兽医生物制品电子教案Word文档格式.docx
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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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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
系,法氏囊中等毒力苗,传支H52等。
弱毒疫苗:
卡介苗—人工培育13年230代;
鸡新城疫
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。
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。
a)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。
b)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。
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。
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。
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。
(2)新型疫苗
A.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。
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。
B.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。
C.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。
D.基因工程疫苗:
通过DNA重组技术而制成的新型疫苗,主要有:
a)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。
b)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。
c)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。
d)基因疫苗:
即DNA疫苗,将编码某种蛋白质的DNA注入体内,在体内表达出某种蛋白质抗原,具有免疫作用。
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。
e)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-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。
E.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。
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:
2)凝集反应用的抗原或抗体:
如鸡白痢或布氏杆菌凝集抗原。
3)补体结合反应用的抗原或抗体。
4)沉淀反应:
炭疽沉淀反应—ascoli实验,法氏囊抗体检测。
5)标记用抗原或抗体:
荧光抗体,酶标抗体-elisa
6)鉴定细菌用的多价血清或因子血清—沙门氏菌
7)PCR-聚合酶链反应
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。
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。
(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。
二、兽用生物制品的应用
1.用于动物疫病的防治
2.用于动物疫病的诊断
3.用于动物疫病的治疗
4.用于动物的保健
第三节兽用生物制品的发展史与发展前景
一、兽用生物制品的发展史
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
二、兽用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:
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。
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,需要从原料上进行治理。
还有新的疫病无疫苗预防:
圆环病毒,蓝耳病,鸡白痢等,需要加大研究力度。
3、研究新型的基因工程疫苗是发展方向
我国已经有伪狂犬基因缺失疫苗,对筛选野毒携带起重要作用,如果把这个技术推广到猪瘟等其它疫苗上,将更好地净化野毒的携带者。
DNA疫苗也是发展的方向。
4、试剂盒标准化,简单化
当前我国试剂盒不稳定,非特异性高,需要国家扶持和发展;
国外质量高,但价格贵,不适用农村推广;
操作麻烦也是解决的问题。
5、微生态制剂、寄生虫疫苗、鱼类疫苗发展空间大
我国加入WTO,要求出口绿色产品,为达到这个质量,就需要微生态制剂;
寄生虫和鱼类疫苗特少,需要研究开发。
6、加快生物制品GMP建设,与世界接轨
全国06年就要求兽医药厂,必须达到GMP标准,否则要关闭;
但是,有借批号的,合并、分厂现象多。
是上有政策,下有对策。
7、完善兽医法规,加强生物制品管理
我国已经颁布了《中华人民共和国防疫法》和《兽医生物制品管理办法》,问题是执行不力,监督不力,需要进一步完善和加强。
学习外国兽医官制度,是当务之急。
思考题:
1、基本概念:
兽用生物制品,兽用生物制品技术,疫苗,弱毒疫苗,灭活疫苗。
2、简述生物制品的分类与应用。
3、简述生物制品的命名原则。
4、结合我国兽用生物制品现状,试述兽用生物制品的发展前景。
第二章细菌和病毒的培养技术
第一节细菌培养技术
细菌培养技术是生物制品制造的基础,一些内容在微生物学已经学习过,这里主要讲一些重要的细菌培养技术。
一、细菌培养技术
熟悉细菌的生长曲线,因为不同的生物制品,要用不同时期的细菌,如细菌疫苗,要数期或稳定期细菌;
芽孢疫苗,要衰老期细菌;
外毒素要老龄细菌。
其次,要根据不同细菌用不同的培养基进行培养,用不同的培养方法(需要氧气,微需氧,厌氧。
另培养温度,pH,渗透压等。
)。
二、细菌培养的基本技术
步骤:
先分离出单个菌落→斜面培养基→生化或血清鉴定→菌种保存→生产生物制品→先接种到斜面菌种→小三角瓶肉汤→大三角瓶肉汤。
(一)细菌分离培养(目的是稀释病料,得到单个典型菌落)。
1、需氧菌分离培养:
分段划线、倾注培养。
2、微需氧培养:
鸭疫巴氏杆菌,牛布氏杆菌病,猪传染性胸膜肺炎菌等,用蜡烛缸方法。
3、厌氧菌培养:
用疱肉基,物理除氧气(加氮气,氢气),化学除氧:
焦性没食子酸加烧碱。
(二)细菌的规模培养
生物制品是产品,一般要大规模培养,才能满足基层需要。
1、菌种接种量:
1-3%,过少生长慢,过度带入有害产物多,影响生长。
2、培养时间:
菌苗,对数期和稳定期的细菌好;
芽孢疫苗:
衰老期细菌;
外毒素:
需要1周时间培养。
在培养过程中,如果有少量污染,可以提前灭活终止培养。
3、培养方法:
根据不同制品的性质和要求,选育不同方法。
①固体表面培养:
多用于诊断剂,也有菌苗生产。
可随意调节细菌浓度,但操作麻烦,劳动量大。
培养方法有克氏瓶,大平皿,到入菌夜,L玻棒刮抹接种,培养后加生理盐水,再用L棒刮洗下细菌混悬液。
②液体静止培养:
一般细菌疫苗多用,用大三角瓶(5000ml)或发酵罐,装入培养基1/2—-2/3量,需氧培养,要5小时摇动一次,增加氧气浓度。
培养厌氧细菌,可以装满培养基,上面加少量石蜡油,隔绝空气,下加肝块或肉渣(疱肉基),它们氧化,吸收氧气,达到除氧气目的。
液体培养含菌量低,多需要浓缩。
③液体深层通气培养(发酵罐):
可自动调节温度、氧气、pH、营养、搅拌,注意消泡沫和污染。
④透析培养:
半渗透膜作用,营养可以不断补充,可以提高细菌和毒素含量。
⑤连续培养:
营养不断加入,培养好的细菌不断流出。
(三)细菌计数技术
细菌疫苗必须有一定含菌量,才有好的免疫效果。
所以,应该对生产的疫苗计算含菌量。
1、直接显微镜检查计数
①定量定面积染色计数:
10vul菌夜,涂抹1cm2面积的载玻片上,干燥固定染色,油镜下观察,油镜直径是0、16mm,视野面积是0、02mm2,1cm2面积有50万个油镜视野,多观察几个视野,算出一个视野细菌平均数X50万X100,即每ml含细菌量。
②比例法计数(也叫对照法)
如用已知人红细胞为500万/mm3(可以把红细胞0、4%甲醛固定,长期使用),取一环红细胞放在载玻片上,另取一环菌夜与红细胞混匀涂片,干燥固定染色,显微镜下检查,如果平均每个视野是一个红细胞,10个细菌,那么,被检查细胞为5000万/mm3,,1ml是500000万个细菌。
③估计计数法
接种环直径在0、5cm,取一环细菌液,涂抹在载玻片上,大约0、5—1cm2,干燥固定染色,显微镜检查,如果每个视野平均是1—9个细菌,菌夜含量是105-6个/ml,10—99为107-8个/ml,100以上为109-10个/ml,密不可计为1010个以上/ml。
④红细胞计数室法:
X(细菌量)Y/80*400*稀释倍数*10=细菌数/mm3,变ml乘1000。
(Y是5个中方格细菌总数,乘10是计数室的高度为0、1mm,计数室1内mm2,有400个小格,有25个中格,每个中格是16个小格)。
该方法多用于计数大的细菌或酵母菌、细胞。
2、比浊比色法
①比浊管法含菌量与浑浊度正比,用已知菌含量的试管与标准比浊管相比,找出规律,如1亿细菌=1号比浊管颜色,10亿等10号,以后,用未知细菌液与标准管比色,得出大致细菌含量。
②美蓝还原褪色法:
含细菌多,使美蓝褪色快。
10ml牛奶,加1ml美蓝液(1/3000),37度水浴,褪色少于20分钟,细菌多于2000万/ml,20-2小时,为400—2000万;
2----5、5小时为50—400万;
5、5小时以上,为少于50万/ml,为一级牛奶;
如果用于细菌苗,应先用已知细菌找出规律。
3、活菌计数:
原理,一个菌落是一个细菌的后代,数菌落就知道含菌量,也叫菌落形成单位—CFU:
colonyformatunite。
①倾注法(GB方法):
菌液10倍递减稀释,选2-3个稀释度,各取1ml于平皿,加45-50营养琼脂,37度培养,计算菌落,乘稀释倍数,即每ml细菌数。
②平板表面涂布法:
先做好营养琼脂平板,将不同稀释度菌液0、1ml加上,玻璃棒刮匀,37度24h培养,计算菌落乘稀释度乘10=菌数/ml
③微量滴板法:
将不同稀释度菌液,各取0、02ml滴在营养琼脂板上,一板可以滴多点,自然扩散,37度培养,计算每点菌落乘50乘稀释度=菌数/ml。
三、培养基
微生物学已经学过,自己温习,重点熟悉:
1、不同微生物用不同的培养基来培养
2、注意各种营养物资浓度配比
3、调节合适的pH范围
第二节病毒的培养技术
一、病毒的复制与培养
病毒为专性细胞寄生物,必须在活细胞内生存,其复制过程是:
吸附,进入,脱壳,生物合成,装配和释放。
微生物已经讲,自己复习。
二、病毒的动物接种增殖
(一)、病毒材料的处理
1、病毒的释放:
剪碎研磨,冰冻融及超声波处理。
2、除杂菌:
细菌过滤器过滤,高速离心取上清夜;
其次是抗生素处理,加500—1000u青霉素和链霉素,4度过夜杀菌。
(二)动物选择
1)健康动物、SPF动物;
2)未接种相应病毒疫苗动物
3)适宜年龄和体重
4)易感动物。
(二)接种方法:
皮下,肌肉,静脉,腹腔,脑,胸腔等
三、鸡胚的接种
(一)鸡胚的选择
1、健康的SPF鸡胚
2、白壳,薄壳消毒蛋
3、没免疫相应病毒疫苗
4、5-7天照蛋,去无精、死胚鸡蛋
5、画出气室,接种24h照蛋,定时收病毒。
(二)鸡胚的接种和收获
避开血管和心脏,确定接踵部位,先碘酒消毒,再酒精消毒,用三棱针或12号针头钻孔,然后可以接种。
预先准备好病料,注射器,融化的石蜡。
1、卵黄囊接种:
用5-8天鸡胚,在气室中心,胚胎对侧刺入3cm(先用三棱针钻孔)。
用于病毒,立克次氏体,衣原体接种。
2、尿囊腔接种,用9-11日鸡胚,在气室边缘下2cm,避开血管,40°
进针0、5-1、5cm。
适应鸡新城疫,鸭肝炎,鸡传染支气管炎病毒接种。
3、羊膜腔接种:
用10-12日鸡胚,在胚胎对侧进针,有抵抗时注入病毒。
4、绒毛尿囊膜接种:
选11—13日鸡胚,先造人工气室,然后在人工气室内注射,适合痘病毒,疱疹病毒等。
另外,还有脑,胚体,静脉接种,难度大,科研使用。
不同病毒用不同接种途径,培养时间不同,收获组织也不同。
(三)影响禽胚增殖病毒的因素
1、种蛋质量:
要用SPF蛋,母源抗体存在,抗生素(对立克次氏体和衣原体)。
2、孵化环境:
温度是37、8--38℃,湿度53-57%,通风,定时翻蛋。
3、接种技术:
无菌操作和消毒,收获根据不同病毒,收获病毒时间不同,不要臭蛋和浑浊蛋。
收获后测效价,加双抗-20℃保存。
四、细胞增殖病毒技术
1、细胞培养概念:
利用机械、酶、化学方法使组织或单层细胞分散成单个或2-4个细胞的悬液,进行培养。
(1)原代细胞:
新鲜组织制备的单细胞进行培养,一般仅可以传代3代。
(2)二倍体细胞:
自继代细胞选出的也特殊生物学标志的细胞,染色体是二倍体,可传代50-100代,主要做疫苗生产。
(3)传代细胞:
非二倍体,多为癌细胞,可无限生长,如Hela细胞,多用做病毒研究,不能做疫苗生产。
2、细胞培养的方法
(1)静止培养:
细胞悬液接入培养瓶中,密封置温箱培养,细胞沿瓶子壁长成单层,为最简单培养病毒方法。
(2)转瓶培养:
细胞悬液在转瓶旋转培养,10-20转/h,细胞贴壁生长,需要营养液少。
(3)悬浮培养:
通过震荡,转动使细胞悬浮于液体中培养。
(4)微载体培养:
以固体小颗粒为载体,便于细胞附着,载体扩大了表面积。
(5)中空纤维培养:
细胞在中空纤维内生长。
(6)微囊化培养:
细胞在微囊中生长。
3、细胞的制备
细胞间有胶原蛋白,要破坏它们才变成分散单细胞。
1)机械分散:
将组织剪碎成1mm3小块,再挤压通过铜丝网孔,可得到单细胞。
2)酶消化法:
常用胰酶破坏细胞间质,活力1:
250,浓度是0、25%,pH7、4-7、6。
3)鳌合剂分散法:
EDTA可除去维护细胞间结合的Ga++和Mg++,常用于单层细胞的分散。
4、细胞培养的要素
(1)营养物资:
培养液(含氨基酸,犊牛血清,维生素,盐,糖等成分)。
现多用成品细胞培养基,engle液,RPMI-1640和DMEM等。
(2)接种量:
与单细胞生长成正比,量过大,因细胞碎片产生毒性作用,过小,不易长成单层。
不同细胞有不同接种量,如鼠肾细胞50万/ml,鸡成纤维细胞20—40万ml,猪肾细胞80万/ml,血球计数室计数。
(3)pH、温度、气体环境:
pH7、2-7、4,不低于6、8,不高于7、6;
温度一般是37℃,过高容易死亡,过低生长慢,20--25℃,细胞缓慢长。
气体环境,一是橡皮塞蜜蜂培养;
二是CO2培养箱培养。
5、污染问题:
细菌、真菌、支原体污染,加一定量抗生素可杀菌,如加青链霉素100u,有霉菌污染加制霉菌素。
病毒污染:
有组织代毒和培养带毒,前者用SPF动物组织可以解决,后者注意灭菌和消毒。
胶原虫:
(存在犊牛血清),血清37℃培养1个月以上,高速离心,检查沉淀物。
5、病毒增殖技术
(1)选敏感动物细胞。
(2)注意营养,温度和pH。
(3)接种量和方法:
1-10%接种,V/V;
分同步和异步接种。
(4)支原体污染,加抗生素。
(5)细胞病变:
CPE,有圆缩、聚合、合胞体、包涵体,轻微病变,以及无细胞病变。
(6)收获:
CPE到80%收获,反复冻融,离心取上清夜,测效价,加双抗,-20℃保存。
1.细菌规模化培养方法有哪些?
2.细菌计数技术有哪些?
3.用动物培养病毒时,如何选择动物?
4.用鸡胚培养病毒的接种方法有哪些?
如何收获病毒?
5.细胞培养的方法有哪些?
6.细胞培养病毒需要哪些条件
第三章灭活剂、冻干保护剂、与免疫佐剂
第一节灭活剂
一、灭活与灭活剂
(一)灭活:
杀死病原微生物,但不影响免疫原性;
其次是破坏血清的补体,以免干扰血清学反应结果。
灭活剂:
灭活微生物的化学试剂。
(二)灭活方法:
物理灭活:
加热、及射线灭活微生物,此方法免疫原性易破坏,现很少使用(血清56°
C半小时灭活补体用此方法)。
化学灭活:
用化学试剂将病原微生物杀死,此方法经常使用。
二、常用的灭活剂种类和原理
(一)甲醛:
是最古老常用的灭活剂,现在我国用的26种灭活疫苗,均以甲醛为灭活剂。
性质:
甲醛为刺鼻的气体,水溶液叫福尔马林,浓度为3