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    基因与您的健康 Genes and Your Health

    阅读次数:4272  发布时间:2012/6/13 13:45:43

    基因与您的健康 Genes and Your Health

     基因疗法基因疗法,就是利用健康的基因来填补或替代基因疾病中某些缺失或病变的基因,目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞, 然后利用对人体无害的逆转录病毒当载体,把正常的基因嫁接到病毒上,再用这些病毒去感染取出的人体细胞,让它们把正常基因插进细胞的染色体中, 使人体细胞就可以“获得”正常的基因,以取代原有的异常基因。


    科学家成功利用基因疗法治愈小鼠黑色素瘤
    日期: 2010-12-14
    来源: [每日科技】【Science Daily]

    据每日科技报道,科学家利用基因疗法,成功治愈小鼠黑色素瘤。 ScienceDaily— A potent anti-tumor gene introduced into mice with metastatic melanoma has resulted in permanent immune reconfiguration and produced a complete remission of their cancer, according to an article to be published in the December 2010 issue of the Journal of Clinical Investigation.


    英荷科学家发现人近视基因
    日期: 2010-09-14
    来源: [英国卫报】

    据《卫报》报道,来自英国和荷兰的科学家同时发现了一组与近视相关的基因序列,为研制出预防近视的药物带来了希望。

    理解近视背后生物学意义上的故障成因,能够帮助研究人员研制出预防近视的滴眼液或者药剂,这些药物可能能够阻止儿童的视力随着年龄增长而下降。通常情况下,近视在人的早期开始形成。对不同的近视患者而言,基因在近视成因中所占的比例也有所不同,但是在那些视力*糟糕的人群中,大约80%的人近视是由基因因素造成的。


    同时发表在《自然遗传学》(nature genetics)杂志上的两项独立的研究,都发现了在患有近视的人群中更为常见的基因变异。英国伦敦国王学院的克里斯·哈蒙德发现,15号染色体上的一个DNA片段在近视人群中更为常见。荷兰鹿特丹伊拉兹马斯医学中心的卡罗琳·克拉弗发现了另一组基因序列,也位于15号染色体,同样也与近视相关。

    基因变异相当于遗传密码出现了“错拼”。这些变异改变了三个与眼睛相关基因的活动,这些基因控制着眼球的生长,并且确保进入眼睛的光线在视网膜上被转换成电脉冲。这一发现将帮助科学家更深入地理解健康的眼睛如何变成近视眼,而且将为研制在儿童时期预防近视的药物指明了方向。哈蒙德接受英国《卫报》采访时称,他希望能够在不干扰正常的大脑发育或者其他身体部位成长的同时,开发出预防近视的滴眼液或者药剂。但治疗成人的近视依然是一项艰难的任务,因为成人的眼球已经发育定型。

    值得注意的是,那些拥有近视遗传基因的儿童也并非注定就视力低下。在2008年,澳大利亚悉尼大学的凯瑟琳·罗斯对生活在新加坡与悉尼的华裔小学生的近视率进行了研究。生活在新加坡的华裔小学生中29%患有近视,相比之下生活在悉尼的小学生近视率仅为 3%。关于这一差异一个可能的解释是,那些生活在悉尼的华裔小学生呆在户外的时间更多,因此他们获得了更多的自然光照,而且在户外人们习惯于关注距离更远的物体。

    纳米尺度的DNA测序可能加速个体化医疗革命
    日期: 
    2010年8月23日, 来源: 【每日科学】

      《每日科学》2010年8月21日报道 —— 由华盛顿大学的一名物理学家所率领的一个研究小组设计了一种方法,可在极小纳米尺度上对DNA进行测序,并且测序速度更快、相对更加便宜。他们的实验表明,这一方法具有对卫生保健产生广泛影响的潜力。 这一成果将为更有效的个体化医学,比如说为特定症状与疾病(如肿瘤、糖尿病或毒瘾)提供遗传倾向蓝图。

      华盛顿大学物理学教授Jens Gundlach以作者身份在8月16号的《美国国家科学院院刊》上发表了一篇论文来描述这项新的技术,他说: “希望在于:10年内大家可让自己的全部DNA都得到测序,并且个体化、预防性药品也将由此诞生。” 通过结合生物学与纳米技术并利用取之于耻垢分枝杆菌porin A(Mycobacterium smegmatis porin A.)的纳米孔,研究者以该论文所介绍的技术创建一个DNA电子阅读器。该阅读器上纳米孔有个十亿分米尺度的开口,刚好能让单链DNA通过以便测量。 研究小组的科学们将该小孔放置于浸润于氯化钾溶液的一块膜上,然后加上小电压以产生流过该纳米孔的离子流。该离子流的电签名(electrical signature)会根据穿越该纳米孔的核苷酸发生变化。 核苷酸是DNA的基本组成部分(DNA含四种脱氧核苷酸:胞核嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤与胸腺嘧啶),每种核苷酸产生一个与众不同的签名。 该研究小组必须解决两个主要难题:其一是建立短而狭窄的开口,刚好让DNA单链通过纳米孔,并且任何时间都只让单个DNA分子容身于该开口。

      阿拉巴马大学伯明翰分校的Michael Niederweis负责改造耻垢分枝杆菌以产生合适的小孔。 Gundlach指出,第二个难题则是流过该纳米孔的核苷酸的速度必须是百万分秒内通过一个核苷酸,这样就太快了,无法检测来自每个DNA分子的信号。为了弥补这一点,研究者将位于想测量的每个核苷酸之间的双链DNA的一部分固定,第二条链会在短暂的时间内抓住纳米孔的边缘,使DNA流停留时间足够长,让单个核苷酸停在纳米孔DNA阅读器上。在几个毫秒后,双链部分会分开,于是DNA流继续流动直到下一个双链来到,这样下一个核苷酸的测量又开始了。 Gundlach说该延迟虽然在测量时间上只有一秒的千分之几,却足够让阅读器读出来自目标核苷酸上的电信号。

      他说:“我们实际上能够从示波器描迹上直接读出DNA序列。”

    本示意图描述了单链DNA穿越用以测序的纳米孔(图片来源:华盛顿大学)

      除了Gundlach 与 Niederweiss,其他作者是华盛顿大学的Ian Derrington、Tom Butler、Elizabeth Manrao 、Marcus Collins 与阿拉巴马大学伯明翰分校的Mikhail Pavlenok。 作为一项建立相关技术以求在1000美元之内的成本对人类基因组进行测序的计划的一倍分,本研究工作得到国立卫生研究院及其附属单位国立人类基因组研究研究院的资金支持。该计划始于2004年,当时耗资一千万美元对人类全基因组进行了测序。 本项新的研究是向1000美元之内成本对DNA进行测序的目标迈出的重大一步。

      Gundlach说:“我们的实验显示了一种新的、从根本上说非常简单的测序技术。我们希望,该技术现在能够拓展为一个机械化过程。”

    英医生改良疱疹病毒 成功治疗癌症
    日期:  2010-08-06, 来源:《英国泰晤士报》

      据【英国泰晤士报】报道,英国医生使用转基因疱疹病毒成功治疗了头颈癌。此外,研究还发现,将放射疗法和化学疗法结合起来治疗癌症比只使用一种疗法效果好。

      科学家对这种常见的病毒进行了基因改良以使得它能让癌细胞而不是健康细胞里面繁殖。然后爆炸杀死癌细胞,并且通过表达一个人类蛋白质还有助于刺激患者的免疫系统。但不会让患者感染疱疹。研究作者凯文·哈灵顿说:“这种病毒已经过基因改良,因此它再不会引起疱疹。通常让病毒藏在身体中之后爆发也称潜伏感染的基因得到分离,因此病毒不会再爆发。”


      医生把这种病毒注入17位淋巴腺癌患者的体内。这些患者还接受了放射疗法和化学疗法。其中,93%的人在皇家马斯登医院切除肿瘤后未显示癌症迹象。13位接受高剂量病毒治疗的患者中只有2位2年后癌症复发。该研究报告发表在《临床癌症研究》杂志上。这种疗法的副作用通常为中轻度,大多数副作用——发烧和疲乏除外——被认为来自化学疗法或者放射性疗法。

      每年英国有多达8000人患上包括口癌、舌癌和喉癌在内的头颈癌。哈灵顿说:“通常,接受标准化学疗法和放射疗法的约35%到55%的患者在两年之内疾病复发,因此,这些结论比较非常有用。但这是非随机性的小型试验,基本上是安全测试,因此,得出这种疗法比标准疗法效果好的结论还为时过早。但是,与之前的研究数据相比似乎效果明显。因此,我们已经决定进行一次规模更大的试验,将这种新疗法和当前的标准疗法进行比较。”

    基因疗法治疗【气泡男孩症】
    日期:  2010-08-04, 来源:《新英格兰医学杂志》

      “气泡男孩症”的病因是X染色体发生了严重的化合免疫缺陷,患者只能在完全无菌的条件下生存。这种疾病是由于基因突变干扰了淋巴细胞的正常数量,只有男孩会遗传该基因,患者没有淋巴细胞,所以无法抵抗传染病,只能生活在类似气泡那样被完全隔离起来的无菌环境里,即便对普通人而言并不严重的感染,对患有此病的人来说也可能是致命的。据统计,在5万~10万个新生儿中,至少有一个婴儿患此病。   据美国权威期刊《新英格兰医学杂志》7月22日报道,法国巴黎内克尔儿童医院的研究人员从1999年开始,对平均7个月大的9名男婴实施基因疗法,在9年后,1名男孩因患白血病死去,其他8名都健康地活着。今年,这8名男孩的淋巴细胞水平都达到了正常,体重和身高并未停止增长,甚至可以像其他正常的孩子一样去上学。不过,这种疗法的副作用就是可能导致白血病,幸存8人中有3人患有白血病。

      美国纽约罗切斯特大学神经病学副教授威廉·鲍尔说,这已经是非常了不起的进步了。此前治疗“气泡男孩症”的方法只有骨髓移植,但这需要相匹配的捐赠者,而且会导致严重的并发症。从1999年到2002年间,医学专家在修正基因的病毒载体方面取得了重大进展,接受基因治疗的9个男婴由于没有匹配的骨髓捐赠者,只能将自身骨髓中的一种干细胞取出,注入修正基因后再注射到患者体内,结果他们当中没有一个出现严重反应。鲍尔副教授说,这些成果证实,基因疗法在治疗“气泡男孩症”方面已取得了临床上的成功。

    鸟类和哺乳动物性染色体的巨大变化
    日期:  2010-08-02,来源: Nature 自然杂志

      鸟类和哺乳动物有鲜明的性染色体。在鸟类中,雄性个体有一对Z染色体,而雌性个体有一个Z染色体和一个W染色体。在哺乳动物中,雄性个体的染色体是XY,雌性是XX。人们长期假设,性染色体演化涉及性特异性染色体(即W染色体和Y染色体)的巨大改变,但两性都有的Z染色体和X染色体只发生较小的改变。但根据一项新的研究,事实并不是这样的。

        这项研究报告了鸡的Z染色体的序列,并将其与已完成测序的人X染色体序列进行了比较。Z染色体和X染色体与产生它们的常染色体(非性染色体)相比发生了巨大变化。而且Z染色体和X染色体似乎是遵从收敛的演化轨迹,包括由睾丸所表达的基因家族的获得和放大,尽管它们是从先祖基因组的不同部分独立形成的。

    基于共轭聚合物的疾病基因和蛋白检测新技术
    日期: 2010-07-22, 来源: 化学研究所

           共轭聚合物荧光探针对HT29、HepG2、A498、HL60和M17肿瘤细胞p16、HPP1和GALR2三种基因启动子的甲基化检测分析结果 。发展疾病的早期、高灵敏诊断技术对促进重大疾病防治具有重要意义。共轭聚合物具有强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,为生物传感器的发展提供了新的传感模式。

           近年来,在基金委、中科院以及科技部的资助下,中国科学院化学研究所有机固体重点实验室的科研人员设计、合成了系列新型水溶性共轭聚合物探针,以给体-受体之间的能量转移或电子转移机制为基础,实现了重大疾病相关的基因以及蛋白质的高灵敏识别与检测,为重大疾病的早期诊断提供了新思路。

      DNA甲基化是表观遗传学的核心内容,它与癌症的关联是近年来癌症研究的一个热点。他们发展了基于阳离子聚芴的DNA甲基化检测新体系,结合甲基化特异性-PCR技术(MSP)和HpaII限制性酶切-PCR技术,控制聚合物探针选择性地与甲基化特异性引物上的荧光素发生能量转移,实现了HT29、HepG2、A498、HL60和M17等五种肿瘤细胞的p16、HPP1和GALR2三种基因启动子的甲基化分析,并探讨了荧光信号与肿瘤细胞种类之间的关联性,在肿瘤特异性标志物的筛选以及癌症的早期诊断方面具有重要的应用价值。研究结果发表在Nature Protocols 2010, 5, 1255-1263,并获得中国发明授权。 他们针对蛋白质光致失活在研究蛋白质功能中的重要应用价值及其在疾病治疗方面的潜在应用价值,利用水溶性共轭聚合物与目标蛋白质的静电或金属介导的亲和作用,建立了基于水溶性共轭聚合物的蛋白质光致失活的新方法,该方法具有高效、普适、高特异性的特点。研究结果发表在Adv. Mater. 2010, 22, 1602-1606。

           *近,他们还撰写了水溶性共轭聚合物在生物检测领域的综述,论文发表于Chem. Soc. Rev. 2010,39,2411-2419。在这篇综述论文中,作者结合国内外该领域的发展趋势,重点综述了近年来利用共轭聚合物荧光探针在DNA与蛋白质检测与传感、荧光成像以及生物器件构筑三个方面的研究进展,在重大疾病早期高灵敏诊断、药物设计以及个体化用药等方面具有重要应用前景。


    科学家研究万能流感疫苗 造福人类
    2010-07-19 12:02, 来源: 每日科学杂志

         《每日科学》2010年7月18日报道 —— 一项由美国国家过敏和传染病研究所(NIAID,隶属国家卫生研究院)的科学家率队进行的研究可能让一种万能流感疫苗 (如此称谓是因为该疫苗可以连续几十年保护疫苗接种者免受流感病毒毒株的感染)成为现实。 透射电子显微镜(TEM)下的甲型流感病毒彩色图像(图片来源:CDC)
       在小鼠、白鼬与猴实验中,研究者采用“两步走”免疫方法来诱导有攻击多种多样形形色色流感病毒毒株能力的抗感染抗体。目前的流感疫苗并不能产生这种具有广泛中和能力的抗体,因此它们必须每年重制以适应每年流行的主导病毒毒株。 本研究由NIAID科学家、医学博士、哲学博士Gary J. Nabel率队进行,其成果已先于7月15号的《科学快讯》印刷版而在线发表。 NIAID院长、医学博士 Anthony S. Fauci说:“通过接种产生具有广泛中和能力的抗体来应对多种动物流感毒株是探求万能流感疫苗征程上的一个重要里程碑。这一重大的进步为开发一种能长期保护动物免受所有流感毒株感染的疫苗奠定了基础。一种持久有效的万能疫苗将在流感控制上产生巨大的影响。
        “我们对这些结果感到兴奋。该就绪-加强方法为流感接种打开了一扇新的大门, 这种接种跟对抗诸如肝炎的接种类似。因为对抗肝炎时是早年接种、然后通过在成年时偶尔、追加的预防接种来达到目的。”Nabel博士介绍说。 Nabel博士又补充说:评估就绪-加强流感疫苗的安全性与能力的试验正在人类中进行。他说,在选择候选疫苗进一步作大型实验方面,来自该新研究的信息很有价值,“我们可能在三到五年内开始一种具有广泛保护能力的流感疫苗的效力试验。”

    北极的基因抑制病原体生长
    日期: 2010-07-18 , 来源:PNAS美国国家科学院报

      一项研究说,来自适应寒冷的细菌的基因可能有助于抑制处于人体温度的病原体的生长。Francis Nano及其同事从来自北极地区的喜寒细菌中分离出了一些关键的基因,然后用它们取代了土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis)的9个基因。这种细菌病原体通常在常温下繁盛。

          这组科学家发现,所有这些经过测试的菌株在稍微高于室温的30摄氏度的温度下在细胞内繁殖,但是同样的菌株在这些细胞接触将近37摄氏度的温度的时候停止生长然后死亡。这组科学家把这些对温度敏感的土拉弗朗西斯菌注射到了大鼠和小鼠的较冷的身体部位。这组作者说,这种接种为这些啮齿动物提供了针对通常致命的这种细菌菌株的保护性免疫。 经过改造从而对温度敏感的蛋白质常常与未经修改的形式只相差一个氨基酸,而且可以恢复耐温属性。这组作者提出,通过利用超过100万年的进化,来自适应寒冷的北极细菌的基因可能帮助科学家开发出稳定的活疫苗或者研究可以通过温度变化加以抑制的细菌菌株。


    烟中毒素能改变人体基因表达
    日期: 2010-07-17 , 来源:今日早报

    吸烟为什么有害健康?

            烟中毒素能改变人体基因表达, 吸烟有害健康是医学界共识。长期吸烟可能引发肺癌、肠癌以及其他疾病。美国和澳大利亚研究人员一项研究成果为找出吸烟与多种疾病之间的关联提供了线索。研究表明,香烟中包含的多种化学物质会影响人体基因活动。

     可改变人体323种基因表达

       来自澳大利亚和美国得克萨斯州圣安东尼奥的研究人员分析1240名受调查者的血液白细胞样本后写成报告,这些人年龄在16岁至94岁不等。 研究发现,297名吸烟者中,大部分人体内与肿瘤、细胞死亡等有关的基因表达出现异常。 基因表达指细胞在生命过程中,把储存于脱氧核糖核酸(DNA)中的遗传信息经过转录和翻译,转变为具有生物活性的蛋白质分子。随后,蛋白质分子在人体内指导或者开始某种进程。
      
    美国趣味科学网站15日援引研究团队负责人雅克·查尔斯沃思的话报道:“暴露在吸烟产生的烟雾中对基因表达的影响程度使我们惊讶。是否暴露在烟雾中的定义相当简单,就是吸烟或者不吸烟。”  查尔斯沃思说,医学界“很久之前”已发现吸烟会增加患癌风险,弱化人体免疫系统,引发心脏病、白内障等其他疾病。

    “现在我们知道一部分(患病)进程是基因改变的结果,”查尔斯沃思说。 吸烟产生的烟雾中含有超过4000种化学物质,包括一些有毒物质和致癌物质。吸烟时,毒素经由血液进入肺部,然后分散至人体各个部分。   研究报告说,单个基因的活动可能影响一部分其他基因的表达,因此,这项研究无法确定哪种化学物质是影响基因的“幕后黑手”。 但查尔斯沃思说,这项研究提供了研究“环境(对基因)影响”的机会。 研究人员可经由追踪调查这些志愿者,判断吸烟这种“外在环境”对基因的影响是否可以修复。  “我们可以观察戒烟或其他环境变化对基因表达的影响,”查尔斯沃思说,“我想知道,戒烟后,这些基因表达的变化是否可以扭转。”

    甲基化可以延长寿命
    日期: 2010-07-16 , 来源:Nature自然杂志

      Sir2家族的基因已知通过对组蛋白脱乙酰作用的一个效应来影响酵母、线虫和其他生物的寿命。这便提出一个问题:其他组蛋白修饰是否也影响寿命?Greer等人发现,组蛋白甲基化调控线虫的寿命。被称为“ASH-2复合物”的一个保守的染色质蛋白复合物(该复合物在赖氨酸-4(H3K4)处使组蛋白H3发生“三甲基化”)的构成成分的缺失都会延长线虫寿命。 相反,H3K4脱甲基酶rbr-2是维持正常寿命所必需的,这与认为过多的H3K4“三甲基化”缩短寿命的观点是一致的。这种寿命延长要求一个完好的成年生殖细胞系的存在以及成熟卵的持续产生,这说明体细胞的寿命是由生殖细胞中一个H3K4甲基转移酶/脱甲基酶复合物调控的。

    转基因作物成功“转化”为人胰岛素
    日期: 2010-07-06 , 来源:医药经济报

           胰岛素生产工艺近年来又有新突破。加拿大SembioSys生物工程公司利用北美洲普遍栽培的高产油料作物——红花作为转基因植物“平台”,成功生产出“红花子来源人胰岛素”(代号SBS-1000),并于去年顺利通过动物实验与Ⅰ~Ⅱ期临床试验,其药代动力学与药效学试验结果与美国礼来利用大肠杆菌表述胰岛素基因生产的重组DNA人胰岛素基本一样。理论上,每公顷红花田可生产出1公斤人胰岛素原料药。 全球已确诊的糖尿病人总数有3.2亿人,且发病率正在快速上升。在理论上,1公斤胰岛素原料药加工成注射剂后可供2500名糖尿病人使用1年。如果糖尿病人都使用胰岛素,按上述比例推算,则市场胰岛素原料药年需求量约在120~130吨。但实际上,全球胰岛素总产量只有40吨左右,可见这一市场的增长空间十分巨大。 而如果能在胰岛素生产工艺上取得重大突破,将为争夺市场份额增加决定性的筹码。

           目前,SembioSys公司已向美国FDA提出做Ⅲ期临床的申请。美国医药业界人士估计,该胰岛素新产品有望在今后2~3年内在美国上市。转基因植物生产胰岛素的工艺要简单得多,投入较少且产量较高,成本必然大大低于现有基因工程法生产的人胰岛素产品,如果该法生产的胰岛素原料药和制剂能在美国上市,必将对全球胰岛素市场格局产生极大的冲击。 受到SembioSys公司的鼓舞,加拿大渥太华大学生物技术研究中心的科研人员也利用另两种高产作物——烟草和水稻植株生产出了一种名为“胰岛素样生长因子”(ILGF)的新型降血糖药物。据称,ILGF的降糖效果甚至优于常规口服降糖药。如果ILGF能通过临床试验并成功上市,或将成为前景可期的医药市场畅销产品。

    基因疗法治愈色盲症
    日期: 2009-10-27 , 来源:《每日邮报》

      英国《每日邮报》网站报道,一名生来就因病致盲的9岁美国男童在接受了注射手术后神奇复明。   

      长期以来,研究者一直在努力破解人体内产生感光视觉细胞的密码,一旦成功,可能会给很多盲人带来福音,将是令人难以置信的伟大成就。该注射手术将特殊的基因植入人体内,会在眼球后面产生感光色素,取代那些因病丧失的色素。 科里-哈斯有幸成为世界上个接受这种开创性的基因疗法来直接治疗眼睛的病人。目前他的视力与常人无异。科里-哈斯出生后不久就罹患先天性黑矇症,不幸导致视力完全丧失。   

      美国宾夕法尼亚州医学院的 遗传学 家始终在默默地钻研,坚定地支持着这项可能会给大量盲人带来光明的革命性疗法。这项开拓性疗法成功治愈了5名小孩和7名成人,科里是其中。他们都患有先天性黑矇症(Leber’s congenital amaurosis, LCA)。该病症的几率为8万分,会导致从出生起视力就迅速恶化,直至完全失明。 这些孩子身上取得的进步*为明显,他们现在都能够成功通过一种“低亮度障碍测试”,而此前他们都无法通过。
     
      科里手术前几乎全盲,看不到教室的黑板,必须要借助巨大的电子屏幕板的帮助才能看到。而手术后无需帮助也能看到黑板,甚至可以和同学们玩耍了。

      费城儿童医院医师凯瑟琳-海格表示,手术结果是“伟大壮观的”。她说:“手术结果对于整个基因疗法界都是振奋人心的。很多此前不可能复明的患者现在重新看到了希望。这些发现会使针对更普遍的 视网膜 疾病的基因疗法迅速发展,就像老年性黄斑变性。”   宾夕法尼亚州医学院眼科教授基恩-班尼特博士说:“批病人两年前就开始接受基因疗法,两年来他们的状况在不断改进。这么引人注目的成就不仅为治疗其他先天性视网膜疾病,也为治疗更普通的视网膜退化打下坚实的基础。”   班尼特博士认为*新的治疗结果是建立在近20年来对遗传性失明症的基因研究基础上的,该研究*初是在老鼠和狗的身上进行试验的。

      先天性黑矇是发生*早、*严重的遗传性视网膜病变, 出生时或出生后一年内双眼锥杆细胞功能完全丧失,导致 婴幼儿 先天性盲。 
     

    原创作者:北京东方大林科技有限公司


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