最新最全生物医学光子学复习题答案要点
医学生物学试题及答案
医学生物学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 细胞膜的主要组成成分是：A. 蛋白质和脂质B. 蛋白质和糖类C. 脂质和糖类D. 蛋白质、脂质和糖类答案：A2. 人体细胞内含量最多的物质是：A. 蛋白质B. 水C. 脂肪D. 无机盐答案：B3. 下列哪项不是细胞周期的阶段？A. G1期B. S期C. G2期D. G0期答案：D4. 人体最大的细胞是：A. 红细胞B. 神经细胞C. 卵细胞D. 肌肉细胞5. 细胞凋亡是由以下哪个因素触发的？A. 外部环境因素B. 内部遗传程序C. 细胞损伤D. 病毒感染答案：B6. 人体免疫系统中，负责特异性免疫的细胞是：A. 巨噬细胞B. 树突状细胞C. 淋巴细胞D. 粒细胞答案：C7. 人体中负责运输氧气的蛋白质是：A. 肌红蛋白B. 血红蛋白C. 铁蛋白D. 转铁蛋白答案：B8. 下列哪项不是细胞分化的特点？A. 持久性B. 不可逆性C. 普遍性D. 多样性答案：D9. 人体细胞的能量工厂是：B. 内质网C. 高尔基体D. 核糖体答案：A10. 细胞周期中，DNA复制发生在：A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 细胞膜的功能包括：A. 物质转运B. 细胞识别C. 细胞间通讯D. 细胞运动答案：ABC2. 细胞内以下哪些结构具有双层膜结构？A. 线粒体B. 内质网C. 高尔基体D. 核膜答案：AD3. 下列哪些因素可以影响细胞凋亡？A. 细胞内部信号B. 外部环境因素C. 遗传突变D. 病毒感染答案：ABCD4. 人体免疫系统的功能包括：A. 防御感染B. 自我稳定C. 免疫监视D. 清除异物答案：ABC5. 细胞周期的调控因子包括：A. CyclinB. CDKC. p53D. Rb蛋白答案：ABCD三、填空题（每空1分，共10分）1. 细胞膜的流动性是由于其组成成分中的___________。
(理学)生物医学光子学第1章
生态学---研究生物与其环境（包括非生 物环境和生物环境）相互关系的科学。 近四十年来，随着人口爆炸、资源枯 竭、环境恶化等全球问题的日益严重，生 态学越来越受到重视。
1.3.1生物对环境因素的耐受性和限 制因子
就某一特定生物或生物群体而言，其周围的一切都属 于它的环境。因此，环境总是针对某一特定主体而言，是 一个相对的概念。 生态学范畴的环境主要是指自然环境，即各种自然因 素的综合，包括物理因素（光、热、水、火、大气、土壤 和地形等）和生物因素（生物之间的各种关系，特别是人 类活动的影响）。 生态因子：所有环境因素中对生物起作用的因素。 生态环境：所有生态因子构成生物的生态环境。 生境：具体的生物个体或群体生活地段上的生态环境。
⑶捕食------一种生物直接吃掉另一种生物的直接对抗关系
（正、副相互作用皆有）
• 种间关系（如竞争、捕食等）是生物进化 的动力之一。例如，自然界中，捕食者种 群将猎物种群捕食殆尽的事例极少见，被 捕食者往往是体弱患病或遗传特性较差的 个体，因此，捕食可防止猎物种群中疾病 的传播和劣质、不利基因的延续。
1、种群数量
种群大小： 某一种群的个体数，其最常用指标为种群密度----单位 面积或空间中的个体数目 。* 种群的自我调节能力： 种群大小总是受各种因素的影响而波动着，处于一种 动态稳定之中。 影响种群大小的因素：出生率、死亡率、迁入、迁出、年 龄结构（不同年龄组的个体在种群中的比例）、性比（雌 雄个体数目的比例）等基本因素。出生和迁入使种群增加， 死亡和迁出使种群减少，研究种群的年龄结构和性比对种 群动态的深入分析和预测预报有重要的价值。 种群统计学：对种群的出生、死亡、迁入、迁出、年龄结 构、性比等进行统计学研究。
1.2 生物分类与物种
生物医学工程概论 第三章 生物医学光子学
流式细胞仪
心脏动作电位实时测量
小动物荧光成像
光学相干层析成像
(Optical Coherence tomography, OCT)
速度快 分辨率高
血红蛋光吸收曲线
660nm
940nm
指套式血氧测量仪
红外脑成像示意图
光遗传技术
神经科学的主要挑战是如何调控一种细胞而 不影响其它细胞（Francis Crick,1979)
叶绿体的自发荧光
二次荧光（荧光探针）
非荧光性的物质（蛋白 质、炭水化合物）用荧光色 素染色，由荧光色素产生荧 光（二次荧光），以便进行 观察。对特定物体选择合适 的荧光色素，该物体就能和 周围的组织或细胞区别出来 而可以观察到。
抗体荧光技术（用免疫染色）
利用特定抗原必然和特定抗体相结合的 事实，使带荧光标记的抗体和标本中的抗原 进行抗原、抗体反应，这样两者的结合体就 能通过抗体的荧光观察。
Channelrhodophin-2等是光敏感的非特异阳离子通道
基因重组构建模式动物
将光敏感的离子通道 转录到老鼠的多巴胺 能神经元，完成任务 是刺激即可产生愉悦 感，一次刺激老鼠主 动完成任务
四、生物发光
化学发光 物理激发光 热辐射 生物超微弱发光
化学发光
化学发光是物质在进行化学反应过程中伴 随的一种光辐射现象（不需要光、热或电 场等激发）； 直接发光：A、B两种物质发生化学反应生 成C物质，反应释放的能量被C物质的分子 吸收并跃迁至激发态C*； 间接发光：A和B反应生成激发态中间体C* ，C*分解时释放出能量使F变到激发态F*， 当F*跃迁回基态时，产生发光。
共聚焦扫描显微镜光学原理
光子治疗仪考试题及答案
光子治疗仪考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光子治疗仪的主要工作原理是什么？A. 利用电磁波B. 利用超声波C. 利用红外线D. 利用激光答案：D2. 光子治疗仪在医学上的主要应用领域是？A. 外科手术B. 影像诊断C. 物理治疗D. 药物研发答案：C3. 光子治疗仪的光源通常使用的是？A. LED灯B. 氙灯C. 卤素灯D. 激光二极管答案：D4. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对组织穿透力最强？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A5. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对皮肤刺激最小？A. 红光C. 绿光D. 黄光答案：A6. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对炎症反应的抑制效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：B7. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对促进伤口愈合最有效？A. 红光B. 蓝光C. 绿光答案：A8. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对疼痛缓解效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A9. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对促进细胞再生最有效？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A10. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对改善血液循环效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 光子治疗仪在治疗过程中可能产生哪些副作用？A. 皮肤干燥B. 皮肤红斑C. 皮肤色素沉着D. 皮肤烧伤答案：BCD12. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些因素会影响治疗效果？A. 光源的波长B. 光源的强度C. 光源的照射时间D. 患者的皮肤类型答案：ABCD13. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些因素需要特别注意？A. 光源的清洁B. 光源的散热C. 光源的稳定性D. 光源的安全性答案：ABCD14. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些人群需要避免使用？A. 孕妇B. 哺乳期妇女C. 光敏感患者D. 皮肤有破损的患者答案：ABCD15. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些措施可以提高治疗效果？A. 保持光源的清洁B. 保持光源的稳定C. 保持光源的适当距离D. 保持光源的适当角度答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）16. 光子治疗仪可以用于治疗所有类型的皮肤病变。
生物医学光子学试题及答案
随机变量取样
1] ，由它产生对应的随机变量
三、（1）画出双积分球技术测量系统示意图，并说明其与单积分球相比的优缺点；
（2）简要描述应用双积分球测量得到生物组织光学特性参数的测量过程。
（8分）
漫入射准直入射
单积分球：不能实现漫反射、漫透射和准直投射同时测量，功率和检测系统不稳定，样
品随时间产生形变或失水带来误差；由于机械转换改变位置带来系统切割误差。
双积分球：实现准直投射、漫透射和漫反射同时测量，克服单积分球的非同时性和机械
转换误差。
但两个球之间可能有光漏出，使被算入的吸收比实际的要多。
四、画图说明photomultiplier tube(PMT) 内部结构，并说明其工作原理及PMT的
优缺点。
（10分）
工作原理：利用外光电效应和二次电子发射，把微弱的光输入转化为光电子，并使
光电子获得倍增的一种光电探测器
优点：放大倍数很高，用于探测微弱信号；光电特性的线性关系好；工作频率高；
性能稳定，使用方便。
缺点：供电电压高；玻璃外壳，抗震性差；价格昂贵，体积大。
五、（1）根据葡萄糖吸收光谱在NIR区的特点，简要说明近红外光谱测量血糖浓度时测量波段的选择原因。
（2）并请简述近红外光谱定量测量血糖浓度的流程及步骤。
（10分）
六、结合给出的示意图，叙述OCT系统的成像原理，给出纵向分辨率和横向分辨率的计算方法，并说明选用低相干光源的原因。
（10分）
OCT系统的纵向分辨率：Δd = l/2n（l为入射光束光源相干长度）。
习题九
9-1光子的能量公式E hv =，其中cv λ=，h 为普朗克常数，3426.62606810/h m kg s -=⨯ ，将三个激光器的波长分别带入公式可以得到三种激光器产生光子的能量（1）2011.8810E J -=⨯ （2）1921.8710E J -=⨯ （3）1830.3910E J -=⨯ 前两种属于红外光，第三种属于绿光。
9-2（1）诱发光子频率2121E h E E υ==-发射光子传播方向、振动方向、初相位都和诱发光子相同光束强度增强。
激光总的来说就是受激辐射光的放大，将光不断穿过工作物质，在穿过的过程中，受激辐射始终处在主要地位，从而使光强不断增加，当增加的超过损耗的光能时，就产生激光振荡，形成激光。
9-3激光手术过程中很好的止血能力也是由于其光凝特性造成的。
血管由于凝结作用，管壁上的蛋白质收缩，加上受损的血细胞产生凝块从而封闭出血点。
光凝结治疗主要用于眼底病的治疗。
近年来，正在探索用低功率密度激光束做组织的修复治疗，如微血管吻合术、外周神经吻合术、输精管吻合术和皮肤的吻合等光蒸发实际上是实现光切割的物理过程。
用能量密度极高的聚焦激光束照射组织时，瞬间可使被照射组织局部温度升高。
组织液体被超过100℃的激光加热时蒸发出水蒸气温度再升高到300～400℃时，组织则炭化，使组织变成棕黑色，用消毒棉花即可将之擦掉 温度再上升超过530℃以上，则受照组织除了水分急剧蒸发外，其他成分亦发生剧烈烧伤，使受照组织在瞬间由固态变为气态并被吸除这个手术过程称为光致蒸发术。
9-4脉冲式激光产生的能量可使光纤末端与组织之间的水汽化，形成微小的空泡，并将能量传至组织。
水吸收了大量的能量，减少了对周围组织的损伤。
因此可以做到对周围组织损伤最小，安全性极高。
非脉冲式由于是利用热效应，所以对组织的热损伤大。
9-5 （略）9-6功率密度的计算公式为P IA =，带入求得 光凝结62110/I W m = 光蒸发92210/I W m = 光蒸发的激光功率密度远远大于光凝结的激光功率密度，因为光凝结只是为了让组织变性，而光蒸发要是组织剧烈升温从而蒸发，需要更强的激光束。
《医学生物学》复习思考题
《医学生物学》复习思考题第一章生命的细胞基础一、填空题1.光镜下细胞的结构可分为____________、____________和_____________三部分，而在电镜下细胞则分为____________ 和______________2.单位膜是由内外两层______________和中间一层______________3.细胞膜的化学成分主要是______________、______________和______________4.细胞膜具有两个显著特性：______________ 和 ______________。
5.细胞膜运输物质的主要方式有______________和______________6.Na＋、Ｋ＋离子通过细胞膜从低浓度处向高浓度处运输叫__________________，在运输过程中需要_________7.内质网是由_______层单位膜构成，可以分为_____________ 和__________ ___8.电镜下高尔基复合体是由______________、______________和_____________三部分膜性成分组成。
9.溶酶体是由_______层单位膜围成的囊泡状结构，内含_________10.溶酶体依其来源和功能的不同可分为______________溶酶体、______________溶酶体和______________11.电镜下线粒体由_______层单位膜构成，外膜光滑，内膜向内折叠形成______，其上分布有基粒。
12.细胞氧化过程(以葡萄糖为例)包括_________________ _、_________________________________________和_________________________________________13.核糖体的化学成分主要是_______________________和___________________，电镜下核糖体由_______________________和__________________14.间期细胞核的基本结构包括__________、_________、__________、及___________15.染色质的化学成分主要是____________、_________ _、____________和少量的______________。
医用生物学试题及答案参考教程文件
医用生物学试题及答案参考恭喜你，考试通过，分数：96一、单选题1. 精子发生的起始（）。
A、精原细胞B、精母细胞C、精子细胞D、原子细胞2. 成熟的精子由哪些部分构成（）。
A、头部B、颈部C、尾部D、以上都是3. 卵子的发生起始于（）。
A、卵原细胞B、卵母细胞C、卵巢细胞D、卵子细胞4. 卵子发生的第二阶段（）。
A、增殖期B、生长期C、成熟期D、变形期5. 卵泡的发育过程以下哪个阶段不正确（）。
A、原始卵泡B、初级卵泡C、次级卵泡D、半成熟卵泡6. Oogenesie是指（）。
A、卵子发生B、精子发生C、卵原细胞D、精原细胞7. 生殖过程中亲代与子代之间或者子代个体之间相似的现象称为（）。
A、生殖B、遗传C、变性D、复制8. 沃森和克里克于哪年提出DNA双螺旋结构（）。
A、 1953B、 1951C、 1943D、 19339. 线粒体DNA的长度（）。
A、 16569bpB、 16659bpC、 15669bpD、 15496bp10. 核基因组内单一序列的含量（）。
A、 20-30%B、 30-40%C、 40-60%D、 60-70%11. 核基因组内重复序列的含量（）。
A、 20-30%B、 30-40%C、 40-60%D、 60-70%12. 复制子的长度（）。
A、 100-200kbB、 30-300kbC、 200-300kbD、以上都不是13. Replicon是指（）。
A、复制子B、转录子C、结合子D、终止子14. Transcription是指（）。
A、转录B、翻译C、复制D、结合15. 核内异质RNA包括（）。
A、外显子B、内含子C、侧翼序列D、以上都是16. Splicling是指（）。
A、剪接B、戴帽C、加尾D、修饰17. Capping是指（）。
A、剪接B、戴帽C、加尾D、修饰18. Tailing是指（）。
A、剪接B、戴帽C、加尾D、修饰19. mRNA的成熟需要经过（）。
医学生物学考试题及答案
医学生物学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 医学生物学的主要研究对象是（）。
A. 细胞B. 组织C. 器官D. 生物大分子答案：A2. 细胞膜的基本骨架是（）。
A. 脂质双层B. 蛋白质C. 糖蛋白D. 核酸答案：A3. 细胞周期中，DNA复制发生在（）。
A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：B4. 以下哪项不是细胞凋亡的特征（）。
A. 细胞核浓缩B. 细胞膜泡化C. 细胞体积增大D. 细胞碎片被邻近细胞吞噬答案：C5. 线粒体的主要功能是（）。
A. 蛋白质合成B. 储存遗传信息C. 能量转换D. 细胞骨架的组成答案：C6. 以下哪项不是细胞信号转导的分子（）。
A. 受体B. G蛋白C. 酶D. 核酸答案：D7. 以下哪项不是细胞周期的调控蛋白（）。
A. CyclinB. CDKC. p53D. 核糖体答案：D8. 以下哪项是细胞分化的分子机制（）。
A. DNA甲基化B. 基因重组C. 染色体变异D. 基因突变答案：A9. 以下哪项是细胞衰老的特征（）。
A. 细胞体积增大B. 细胞核增大C. 细胞内水分增多D. 细胞内酶活性降低答案：D10. 以下哪项是细胞凋亡与坏死的区别（）。
A. 细胞膜完整性B. 细胞体积增大C. 细胞核浓缩D. 细胞内水分增多答案：A11. 以下哪项是干细胞的特点（）。
A. 有限的自我更新能力B. 多向分化潜能C. 快速的细胞周期D. 细胞核增大答案：B12. 以下哪项是基因表达调控的主要方式（）。
A. 转录后修饰B. mRNA编辑C. 翻译后修饰D. 基因重组答案：A13. 以下哪项是基因突变的类型（）。
A. 点突变B. 基因重组C. 染色体易位D. 基因插入答案：A14. 以下哪项是染色体结构变异的类型（）。
A. 缺失B. 倒位C. 易位D. 所有选项答案：D15. 以下哪项是染色体数目变异的类型（）。
A. 三体综合征B. 单体综合征C. 多倍体D. 所有选项答案：D16. 以下哪项是细胞周期同步化的方法（）。
生物医学工程考试重点题集
1．【生物技术】生物技术是指直接或间接地利用生物体的机能生产物质的技术。
生物技术就是利用生物有机体或者其组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系。
基因工程涉及一切生物类型所共有的遗传物质——核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。
细胞工程涉及一切生物类型的基本单位－细胞（有时也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞质乃至染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。
酶工程是指利用生物体内酶所具有的特异催化功能，借助固定化技术，生物反应器和生物传感器等技术和装置，高效、优质地生产特定产品的一种技术。
发酵工程，也称为微生物工程，就是给微生物提供最适宜的发酵条件生产特定产品的一种技术。
蛋白质组是指基因组在特定细胞中所产生的全部种类的蛋白质。
生物科学是一门研究生命体的组成、组织构建、新陈代谢、进化等内容的科学。
分子生物学在分子水平上研究生物大分子的行为与生命存在的关系。
生物界近200万种不同的物种（动物、植物、微生物、病毒）的生命各有特色，都以细胞作为结构基础。
生命的基本特征表现为新陈代谢、生长与繁殖、遗传、变异、进化、应激性、活动性。
通过生物大分子实现的自我更新或新陈代谢是生命的最根本的特征。
生物接受外来刺激，能通过特殊的感受系统以及内在的兴奋和调节，表现出有规律的应答活动，称为应激性。
进化是生物多样性的根本动因。
糖类是生物界中含量最大的有机物。
氨基酸在形成蛋白质时，主要是氨基与羧基之间缩合，失去一分子水后形成肽键。
单纯蛋白质完全由基本组成单位——氨基酸所组成。
质膜的主体是磷脂双分子层，在不同的结构中，有不同数量的不同功能的蛋白镶嵌或贯穿质膜。
核酸是遗传物质，决定了生物体内蛋白质、糖类、脂类的等的生物合成，并由此决定了生物的代谢及表型。
在蛋白质合成过程中，tRNA主要起转运氨基酸的作用。
rRNA是合成蛋白质的工厂——核糖体的重要成分。
mRNA含有的特定碱基顺序，确定了氨基酸的连接顺序，即指导了特定蛋白质的合成。
生物医药综合试题及答案
生物医药综合试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 细胞膜的主要功能是什么？A. 储存能量B. 传递信息C. 保护细胞D. 催化反应答案：C2. 以下哪种物质不属于细胞内的有机物质？A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 无机盐答案：D3. 人体细胞中含量最多的物质是什么？A. 蛋白质B. 水C. 脂肪D. 糖类答案：B4. 基因表达的最终产物是什么？A. mRNAB. DNAC. 蛋白质D. 酶5. 下列哪种细胞器不含膜结构？A. 线粒体B. 核糖体C. 内质网D. 高尔基体答案：B6. 细胞周期中，DNA复制发生在哪个阶段？A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：B7. 细胞凋亡是由什么引起的？A. 外部因素B. 内部程序C. 病毒感染D. 细胞损伤答案：B8. 哪种类型的细胞分裂不涉及染色体的变化？A. 有丝分裂B. 减数分裂C. 无丝分裂D. 有丝分裂和减数分裂答案：C9. 人体免疫系统中，哪种细胞负责识别和攻击外来病原体？B. 淋巴细胞C. 血小板D. 巨噬细胞答案：B10. 下列哪种激素是由胰腺产生的？A. 胰岛素B. 甲状腺素C. 肾上腺素D. 生长激素答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是细胞膜的主要成分？A. 蛋白质B. 脂质C. 糖类D. 核酸答案：A、B、C2. 细胞内哪些结构参与蛋白质的合成？A. 核糖体B. 内质网C. 高尔基体D. 线粒体答案：A、B、C3. 以下哪些因素可以影响基因表达？A. 温度B. pH值C. 营养物质D. 激素答案：A、B、C、D4. 细胞周期中，哪些阶段是细胞准备进行分裂的？A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：A、C5. 人体免疫系统中，哪些细胞具有记忆功能？A. B细胞B. T细胞C. 巨噬细胞D. 树突状细胞答案：A、B三、填空题（每空1分，共20分）1. 细胞膜上的蛋白质主要负责_______和_______。
生物医学光子学
Xi’an Jiaotong University
第1章 生物组织光学特性
• 影响光在生物组织中传播的三个物理过程 – 反射和折射（reflection and refraction） – 散射（scattering） – 吸收（absorption） • 这三个过程分别用以下参数来描述： – 折射率 – 散射系数 – 吸收系数 – 各向异性 • 在反射、吸收或散射中，哪一种损耗为主，取决于生物组织的类型以及入 射光的波长。波长是非常重要的参数，它决定了折射和吸收以及散射系 数。 • 图3所示是光在两种介质的界面所发生的反射、折射、吸收及散射的几何关 系
100
光化作用
103
1015
1012
109
曝光时间(s)
106
103
100
103
§1.3 光与组织相互作用机理
Xi’an Jiaotong University
1.3.1 光化作用 对一系列光化作用的了解缘于对实验的观察，即对在大分子或生物组织 内光可以引起化学作用和化学反应的观察。最普通的一个例子是生物 体自身的演化 —由光合作用引起的能量释放。在激光医学物理学领域 的光动力学疗法（Photdodynamic Therapy, PDT）中，光化作用机理 起着很重要的作用。通常生物刺激也归因于光化作用，尽管这还不能 在科学上得到证实。 在低功率密度（典型为 1）和长时间曝光下（秒以上或者连续波），光 化作用就会发生。对激光参数的选择可在散射占优势的组织中产生一 个辐射分布。在大多数实例都选用波长在可见光范围内的激光器（例 如，波长为 630nm的若丹明染料激光器），是因为它们的高发光效率 和高的光穿透深度。如果要达到较深的组织结构，第二个性质就很重 要了。
生物医学光子学
光子学是指研究光和其他辐射能（以光子为量子单位） 的产生和利用。 生物医学光子学：运用光子学的理论和方法解决生物 技术与医学中遇到的基础理论与应用技术等方面的问 题。 按照分属的邻域分：生物光子学和医学光子学
按照应用的目的不同分为光子医学诊断技术和光子治疗 医学技术。前者是将光子作为信息载体，进行探测和分 析，从中获取有关疾病的目的。后者是将光子作为能量 的载体，作用于发病部分达到治疗的目的。
指出微弱的紫外辐射是在细胞 分裂过程中产生的，并能促进其他细胞的分裂，即 所谓有丝分裂
但由于当时仪器条件的限制和理论不完备，解释无法证实
PE包括两类：一种是自发的生物化学发光，与生物 体的氧化代谢有关，称为自发超微弱发光。 另一中是外因诱发的发光，取决与光、电离辐射、超 声、化学药物等外界因素的作用，称为诱导超微弱发 光（又称延迟发光）
生物系统超微弱发光检测 检测需要借ห้องสมุดไป่ตู้微弱光探测器件获取信号。比如光电倍增 管（PMT）、雪崩二级光（APD）和像增强器。 对匹配的电子系统也要求高，要求系统具有高的信噪 比、高灵敏度和高稳定性。
生物系统超微弱发光的主要应用 超微弱发光与生命过程紧密联系，反应了生物体的氧化 代谢、信息传递、光合作用、细胞分裂、癌症死亡以及 生长调控等基本生命过程。
临床应用方面：用于癌症的早期诊断
血液的超微弱发光强度与供血者的年龄有关，还与其健康 程度有关，尤其是肝癌、卵巢癌患者显著。
农业方面：检测农作物对逆境的抗性能力、 判别种子的优劣、检测水果的品质，监控农 作物的生长状态
种子的超微弱发光动态变化与种胚的生理变化有 很强的相关性；在胁迫条件下，种胚萌发的受阻与 发光强度下降呈正比。特别是同种作物而抗性不同 的品种之间，尤其显著。
生物医学光子学复习题
生物医学光子学复习题生物医学光子学复习提纲题型：选择、计算、简答、设计、论述1.为何生物的超弱发光? 它与哪些生命活动相关？与代谢或破坏过程相联系的超微弱发光超弱发光与生命活动紧密联系生物体内的细胞分裂细胞死亡光合作用生物氧化解毒作用肿瘤发生细胞内和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程2.为何“代谢发光”或者“相干机制”“代谢发光”机制非完美理论(imperfection theory)细胞呼吸链上固有的“能力学缺陷”引起了偶发的电子泄漏产生氧化自由基和脂质过氧化反应反应中的激发态分子退激发光从生化的角度，把生物超微弱发光与有机体内的代谢过程联系起来，认为这种发光主要来源于氧化还原等代谢反应代谢发光机制从活性氧生成与控制两个方面，均能较好地解释自由基引起的超微弱发光。
活性氧自由基在有生命体中是无所不在的。
不足：“代谢发光”机制不能完全解释生物系统的超微弱发光。
如细胞分裂时产生的超微弱发光；也无法解释动植物生长时所表现的方向性。
相干辐射机制一部分自发的和光诱导的生物超微弱发光的光子，即“生物光子”，起源于生物系统内一个高度相干的电磁场这种相干电磁场很可能是活组织内通讯联络的基础“相干辐射”机制的总结较好地解释了生物分裂时的超微弱发光。
指出DNA是生物超弱发光的一个相干辐射源,生物细胞间超微弱发光具有一定的相干性，生物超微弱发光与细胞间通讯有关。
解释了许多看来近乎“神秘”的生物现象：如酶活性可以认为由超弱光子场所控制；免疫反应和修补过程除了由光子场相干成分的花样识别外几乎无法用其他理论解释“相干辐射”机制的不足这个理论将生物系统与相干电磁场相联系，是一个大胆的设想。
有相当比例的发光实验无法用这个理论进行解释。
两种机制的比较代谢机制包含了活性氧生成与控制两个方面，能较好地解释自由基引起的超微弱发光的可能性。
但在细胞分裂时产生的超微弱发光及动植物生长时所表现出的方向性无法解释相干理论则能很好地解释细胞分裂时产生的超微弱发光但两者都不能对所有的生物超弱发光现象进行解释3.针对超微弱发光的检测，有哪些测量技术，分别说明其测量原理。
生物医学工程相关试题
Df《生物医学工程进展》试题库1. 试述组织光透明技术在生物医学成像旳作用及应用前景？作用: 生物组织属于浑浊介质, 具有高散射和低吸取旳光学特性, 这种高散射特性限制光在组织旳穿透深度和成像旳对比度, 使得诸多光学成像技术只能用于浅表组织, 制约了光学手段检测诊断及治疗技术旳发展和应用。
生物组织光透明技术旳作用就是通过向生物组织中引入高渗透、高折射、生物相容旳化学试剂, 来变化组织旳光学特性, 以此来临时减少光在组织中旳散射、提高光在组织中旳穿透深度, 从而提高光学成像旳成像深度, 推进成像技术旳发展和新措施旳产生。
前景: 1、应用骨组织使得骨组织变得光透明, 进而对骨组织下旳组织成像, 防止手术开骨窗照成旳伤害, 如应用于颅骨, 用得当旳成像措施获得皮层神经亚细胞构造与微血管信息；2、处理皮肤角质层旳天然阻挡作用, 增进透皮给药系统旳研究和应用；3.皮肤光透明剂旳发展推进光学相干断层成像技术旳发展；4.光透明剂使得光辐射能在生物组织到达一定深度之后, 可以极大地推进光学显微成像、光学手段检测诊断及治疗技术旳发展和应用。
推进无损光学成像技术在临床上旳发展。
2. 请结合图示, 描述怎样通过单分子定位旳措施, 实现超辨别光学显微成像。
要通过单分子定位实现超辨别光学显微成像, 首先需要运用光激活/光切换旳荧光探针标识感爱好旳研究构造。
成像过程中, 运用激光对高标识密度旳分子进行随机稀疏点亮, 进而进行单分子荧光成像和漂白；不停反复这种分子被漂白、新旳稀疏单分子不停被点亮、荧光成像旳过程, 将原本空间上密集旳荧光分子在时间上进行充足旳分离。
随即, 运用单分子定位算法对采集到旳单分子荧光图像进行定位, 可以精确得到分子发光中心位置；最终, 运用这些分子位置信息, 结合图像重建算法, 获得最终旳超辨别图像。
超辨别图像质量旳关键在于二点：一是找到有效旳措施控制发光分子旳密度, 使同一时间内只有稀疏旳荧光分子可以发光；二是高精度地确定每个荧光分子旳位置。
生物光子学复习提纲
第一章1.试列举激光在生命科学研究或临床诊断及治疗中的应用？举2-3例。
答：激光美容激光治疗近视激光除皱。
2.生物光子学的定义？生物医学光子学与生物医学光学的定义及区别？答：利用光子学设备和技术解决科研人员、设备研发者、临床医生等在医学、生物以及生物技术领域所遇到的问题。
生物医学光子学可定义为研究所有波长范围的电磁辐射在医学中的应用的科学与技术。
而生物医学光学则定义为研究可见光在医学领域中的应用的科学与技术。
3.生物医学光子学发展的物理基础应归功于量子理论的建立，并得益于20世纪一系列技术革命成果，其中最为重要的是激光技术、微电子技术和纳米技术的发展及应用。
第二章(1)1.光入射到两种折射率不同的介质的分界面将发生反射和折射，反射和折射分别服从什么定律？答：反射定律和斯涅耳定律。
2.什么是临界角？入射角等于临界角时会发生什么现象？这种现象有哪些应用？答：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角；当入射角为某一数值时，折射角等于90°，此入射角称临界角。
入射角等于临界角时会发生全反射现象。
应用有光导纤维，光纤通信。
3.光在光纤中的传播遵循什么定律？光纤在生物光子学和生物医学上的应用有哪些，试举例说明。
答：遵循全反射定律。
应用有光导纤维制成的内窥镜和光导纤维连接的激光手术刀。
4.关于光的本质的描述：a)光是一种能在真空和介质中以波动形式传播的，由振动的电波和磁波组成的电磁波，同时也是一种叫做光子的能量包。
b)凡是与光传播有关的各种现象，如衍射、干涉和偏振，必须用波动说来解释；凡是与光和物质相互作用有关的各种现象，如物质对光的吸收与发射、光电效应和光散射（康普顿效应），都必须用光子说来解释。
c)光在真空中和介质中的速度不同，二者的比值是介质的折射率。
5.光与分子的相互作用有哪几种？吸收，自发辐射，受激辐射，拉曼散射。
6.描述分子对光子的吸收和发射用爱因斯坦模型。
7.光在真空中的速度为3乘以十的8次方m/s(近似)，而光在某均匀介质中的速度为2.26x108m/s，则介质的折射率为0.75 。
医学生物学复习题及参考答案
一、填空1、过氧化物酶体的标志酶是（过氧化氢酶）。
P442、根据膜蛋白与膜脂相互作用的方式及其在膜中的位置将其分为（外周蛋白又称附着蛋白）和（镶嵌蛋白又称整合蛋白）两类。
P26-273、第一次减数分裂前期Ⅰ比有丝分裂长得多，染色体的形态变化复杂，可将其分为（细线期）、合线期、（粗线期）、（双线期）和终变期。
P764、蛋白质的糖基化有两种方式，即（N-连接糖基化）和（O-连接糖基化），分别主要在（粗面内质网）和（高尔基复合体）中进行。
P37、395、碱基与戊糖之间以（糖苷键）键连接。
P106、生物膜具有两个明显的特性，即膜的不对称性和（流动性）。
P297、在有丝分裂过程中，由中心体和纺锤丝所组成的暂时性细胞器称为（纺锤体）。
P73-748、核酸分子的基本结构单位（核苷酸）由（戊糖）、（含氮碱基）和（磷酸）三种小分子物质组成。
P99、碱基与戊糖之间以（糖苷）键连接，构成的化合物是（核苷）。
核苷酸分子之间以（磷酸二酯）健相连。
P9-1010、细胞质骨架包括（微管）、（微丝）、（中间纤维）和（）四种形态结构。
P5411、线粒体的标志性结构是（嵴）。
12、核仁的功能是（进行rRNA的合成和核糖体大、小亚基的组装）。
P6713、细胞内核糖体有两种存在状态（附着核糖体）和(游离核糖体)。
前者的功能是（合成细胞的膜蛋白和分泌蛋白），后者的功能是（合成细胞内需要的基础性蛋白）。
P50-5114、细胞内能量主要由（ATP）提供；（溶酶体）是细胞内消化器官；细胞内指导生物大分子分选和定向转运的细胞器是（高尔基体）。
P39、41、4715、显微镜下观察细胞核有哪几部分结构构成（核膜）、(染色质)、(核仁)和(核基质)。
P6216、分泌性蛋白质合成是在细胞质中（附着核糖体）上合成，然后在（）的引导下，定向转运并结合在（）上，然后转运到（高尔基复合体）进行修饰，最后以分泌跑的形式分泌到细胞外。
P51 17、过氧化物酶体的主要功能是（氧化多种作用底物，催化过氧化氢生成并使其分解）。
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品质评价
种子分类
抗性研究
生物超弱发光在环境监测的应用
废水、废液、工业污水中重金属及致病菌
的检测：生物超弱发光要比传统的化学分
析方法灵敏度高得多。
环境毒物的测定：用生物发光检验SO2对植
物毒害的程度。
元素的测定：生物的超弱发光对许多金属
离子很敏感，可定量测定钙、铜、锌、锰、
铁等元素的浓度。
m)绿色荧光蛋白有哪些生物化学特征和光谱特征？野生型和增强型的绿色荧光蛋白有什么异同？
n)绿色荧光蛋白突变体有哪些性能特点？
答：突变提高了GFP的光谱性质，荧光强度和和光稳定性也大大增强，突变后的激发峰488nm，发射峰是509nm，这与FITC滤光片一致，提高了其潜在的使用价值。
o)荧光蛋白作为标记物或指示剂的优势有哪些？
d)针对超微弱发光的检测，有哪些测量技术，分别说明其测量原理。
答：单光子计数技术，主要通过光电倍增管来检测生物发光强度时域的信号。
二维或三维单光子成像检测技术，主要有微通道板像增强器为主的图像探测系统。具有二维光子检测能力，可同时获得时域和空间的信息。光谱分辨和时间分辨的功能检测系统。
e)超弱发光有哪些应用？
g)向生物体内引入外源荧光可发挥什么作用？监测细胞功能与化学分布，RNA or DNA序列，以及肿瘤标记
h)选择荧光探针的依据是什么？（激发波长、发射波长、光稳定性、漂白性、荧光的定性或定量、荧光探针的特异性和毒性、pH适宜值）
i)荧光探针导入：（酯化法；形成乙酰羟甲基酯（AM）；细胞膜通透性增强法；使用透膜剂使膜通透性增强；微注射法；将染料通过显微注射法直接注入细胞内）
生物超弱发光在食品检验中应用
食品来源
食品的新鲜度
食品的质量
生物超弱发光在药理学方面的应用
药物的抗氧化作用能力和方式的研究
检测病人对药物的过敏反应
评价药物对病人的治疗作用
2.Fluorescence
a)利用分子能级图解释分子光谱涉及的各种能量跃迁过程。
b)荧光是如何产生的？有什么特点？
c)分子结构与荧光的关系。
相关的生命活动：细胞分裂，细胞死亡，光合作用，氧化作用，解毒过程，肿瘤发生
因为其反映了细胞内与细胞间的信息传递，功能调节等重要的生命活动，因此可以
b)为何生物的超弱发光?它与哪些生命活动相关？
答：生物分子在代谢等相关生命活动中产生能级跃迁，退激发光。
c)为何“代谢发光”或者“相干机制”
答：代谢发光机制：由于呼吸链上固有的“能力学缺陷”而引起了偶发的电子泄露，产生了氧化自由基，然后在反应中的激发态分子退激发光。主要与生物的有氧呼吸有关。相干机制：产生于一个高度相干的电磁场，从而诱发或自发发光。DNA被认为是生物体内一个主要的相干源，主要与生物的细胞分裂有关。
答：分子结构中的振动能级决定荧光的发射谱宽度。
d)理解与掌握荧光光谱中的一些重要概念（包括：Beer-Lambert定律、吸光度与透过率的换算、摩尔吸收系数与浓度之间的关系、斯托克斯位移、荧光量子产率的定义、荧光亮度、光稳定性、荧光寿命）
斯托克斯位移：生物组织的吸收峰与荧光的发射峰之间的波长移动。
光稳定性：指荧光强度随着时间的改变，如果荧光强度随时间不改变则稳定性强，反之不强。
荧光寿命：在激发光撤去后，荧光强度衰减为由来的1/e所需时间为荧光寿命。
e)荧光检测包括哪些参数？（发射谱、激发谱、stokes位移、量子产率、荧光寿命）
f)生物体中主要的内源荧光色团有哪些？通过对它们的监测可获得哪些生物学信息
答：胶原蛋白和弹性蛋白；细胞内代谢路径：NAD、NADH。组织结构信息和代谢活性
大概距离为1-10nm
r)荧光蛋白作为分子探针在生物标记中的应用方式
生物医学光子学复习题
以下答案为本人根据上课PPT与自己理解所写，无法保证答案的完全正确，如果发现错误希望可以修改后上传，方便大家
1.Biophoton
a)生物体的超弱发光有哪些基本特性？它与哪些生命活动相关？为什么利用生物体的超弱发光能够用于疾病的诊断？
答：生物体超弱发光基本特性（1）普遍性，即所有生物组织样品中都有。（2）发光强度弱，每秒的强度为1e-7W。（3）谱特征，连续分布无特征峰。（4）高敏感，对生物组织内部和外部。（5）来源于生物分子的能级跃迁。
超弱发光的医学应用
反映体内生理状态
荷瘤前后（病变－－正常）
心博停止前和心博停止后
疾病诊断及愈合评价
血液的超弱发光
尿液
在法医上的应用
用于死亡时间的推测
临床死亡（心跳停止）后
生物学死亡（细胞性死亡）
推断损伤时间、形状、程度及伤口愈合时
间
损伤与恢复程度与超弱发光有依赖性
生物超弱发光在农业上的应用
选择最佳施用农药的剂量和时间
j)按照制备方法分，荧光探针有哪些种类？
答：化学荧光探针:化学方法合成的
基因荧பைடு நூலகம்探针:可遗传、由DNA编码、蛋白质组成的
k)选择探针时需要主要考虑哪些因素？（见h）
l)在蛋白质分子中，能发射荧光的氨基酸有哪些？它们的吸收和发射波长在哪里？
答：色氨酸Trp和酪氨酸Tyr有二个激发光谱峰,一个发射光谱峰,即220nm,287nm/348nm;225nm,280nm/303nm，苯丙氨酸也可以激发荧光但较弱一般不计。
条件是：
1.一种荧光蛋白的发射光的波长与另一种荧光蛋白的吸收光的相同。
2.工体和受体之间产生耦合。
q)什么是Forster距离？常用FRET对的Forster距离大概在什么范围？
答：Forster能量转移：一对合适的荧光物质可以构成一个能量供体(donor)和能量受体(acceptor)对,它们之间由于偶极的相互作用,激发供体分子的光子能量h ν可能被传递至受体分子,而后受体分子通过发射出光子h ν′ (h ν >h ν′ )而松弛,这就是1948年由Forster首先提出的荧光共振能量转移理论（1）
答：1低浓度对样品干扰小
23D测量
3非常适合溶液和细胞
4非常灵敏，实现单分子检测
p)产生FRET的条件有哪些？
答：FRET是指能量给体（Donor）与受体（Acceptor）间通过偶极-偶极耦合作用以非辐射方式传递能量的过程即能量给体被激发后，从基态跃迁到激发态，由于偶极-偶极相互作用，供体分子激发态能量hν以非辐射方式传至受体分子，而后受体分子通过发射光子弛豫，释放能量。