH和细胞内钠离子流等,是非常理想的一种高效检测方法。
多功能微板检测系统。由西安交通大学药学院研制的1536孔板高通量多功能微板检测系统,是国际上先进的高通量检测系统,它可使筛选量进一步提高,现已在该院投入使用。
1.基本原理
高通量药物筛选技术是将多种技术方法有机结合而形成的新的技术体系,它以分子水平和细胞水平的实验方法为基础,以微板形式作为实验工具载体,以自动化操作系统执行实验过程,以灵敏快速的检测仪器采集实验数据,以计算机对实验获得的数据进行分析处理。它的正常开展需要有一个高容量的化合物库、自动化的操作系统、高灵敏度的检测系统、高效率的数据处理系统以及高特异性的药物筛选模型。
1.1 化合物样品库
高通量筛选是一种利用已有的化合物进行的体外随机筛选。因此通过高通量药物筛选发现先导化合物(leading compounds)的有效性取决于化合物样品库中化合物的数量及其质量。化合物样品的数量是指不同样品的数量。化合物样品的质量主要由化合物结构的多样性决定的。许多活性反应基团(reactive groups)使初筛的假阳性大量增加,剔除这些化合物可以提高化合物样品库的质量。
化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分离纯化两个来源。
人工合成又可分为常规化学合成和组合化学合成两种方法。采用常规化学合成的纯化合物一直是国外制药企业建立化合物样品库的主要来源。它们通过长年积累的化合物建立化合物样品库,通过购买和化合物交流使化合物样品库的数量和质量大幅度提高。
组合化学(combinatorial chemistry)的出现为大量增加化合物的数量提供另外一种来源。组合化学的基本原理是采用适当的化学方法,在特定的分子母核上加入不同的基团,在同样条件下,产生大量的新化合物。这种方法在化合物的结构改造和优化方面已经表现出强大的优势。但是,由于该方法是基于母核结构的改造,因此产生的大量化合物在结构多样性方面尚有极大的不足。解决组合化学产物结构多样性的问题,已经成为化学研究人员的研究课题。
从天然产物中分离出来的化合物,母核结构和活性基团是长期的自然选择形成的,它们通过高通量筛选所表现出来的生物活性在药物发现中具有人工合成化合物所不能比拟的优势。因此,增加样品库中具结构多样性的天然化合物及其衍生物是提高样品库质量的一个重要途径。跨国制药企业为了增加高通量筛选的阳性率,已经或正在寻求助买我国的天然产物单体。
1.2 自动操作系统
高通量药物筛选每天要对数千化台物样品进行检测,工作枯燥、步骤单一,人工操作容易疲劳、出错。自动化操作系统采用微孔板作为反应容器,具有固定的分布模式(format);不同的微孔板通过条形码加以标记。自动化操作系统通过光电阅读器对特定的微孔板上的特定位置进行操作,并将操作结果及相关数据存贮在计算机内,使筛选结果准确,实验过程快速。
自动化操作系统编程过程简洁明了,可操作性强。自动化操作系统的工作能力取决于系统的组成都分,根据需要可配置加样、冲洗、温解、离心等设备以进行相应的工作。
除了实验步骤的需要以外,自动化的加样方式是决定筛选速度的重要因素。主要有单孔、8孔、96孔、384孔等几种方式。单孔一般用于对照样品以及复筛中零散样品的转移。96孔、384孔在酶活性检测以及需同时开始、同时终止反应的筛选模型中是必需的。
自动化操作系统的一个重要组成部分是堆栈(hotel)。所谓堆栈是指在操作过程中用来放置样品板、反应板以及对它们进行转移所需的腾挪空间。因此,高通量筛选的样品数量取决于堆栈的容量。
由此可见,高通量药物筛选的自动化操作系统由计算机及其操作软件、自动化加样设备、温孵离心等设备、堆栈4个部分组成。不同的单位可根据主要筛选模型类型、筛选规模选购不同的部分整合成为一个完整的操作系统。
1.3 检测系统
快速、高灵敏度的检测技术是高通量药物筛选的关键技术之一。检测仪器灵敏度的不断提高,即使对微量样品的检测,也可以得到很好的检测效果。
1.3.1 液闪计数 放射性同位素广泛用于受体结合测定、细胞毒性、细胞增殖实验、药物代谢示踪以及基因分析中。由于采用了双光电倍增管及时间分辨偶合回路(time-resolved coincidence circuit)技术,有效地降低了背景信号的干扰,使测定灵敏度提高,同位素用量少。在96孔板的分析检测中,背景信号可控制在10cpm左右。
亲和闪烁分析(scintil1ation proximity assay,SPA)是一种新的液闪分析法。该方法在细胞表面受体药物筛选中应用较为普遍。在高通量筛选测定细胞表面受体亲合结合作用时,放射配体标记滤过分析技术由于需要进行分离,现已被亲合闪烁分析所取代。亲合闪烁分析技术通过亲合结合,将放射性配基结合到具有受体的闪烁球上,从而产生光子,减少了放射配体标记分析中的游离配基与结合配基的分离过程,使得放射配基分析可完全以自动化的方式进行,适于进行高通量筛选。产生低能量放射粒子的同位素可被用来进行放射性标记,而这种低能量放射粒子在短距离内可被重吸收,以确保只有结合到受体表面的配基才被检测到。SPA技术被广泛的应用到激酶、核酸处理酶分析以及受体配体的相互作用分析中。
1.3.2 分光光度法 为了适应高通量药物筛选,许多公司都生产了具备计算机接口并能对多孔板进行同时检测的分光光度计。以Molecular Device公司的spectra 190为例,它采用8条光导纤维同时对8孔进行测定。测定波长以2nm为间隔,可以在190nm一850nm间进行选择。对未知物质,可在该范围内进行扫描以确定其特征吸收光谱。因此,大大增加了建立模型的多样性。检测数据以不同文件格式输出,可用随机软件或通用数据处理软件进行处理。方便、快速、准确、自动化程度高。分光光度法高灵敏仪器同自动化操作系统的连接,使得基于紫外、可见光谱的高通量药物筛选模型成为主要模型种类。
1.3.3 化学发光检测 化学发光指生色物质在酶促作用下,化学能以光子的形式释放出来。化学发光根据发光的形式和种类分为辉光型和闪光型发光两种。辉光型化学发光如以AMPPD、CDPS、ECL、Diagoxigein等为基础的发光反应。其发光时间较长且稳定。而以发光蛋白、ATP、荧光素酶等为底物的发光反应则是闪光型发光反应,其发光时间较短。由于时间分辨及偶合回路技术的使用,对于背景的去除更为有效,使得化学发光的检测灵敏度达到0.1pg数量级。在单孔多点喷射技术中,用于检测化学发光的光导纤维末端带有一喷头,用来加入反应性底物。反应性底物从100个小孔喷出,使反应性底物加入孔中后即可均匀混合。发光反应同时启动后,可立即进行测定,对于闪光性化学发光的测定更为有利。
1.3.4 激发荧光检测 新型激发荧光检测仪在传统仪器的基础上,用连续的激发光谐和测定光谱取代固定光谱,使模型的建立更具备灵活性。荧光检测方法灵敏是因为多数荧光基团都有短暂的半衰期,即使用较弱的激发光源也能获得大量的光子流。这种特性以及多种可采用的荧光模式,使得荧光检测技术成为高通量筛选必不可少的应用手段。荧光技术在均相筛选分析中广为应用。其中,包括荧光共振能量转移(FRET),荧光偏振(FP),时间分辨荧光(TRET)以及荧光相关谱(FCS)等技术。
1.4 数据库管理系统
高通量药物筛选的特点是对数以万计的化合物样品进行多模型的筛选。与高通量药物筛选相适应的数据库管理系统主要承担4个方面的功能。
样品库的管理功能:化合物样品库对进行高通量药物筛选的化合物样品的各种理化性质进行存储管理。对每一个新入库的化合物进行新颖性分析,排除结构雷同的化合物,避免不必要的筛选。由于高度反应性基团增加了假阳性出现的机率,样品库对新入库的化合物进行反应基因检测以去除这类化合物。
生物活性信息的管理功能:生物活性库存贮每一化合物经过不同模型检测后的结果,并根据多个模型的检测结果对化合物的生物活性进行综合评价。
对高通量药物筛选的服务功能:高通量药物筛选的工作量大,自动化程度高,也涉及到许多繁琐的工作。高通量药物筛选数据库管理系统对与药物筛选相关的业务往来通讯、档案管理以及各种样品标签的打印进行管理,使高通量药物筛选的各个环节程序化、标准化。
药物设计与药物发现功能:高通量药物筛选产生大量的化合物结构信息,随着筛选的进行,生物活性信息也特大幅度提高。高通量药物筛选数据库管理系统通过对同一模型不同的呈现阳性反应的化合物结构进行分析,找出其构效关系,从而为药物设计提供参考。
1.5 筛选模型
是指用于检测药物作用的实验方法。由于高通量筛选要求反应总体积小,而且,反应具有较高特异性和敏感性,因此对于筛选模型也要求较高。这些模型主要集中在受体、酶、通道以及各种细胞反应方面。基因水平的药物筛选模型,使药物筛选模型的范围更为广泛。
1.5.1 以酶为靶的高通量筛选 以酶为作用靶的高通量筛选方法,绝大多数是直接检测酶活性。具体方法根据酶的不同而不同,主要有基于放射性的方法和基于比色、荧光的方法两大类。
基于放射性的方法多是将底物标记,测定放射性产物的生成。Taft等建立了(1,3)β-葡聚糖合酶抑制剂(抗真菌)的高通量筛选方法。将含有酶的菌丝提取物、α-淀粉酶和UDP-14C-葡萄糖加入96孔板的孔中,温孵、反应。终止反应后,滤去未被合成进入的底物。闪烁计数检测滤器上保留的(1,3)β-葡聚糖,指示酶活性大小。
也有将酶标记,测定被特异结合的酶的方法。Vollmer等建立了一种以青霉素结合蛋白(PBP)为靶的抗生素的高通量筛选方法。PBP既是糖基转移酶又是肽转移酶,该法是筛选其糖基转移结构域的活性位点上的可结合物。将莫诺霉素(moenomycin)结合于一种小球上,制成混悬液,加入96孔板,然后加入3H标记的PBP(细菌膜粗提物)和受试化合物,孵育、过滤去掉非结合的放射性,闪烁计数测得的放射性指示PBP与莫诺霉素结合的情况及受试化合物对其影响。
另外,基于放射性而无需过滤分离的SPA也有应用。Brown等建立了内源性肽酶的水解活性检测方法,用以研究其抑制剂。用3H标记的肽底物,通过生物素(biotin)与抗生物素蛋白(avidin)包裹的SPA闪烁球相连。酶解使3H随肽的断裂而离开闪烁球。测定3H放射性作用于闪烁球产生的闪烁信号的丢失量,即指示酶活性大小。
基于比色、荧光等的方法有一些报道。Waslidge等建立了脂氧合酶抑制剂的筛选方法。酸性条件下,脂的过氧化物能把Fe2+氧化为Fe3+,然后氧化二甲酚橙(xylenol orange),产物在可见光区620nm有强烈吸收。在96孔板上测定。Zhang等建立了HIV逆转录酶抑制剂(抗病毒药物)的高通量筛选方法。方法使用了“同质时间分辨荧光”(homogenous time resolved fluorence,HTRF)技术,既实现了非分离操作(同质),又避免了放射性同位素的使用。该方法基于逆转录酶能很容易地将核苷酸类似物(如生物素-11-dUTP)引入新生DNA链。在96或384孔板上,将生物素化的引物/模板与抗生蛋白链菌素-铕在板孔中混合孵育,加入逆转录酶,再加入生物素-dUTP和d-TTP混合物启动反应。反应60min后,加入链亲和素-别藻蓝蛋白(streptavidin-allophycocyanin),孵育,用HTRF分析仪读取数据。该法也可用于多种其他的核酸聚合酶。
1.5.2 以受体为靶的高通量筛选 以受体为作用靶的高通量筛选方法。检测功能反应的优点是易于区分激动剂和拮抗剂。经典的功能检测方法通量低,而引入基于重组技术的报告基因检测方法极大地提高了筛选通量,既高效且节省成本。检测第二信使或下游机制如磷酸化,传统方法也比较麻烦,不适于高通量检测,但将这些机制与报告基因相偶联则能克服。
1.5.3 以离子通道为靶的高通量筛选 Negri等建立了贝类动物毒素的高通量筛选方法。其作用靶为Na+通道上的蛤蚌毒素(STX)结合位点,用放射性配体(3H-STX)进行竞争性结合试验考察受试样品。Yong等用酵母双杂交的方法高通量筛选干扰N型钙通道β3亚单位与α1β亚单位相互作用的小分子,寻找新型钙通道拮抗剂。
1.5.4 以核酸为靶的高通量筛选 Hamasaki等建立了以16S rRNA编码区结构和HIV-RRE RNA结构为靶的抑制剂的高通量筛选方法。寻找类似氨基糖甙类抗生素而亲和力更高或作用于相同核酸的其他位点的新化合物,以及不易被代谢失活的新化合物。方法基于当含芘的氨基甙类似物结合于RNA时,芘的荧光被淬灭的原理。在96孔板上,将芘碳酰巴龙霉素(PCP),RNA结构配成溶液后加入有受试化合物的板孔中,用荧光读板器考察荧光恢复的程度。
1.5.5 以细胞功能为基础的高通量筛选
1.5.5.1 内皮细胞激活 内皮细胞激活是急慢性炎症过程中重要的组成环节。Rice等以E选择蛋白在细胞表面的表达作为标志,建立了内皮细胞激活抑制剂的高通量筛选方法。建立人脐静脉内皮细胞培养系统。IL-1刺激下,E选择蛋白在内皮细胞表面的表达用ELISA方法定量。方法包括细胞固定、加液、加受试化合物等操作,能保持细胞完整,不昂贵,可重复,筛选速度可达每星期1000种化合物。适用化合物范围很宽,并且方法用细胞作为检测对象,使能够较早地发现细胞对化合物的摄取及化合物的细胞毒性。
1.5.5.2 细胞凋亡 Erusalimsky等建立了新型细胞凋亡调节物的高通量筛选方法。细胞预先用3H 胸苷标记,与凋亡诱导物孵育后,连续经过两种玻璃滤器。一个是中性的,捕获完整的染色质和高分子量DNA。另一个装有DEAE活性基团,捕获低分子量DNA碎片。通过对滤器上放射性的测量,可以对DNA的破碎情况定量。
1.5.5.3 抗肿瘤活性 Lu等建立了用高通量“生物活性指纹”筛选抗肺癌药物的方法,考察受试分子(类维生素A及类维生素A相关分子)对许多不同细胞系的效应特点。检测指标包括:(1)肺癌细胞生长抑制检测。选择了约50种肿瘤和非肿瘤细胞,包括了大量不同的组织和(或)肿瘤来源。细胞暴露于受试化合物5d后,用标准比色法测定存活细胞百分率。20%生长抑制率指示有活性。(2)集落形成抑制检测,用以区分细胞生长抑制作用和细胞杀伤作用。6孔板上加NCI-H292非小细胞肺癌细胞,暴露于受试物一定时间。然后对细胞进行清洗,植于无受试物的培养介质共7d。用结晶紫对细胞染色,考察集落形成情况。(3)凋亡检测,用ELISA方法测量细胞DNA破碎。(4)转录调控检测,用以考察受试化合物是否有类维生素A受体介导的转录抑制作用。方法是将HeLa TK-细胞用73Col-CAT报告基因连同受体的表达载体转染,与受试物一起培养,用ELISA方法检测CAT活性。
1.5.5.4 G2检查点(G2 checkpoint) Roberge等建立了G2期检查点抑制剂的高通量筛选方法。将MCF-7m p53细胞培养,种在96孔聚苯乙烯组织培养板上。照射使细胞进入G2静止期,加入受试化合物用ELISA方法检测核仁蛋白(nucleolin)的磷酸化形式,从而得到从G2期释放进入M期的细胞数量,即抑制G2检查点程度。
1.5.5.5 信号转导通路 Su等建立了TGFβ3通路作用物的高通量筛选方法。构建融合报告基因,转染细胞,选择虫荧光素酶表达能被TGFβ高诱导的克隆。将细胞植于96孔板,与受试化合物孵育后,稀释并加入Steady-Glo底物测虫荧光素酶活力,与对照比较,计算相对酶活性增加值。
1.5.5.6 细菌蛋白分泌 Alksne等建立了以抑制细菌蛋白分泌为作用方式的新型抗生素的高通量筛选方法。该方法基于SecA-lacZ融合报告基因。SecA是一种自我调控翻译的蛋白,当细菌蛋白分泌被干扰时,该报告基因被诱导。
1.5.5.7 细菌生长 Chung等建立了抑制分枝杆菌生长化合物的高通量筛选方法。选择了一种腐生性分枝杆菌代替结核分枝杆菌,因其具有生长迅速以及非感染性的特点。通过测定细胞摄入放射性标记的尿嘧啶,考察受试化合物对分枝杆菌活力的作用。用96孔板的形式,1d内可以测试数千个样品。
2.生药活性成分的高通量筛选
样品是高通量药物筛选的物质基础,样品库来源的化学多样性是决定高通量筛选技术能否成功的关键因素之一。前面我们谈到,化合物样品主要有常规化学合成、组合化学合成和从天然产物中分离纯化几个来源。而从天然产物中分离出来的化合物,由于其母核结构和活性基团是长期的自然选择形成的,它们具有人工合成化合物所不能比拟的优势。
我国拥有非常丰富的药材资源,几十年来,我们应用药理学手段,对我国的传统药物进行了大规模的研究和筛选,取得了巨大成就。但是,仅仅依靠传统的药理实验方法,既耗时,劳动强度又大,还需要使用大量实验动物,显然不能适应大量样品的同时筛选。虽然经过努力,已从生药中分离、提取、纯化出大量化合物,但由于研究手段的落后,使大量分离出的化合物得不到充分的利用,造成了化合物资源的极大浪费。
因此,将高通量筛选技术应用于生药的活性成分研究,既是对高通量筛选技术的不断完善,又是将这一技术应用于中药现代化研究的有益尝试。
如何对生药的活性成分进行高通量筛选呢?其原理、方法和人工合成化合物的高通量筛选基本一致,区别主要在于筛选前需要从生药中将化合物提取出来并进行适当的分离和化学多样性的评价。相同的就不再赘述,这里主要谈一下提取、分离和多样性评价的问题。
2.1 提取 由于高通量筛选需要大量的样品来源,所以常规的提取方法显然不能满足这一要求。寻找一个快速、高效、连续、自动化的提取方法显得迫在眉睫。加速溶剂提取技术是一个新的提取技术,在准备好样品和对提取方法(或程序)进行设定后,自动进样和自动收集装置就可以连续对最多24个不同样品自动完成样品的提取和提取液的收集,简单方便。应用这一技术,可以得到大量的生药的提取物。
2.2 分离及化学多样性评价 我们都知道,生药的化学成分相当复杂,通过提取得到的提取物往往是大量单体组成的混合物,所以筛选前需要对生药的提取物进行适当的分离。在众多的分离手段中,制备型HPLC应该是最为理想的,它具有快速、高效、自动化等诸多优点。
分离完成后还需要对分离的物质进行化学多样性的评价,以提高高通量筛选的效率。以前,这种评价多是基于物种的地理分布、生物学分类、化学分类以及基源等关系,随着科技的进步,多种现代化手段开始应用于化学多样性的评价。其中,色谱-电喷雾质谱联用(HPLC-ESI-MS)技术在这方面做出了有力的尝试。首先,它做出成分的离子信号(m/z)对保留时间的平面图,然后对这些数据进行统计学的相似度评估从而对样品的多样性进行定量的评价。接着,三维的HPLC数据被转换为CDF文件格式并传输到UNIX工作站。数据文件中的每一个离子(包括保留时间、质量、离子强度等数据)被定位在一个二维图谱中,保留时间和质量分占一个轴,离子强度数据储存在位点中。滤除噪声以后,离子的中心时间和中心质量被计算出来。根据对LCMS的数据处理,混合物间的相似度被定量地计算出来。这种数据处理基于以下的一种关系,这种关系表征了样品1中的离子i和样品2中的离子j的“化学空间”距离。
其中,ti表示离子i的色谱保留时间,mi表示离子i的质荷比(m/z),wt是保留时间的权重系数,wm是质量的权重系数。dij是离子i和离子j的欧几里的距离,n1和n2分别是样品1和样品2中确认的离子数。sij是离子i和离子j之间的相似度(0-1),相似度值为1表明是相同样品,相反,相似度值接近0则表明样品具有很高的化学多样性。通过这种方法,可以很好的解决样品化学多样性的评价问题。

⑽ 药物分析检测一般需要哪些分析仪器和设备

食品检验科分为两大项,一是检测产品的品质项目;二是检测产品的卫生项目,这一类项目的检测相对难度大、投资高。
(1)品质项目包括:
水分、含盐量、含糖量、蛋白含量、脂肪含量、纤维含量、维生素含量、酸度等。对于这些项目的检测,如果经费有限,都可以采用化学法分析,只需配制最简单的烘箱、水浴、电炉、搅拌器、粉碎机、pH计等设备即可。
如果经费充足或检验批次较多,对应的检测项目都有对应的专用仪器可供选购。此外,也有一些通用的仪器可供选购,如:紫外/可见分光光度计、近红外分析仪、自动滴定仪等。检测维生素A、E等有时还需配制荧光光度计。检测营养元素,如,钙、锌、铁等,可购置原子吸收仪-火焰检测器。
(2)卫生项目包括:
微生物、添加剂、有害元素、农药残留、兽药残留、毒素等。对于一般食品企业,微生物检测实验室应该建。
a)微生物:
建微生物实验室要按照生物实验室规范标准要求进行布局。必要的设备有洁净台、培养箱、高压灭菌锅、电炉等,其它设备则根据具体检测项目配置。经费少可以买国产的,经费多可以考虑买进口的,两者的价钱相差很多。
b)添加剂和有害元素:
有一部分项目可以用化学法,如,亚硝酸盐、二氧化硫、重金属含量、总砷等,但要想满足现在国标的食品卫生要求,应该购置气相色谱-氢火焰检测器、液相色谱-紫外/可见光检测器,这样一般的防腐剂(苯甲酸、山梨酸等)、甜味剂(甜蜜素、糖精钠等)、色素(柠檬黄、胭脂红等)都可以检测了。购置原子吸收仪-石墨炉检测器,可以分别检测铅、铬、镉、铜、镍等有害元素,还需要一台原子荧光仪,用来检测砷和汞等。
c)残留农药
检测残留农药气相色谱必不可少,检测有机氯农药,需配电子俘获ECD检测器;检测有机磷农药,需配火焰光度FPD检测器或氮磷NPD检测器。现在,农残检测的项目越来越多,为提高通用性,建议配置毛细管柱分流/不分流进样口,安装毛细管色谱柱。与传统填充色谱柱相比,毛细管柱分析项目多,分离度好,可以减少频繁的更换色谱柱,提高分析效率。出口食品加工企业生产的产品在出口时需检测的农残项目越来越多,为了把好生产原料和产品质量关,可以配置气相色谱-质谱仪。一般只需配制电子轰击EI源,如果有必要可再配一个负化学NCI源,是选择四级质谱还是离子阱质谱,个人认为都可以,两种仪器各有优缺点。还是要看具体工作。
d)残留兽药:
若进行残留兽药的检测,项目不多且批次多,可以考虑配制酶联免疫仪,该仪器一次投入不大,操作简便,检测灵敏度高。采用ELISA也有一些缺点,一是试剂盒为长期的消耗品,若检测的批次少,成本会较高,二是特异性不好,可能会有假阳性,三是如果在相对长的一段时间内检测项目较多,成本甚至比仪器分析还高。对于有一定规模的出口食品企业,为适应当前欧盟、美国、日本等发达国家检测限量要求,最好配制一台液相色谱-串联质谱仪。第一台仪器建议配置三重四级质谱仪,灵敏度高、重现性好。仪器不一定要追求高配置,够用就行,但灵敏度、稳定性、抗污染等性能要好。最好买用户较多的型号,有一个与自己检测项目相近的用户群,

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