生物医学论文
生物医学工程论文
生物医学工程论文在过去几十年中,生物医学工程领域取得了巨大的进展和突破。
生物医学工程是将工程学原理和技术应用于医学领域,旨在改善医疗保健服务、诊断和治疗方法。
本文将从生物医学工程的基本概念、应用领域和未来发展等角度进行论述。
一、生物医学工程的基本概念生物医学工程是多学科交叉的领域,涉及生物学、医学、工程学和计算机科学等多个学科。
它的核心目标是研究和开发新的医疗设备、治疗方法以及改进现有技术,以提高医学诊断和治疗的效率和质量。
二、生物医学工程的应用领域1. 医学成像技术医学成像技术是生物医学工程领域的一个重要应用领域。
通过使用各种成像技术,如X光、磁共振成像(MRI)和超声波,可以非侵入性地观察人体内部的器官和组织,以进行疾病的诊断和治疗。
2. 生物材料与人工器官生物医学工程致力于开发和应用各种生物材料,用于修复和替代人体组织和器官。
例如,人工关节、心脏瓣膜和假肢等医疗器械,都是生物医学工程的成果。
3. 医疗信息技术医疗信息技术是生物医学工程的另一个重要领域。
通过使用电子医疗记录系统、医学图像处理和远程医疗技术等,可以提高医疗数据的管理和共享,提供更便捷和高效的医疗服务。
4. 生物传感器和检测技术生物传感器和检测技术是为了提高医学诊断和监测技术而发展起来的。
例如,著名的血糖仪就是一种生物传感器,可以实时监测糖尿病患者的血糖水平。
三、生物医学工程的未来发展1. 个性化医疗随着科技的进步,生物医学工程可以为每个患者提供更加个性化的医疗服务。
通过基因组学和生物信息学的发展,可以更好地理解个体的基因组和生理特征,从而为每个患者量身定制更有效的治疗方案。
2. 组织工程学组织工程学是生物医学工程领域的前沿研究方向之一。
通过使用生物材料和细胞,可以在实验室中培养和制造出人体的各种组织和器官,为组织损伤和器官衰竭提供替代方案。
3. 神经工程学神经工程学是生物医学工程领域的另一个热点研究方向。
它通过研究和开发可植入的神经界面和脑机接口技术,旨在帮助残疾人恢复或增强他们的感知和运动功能。
生物制药毕业论文(精选多篇)
生物制药毕业论文(精选多篇)第一篇:生物制药论文生物制药论文利用转基因植物生产药用蛋白的研究进展冯小雨(陕西理工学院生物学院生物科学071班,陕西汉中 723001)指导教师:冯自立[摘要]简要评述了利用转基因植物生产的药用蛋白种类和表达系统,利用转基因植物生产药用蛋白的研究现状、发展趋势,以及转基因植物生产药用蛋白的基本方法、应用研究等。
尽管目前植物作为药用蛋白的生物反应器受到诸多因素限制,优点与问题并存,但利用转基因植物生产药用蛋白是植物基因工程研究领域的一个新的发展趋势。
[关键词]转基因植物;药用蛋白;生物反应器引言传统的生物医药基因工程常利用动物病毒、细菌、酵母等为生物反应器进行药用蛋白的生产,存在一些不足之处,如,细菌细胞不能进行许多病毒蛋白质的转录后的修饰作用,不利于蛋白质的正确折叠,导致其免疫性通常较弱;酵母菌对有些蛋白质的过分糖基化可能影响针对特定蛋白质的免疫反应,妨碍着酵母菌在一些疫苗生产中的应用;多数动物培养系统表达水平低,需要昂贵的生长培养基,且培养基需要特殊处理,因此疫苗成本很高,限制了其商品化应用。
利用转基因植物作为生物反应器,把外源基因导入植物核基因组或叶绿体基因组中可以生产出在医学上有生物活性的药用蛋白,且可以克服其他反应系统的缺陷,成为药用蛋白生产的又一新途径。
1问题的提出现代基因工程技术最初是建立在结构简单的微生物,尤其是大肠杆菌的基础之上的,最初都以大肠杆菌为受体表达外源蛋白,用转基因植物生产药用蛋白的思路出自偶然。
八十年代末,比利时pgs公司的科学家将一个神经肽(enkephalin,脑啡肽)编码基因转入烟草中表达,用意在于让瘾君子们不用抽烟,只需拿烟叶闻一闻或放在口中嚼一嚼即可过烟瘾,以此减少尼古丁对人体的危害及减少空气污染。
他们把这个小肽基因两端设计了两个蛋白酶的酶切位点,将改造后的基因串联导入烟草细胞并成功获得再生植株,结果小肽以多聚体的形式表达存在,用胰蛋白酶和羧肽酶作用后获得了神经肽,每粒种子在200nmol,然而,他们的目的最终没能达到,因为神经肽要经血液运输而起作用,在口腔及消化道内会被降解掉,但他们却意外地找到了一条转基植物生产神经肽的途径,引起人们对此领域的关注。
生物医学工程毕业论文
生物医学工程毕业论文标题: 基于生物医学工程的远程监测技术在医疗领域的应用引言:随着生物医学工程技术的快速发展,远程监测技术开始在医疗领域得到广泛应用。
远程监测技术允许医务人员通过无线连接跟踪和监测病人的生理数据。
本文将主要探讨远程监测技术在医疗领域的应用,包括远程心脏监测、远程血压监测和远程糖尿病管理等。
一、远程心脏监测心血管疾病是当今社会的主要健康问题之一。
远程心脏监测技术可以帮助医生及时监测和诊断心脏病患者的病情,降低医疗风险。
通过佩戴可穿戴的心脏监测设备,病人的心电图、心率和血氧饱和度等生理参数可以实时传输到医院,医生可以随时对病人的病情进行监测和诊断。
同时,远程心脏监测技术还可以提供心脏病患者的历史数据,医生可以根据这些数据做出更准确的诊断和治疗计划。
二、远程血压监测高血压是一种常见的健康问题,对人体健康造成严重影响。
传统的血压监测方法需要患者定期到医院测量血压,这不仅浪费时间和金钱,还不便于及时监测。
远程血压监测技术可以解决这个问题。
通过佩戴可穿戴的血压监测设备,患者的血压数据可以实时传输到医院,医生可以及时掌握患者的血压情况。
此外,远程血压监测技术还可以提供长期血压趋势和变化,帮助医生调整治疗方案。
三、远程糖尿病管理糖尿病是一种常见的代谢性疾病,需要患者长期监测血糖水平。
传统的血糖监测方法需要患者每天多次采血检测,这给患者带来很大的不便。
远程糖尿病管理技术通过佩戴可穿戴的血糖监测设备和通过无线连接将血糖数据传输到医院。
医生可以随时监测患者的血糖水平,并根据数据调整患者的饮食和药物治疗方案。
此外,远程糖尿病管理技术还可以提供患者的血糖历史数据,医生可以根据这些数据做出更合理的治疗决策。
结论:远程监测技术在医疗领域的应用具有重要的意义。
通过远程心脏监测、远程血压监测和远程糖尿病管理等技术,医生可以及时监测和诊断患者的病情,提高医疗质量和效率。
同时,远程监测技术还可以降低医疗成本和患者的负担,改善患者的生活质量。
生物医学工程论文优秀题目参考范例
生物医学工程论文优秀题目参考范例
生物医学工程是多学科交叉领域,涉及工程学、医学、生物学
等多个领域。
不同领域的专业知识和技能的结合,有助于为人类的
医疗事业提供更加完善的解决方案。
在生物医学工程的研究过程中,论文题目是非常重要的,它能够准确反映出研究结果和研究方向,
下面是一些优秀的生物医学工程论文题目参考范例。
1.早期癌症检测的微流控芯片设计与应用
2.基于生物相容性的生物材料在医学领域的研究综述
3.神经形态因子在神经退行性疾病中的作用研究
4.电刺激器与脑机接口技术在恢复性假肢设计中的应用
5.基于计算机视觉技术的肿瘤自动检测与诊断方法研究
6.利用生物凝胶制备的组织工程支架在组织再生中的应用
7.用于心脏再生的干细胞移植体系的研究
8.基于仿生学原理的程序性口腔结石去除器的研究与设计
9.三维打印技术在制造生物材料与医疗设备中的应用
10.微流控平台在快速细胞检测中的应用研究
以上是一些生物医学工程论文题目的参考范例。
这些题目囊括
了生物医学工程中的不同研究领域,如医用材料、组织工程、神经
科学、生物成像等。
这些题目的优秀之处在于,它们都是具体问题
与技术应用紧密结合的、有一定研究意义的问题。
选择这些题目进行研究,将会对推动生物医学工程领域的进步和发展有所贡献。
生物医学工程学科导论论文
BME 学科导论论文——生物医学工程131班罗族关键字:生物医学工程研究领域现状发展趋势就业前景一、生物医学工程简介1.学科概况生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
2.学科特点(1)交叉性:它是各种学科知识的高水平交叉、新时代结合的产物;是生命科学(生物学与医学)现代化的迫切需求;是现代科学技术迅速发展的必然结果。
(2)依赖性:它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系(与传统学科不同),融合各交叉学科知识为自己的基础;缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。
(3)复杂性:它知识覆盖面非常广,几乎涉及所有自然科学与技术的基础理论与知识体系;相关的研究机构、专业教育、企业厂家和市场营销只能涉足其部分,而不能包揽全局。
(4)服务性:它以应用基础或直接应用性研究为中心,以最终在生物医学领域应用为目的;为生命科学的创新性发展提供现代化工具,为医疗卫生事业现代化发展提供新装备(支撑生物医学工程产业)。
二、研究领域生物医学工程学是工程学与生物学、医学结合的产物,任何工程学科与生物学和医学的结合均属于生物医学工程的范畴,因此生物医学工程的研究领域十分广泛,并在不断的发展,目前较成熟的领域有如下八个:1. 生物力学2. 生物材料3. 生物系统建模与仿真4. 物理因子在治疗中的应用及其生物效应5. 生物医学信号检测与传感器6. 生物医学信号处理7. 医学图像技术8. 人工器官三、生物医学工程的现状1、发达国家生物医学工程的现状在美国以及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,基于其强大的经济、科技实力,经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。
如今,这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。
生物医学概论论文
生物医学工程概论摘要:生物医学工程是一门交叉学科,涉及领域广阔,支持着医学的快速发展,为人类健康提供强有力的保障,发展前景广阔。
关键词:生物医学工程、作用、发展、多个分支中国生物医学工程学会第一届理事长黄家驷教授对生物工程学是这样定义的: “生物医学工程学是一门高度综合性的学科, 它运用自然科学和工程技术的原理和方法, 从工程角度了解人的生理、病理过程, 并从工程角度解决防病治病问题。
”又说: “它所涉及的范围很广, 包括数学、物理学、化学、生物学等基础学科, 也包括声、光、磁、电子、机械、化工等工程学科, 而它应用于医学又遍及基础医学、临床医学和预防医学的各个学科。
”生物医学工程是一门结合了理、工、医的边缘学科,是一门高度综合的交叉学科。
它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。
其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
人类活动的根本目的在于造福人类自身, 而生物医学工程学的研究与应用正是最直接、最重要的造福人类的科学活动, 其基本目的是为现代医学和人类保健提供工程原理、方法、工具和技术, 并推动人类医疗、保健性产业和国民经济的发展。
生物医学工程学是医学和生物学现代化的重要条件。
生物医学工程学研究导致了如X 线计算机断层扫描( CT) 、磁共振成像( MRI) 、超声成像、病人监护和生化分析等新型临床诊断设备的出现和普及, 使临床诊断和监护技术发生了飞跃的变化;种类繁多的激光和电磁治疗设备提供了新的外科手术和治疗手段, 推动了临床外科和家庭保健水平的提高。
通过人工器官的研究, 人工心脏起博器和人工心脏瓣膜已在挽救和维持着世界百万心脏病患者的生命; 人工肾等血液净化技术正在维持着世界上数十万肾功能衰竭病人的正常生活; 人工晶体、人工关节和功能性假肢等已广泛用于伤残人的康复辅助。
医学生物技术论文3000字_医学生物技术毕业论文范文模板
医学生物技术论文3000字_医学生物技术毕业论文范文模板医学生物技术论文3000字(一):生物技术在医学领域中的应用和展望论文摘要:我国的科技水平在不断提高,很大程度上也促进了生物技术的发展。
在现代,生物技术的发展也在迅速加快,尤其是医学领域的发展速度非常快,取得了显著的成果,发展形势良好。
现代的生物技术给人类社会带来了巨大的影响,生物技术在医学领域中也得到了广泛的应用,一定程度上促进了现代医学的进一步发展。
关键词:生物技术;医学;应用;展望现代的生物技术发展及应用已渗透到多个领域之中,比如医学、农业、环境等,当然最重要的应用还是在医学领域中。
可以说生物技术的迅速发展促进了医学领域中的一些重要方面的改革。
在医疗领域中生物技术的应用是最早、也是最重要的应用之一,也使该技术发展得更加迅速,其效果更加明显。
在医疗领域,生物技术是不可替代的。
基于这一点,加强现代医学应用生物技术的研究分析就显得更加重要了。
随着现代社会和科学技术的不断发展和发步,现代生物技术也不断应用,并在生产与生活相关的各个领域得到广泛应用。
一、生物技术概念简析生物技术,指的是在现代生命科学基础上,利用生物组织和细胞的特性,进行生产和加工。
而在现代,生物技术发展成为以现代生命科学为基础,再利用生物细胞和组织性能进行加工和生产的技术。
在医疗领域,起到了更好的作用,主要包括细胞,基因,蛋白质,发酵等方面的工程。
二、生物技术在医学领域中的应用(一)预防医学中的应用生物技术在预防医学中的检测环境和环境净化起着重要作用,在这个过程中,生物技术在这个过程中扮演着至关重要的角色。
比如,通过生物肥料的研发,可以在很大程度上减少对环境的污染,从而降低环境的污染。
不仅如此,生物技术对预防医学的应用也表现为传统疫苗改造的成果。
在过去的一段时期里,传统疫苗主要的作用是减少或消除一些致病物质的毒性,从现代医学的角度来看,疫苗在应用上逐渐出现了一定的限制和局限性。
生物科学论文综述
生物科学论文综述引言生物科学是研究生命现象和生命过程的学科领域。
近年来,随着技术的发展和研究的深入,生物科学取得了许多重要的研究成果。
本文将综述近期在生物科学领域中的重要研究论文,包括基因编辑、细胞培养以及生物多样性保护等方面的研究进展。
基因编辑基因编辑是一种改变生物体遗传组成的技术,近年来取得了重要突破。
其中,CRISPR-Cas9系统被广泛应用于基因编辑领域。
卡氏氏肿瘤是一种常见的肾脏肿瘤,研究人员成功利用CRISPR-Cas9系统对该病进行了基因编辑研究。
通过精确编辑肿瘤相关基因,研究人员成功抑制了卡氏氏肿瘤的生长,并有效延长了病患的生存期。
这项研究为癌症治疗提供了新的思路和方法。
另外,研究人员还应用CRISPR-Cas9系统对一种常见的基因突变疾病——囊性纤维化进行了基因编辑研究。
通过修复囊性纤维化相关基因中的突变,研究人员成功恢复了患者细胞的功能,并有效缓解了疾病症状。
这项研究为遗传性疾病的治疗提供了新的希望。
细胞培养细胞培养是一种在实验室中培养和繁殖细胞的技术,广泛应用于生物医学研究和药物开发领域。
近期,研究人员开发了一种新的细胞培养方法,利用三维支架材料来模拟体内细胞环境。
这种细胞培养方法不仅可以提供更类似于体内的生长环境,还可以促进细胞的生长和分化,并提高药物筛选的准确性。
此外,研究人员还成功培养出了人类器官样结构的体外模型,如肝脏、肺部和肾脏等。
这些器官样结构在生物医学研究和药物开发中具有重要的应用价值。
通过使用这些体外模型进行药物测试,可以更准确地预测药物的药效和不良反应,从而提高药物研发的效率和安全性。
生物多样性保护生物多样性保护是环境保护的重要内容之一。
近年来,研究人员在生物多样性保护领域取得了许多重要的研究成果。
例如,研究人员利用分子遗传学技术对濒危物种进行了保护研究。
通过分析濒危物种的遗传信息,研究人员可以了解其遗传多样性和种群结构,从而制定出更有效的保护策略。
这些保护策略可以帮助濒危物种恢复种群数量,维持生物多样性的稳定。
生物科学专业毕业论文范文(共13篇)
生物科学专业毕业论文范文(共13篇)摘要生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术。
通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。
采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。
生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统(micro total analytical system)或称缩微芯片实验室(laboratory on a chip)。
生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。
本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和应用方面的近期研究进展。
关键词:生物芯片,缩微芯片实验室,疾病诊断,基因表达1、生物芯片的微加工制备生物芯片的加工借用的是微电子工业和其他加工工业中比较成熟的一些微细加工(microfabrication)工艺(如:光学掩模光刻技术、反应离子刻蚀、微注入模塑和聚合膜浇注法),在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出用于生物样品分离、反应的微米尺寸的微结构,如过滤器、反应室、微泵、微阀门等微结构。
然后在微结构上施加必要的表面化学处理,再在微结构上进行所需的生物化学反应和分析。
生物芯片中目前发展最快的要算亲和结合芯片(包括DNA和蛋白质微阵列芯片)。
它的加工除了用到一些微加工工艺以外,还需要使用机器人技术。
现在有四种比较典型的亲和结合芯片加工方法。
一种是Affymetri某公司开发出的光学光刻法与光化学合成法相结合的光引导原位合成法[10]。
第二种方法是Incyte pharmaceutical公司所采用的化学喷射法,它的原理是将事先合成好的寡核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置来制作DNA芯片的。
第三种是斯坦福大学所使用的接触式点涂法。
该方法的实现是通过使用高速精密机械手所带的移液头与玻璃芯片表面接触而将探针定位点滴到芯片上的[11]。
生物学微生物论文
生物学微生物论文生物学微生物论文学生物专业的同学们,你们的毕业论文准备好了吗?毕业论文题目是什么呢?以下是关于生物学微生物论文,欢迎阅读!生物学微生物论文【1】生物医学中核酸适体应用分析摘要:核酸适体是一种经配体指数富集系统进化技术筛选而出的一种可以特异性结合的离子和分子,核酸适体在生物医学领域有着良好的发展前景。
主要针对核酸适体在生物医学中的应用进行分析。
关键词:核酸适体;生物医学;应用1基于核酸适体的生物医学诊断1.1生物大分子检测随着人类基因组计划的完成,研究蛋白质等生物大分子的具体跟踪检测高灵敏分析方法已经是目前基因组学的研究热点和重点。
原来的蛋白质检测一般是根据抗原/抗体免疫分析的方式来进行检测,一般分析出来的数据都会受到抗体性质的干扰。
而核酸适体能够与蛋白质进行特异性结合,在不同温度、不同盐浓度络合剂条件下能够进行特异性变性与复性研究,所以在蛋白质分析检测上的使用越来越受到各方面重视。
运用核酸适体能够通过GIC方法实施扩增的特点,增强酶联核酸适体诊断方法的检测精确度,把两种不一样的核酸适体组合到蛋白或蛋白复合体两个相近的结合位置上,两种核酸适体的游离末端通过互补碱基链接起来,最终根据GIC方式实施实时扩增。
与传统的检测方法相比较,该种新型检测方式非常明显地应用了核酸适体在发展各种可取代抗体的蛋白靶的功能,在测定体内蛋白质含量和研究蛋白质的功能以及对疾病的早期诊断等方面拥有非常大的使用价值。
1.2肿瘤细胞鉴别分析从分子水平实现早期癌细胞的准确检测具有非常重要的意义,因此设计和发展特异性分子探针成为癌细胞早期检测的关键因素。
研究显示,将前列腺专一性膜抗原(GFBE)的核酸适体连接到具有近红外光性能的量子点上,可以特异性地检测前列腺癌细胞,为核酸适体应用于活细胞及生物体内的分子检测提供了新思路。
在癌症早期检测中,从病人血液或唾液等收集到的恶性肿瘤细胞含量通常较低,所以发展一种从低含量体液中聚集并检测肿瘤细胞的方案成为目前癌症早期诊断的核心,运用先进的双功能纳米粒子作用于白血病细胞的加速富集与检测的速度。
医学细胞生物学论文
医学细胞生物学论文细胞,作为生命的基本单位,是构成人体的基石。
医学细胞生物学则是一门深入探究细胞结构、功能及其在疾病发生发展中作用的学科。
它不仅为我们理解生命的奥秘提供了关键视角,更为医学的进步和疾病的治疗开辟了新的道路。
细胞的结构如同一个精心设计的微型工厂。
细胞膜,作为细胞的边界,既起到了保护作用,又能控制物质的进出。
它就像是工厂的大门,允许有用的物质进入,阻止有害的物质入侵。
细胞质中,细胞器各司其职。
线粒体如同能量工厂,为细胞的各种活动提供能量;内质网和高尔基体则负责合成、加工和运输蛋白质等物质;溶酶体则像垃圾处理站,负责分解和清除细胞内的废物和有害物质。
细胞核,作为细胞的控制中心,储存着遗传信息,指导着细胞的生长、分裂和分化。
细胞的功能多种多样,其中细胞分裂是生命延续和生长发育的重要过程。
有丝分裂使得细胞数量增加,以满足生物体的生长和修复需求;减数分裂则产生生殖细胞,保证了遗传信息的传递和物种的繁衍。
细胞分化则使细胞具有特定的形态和功能,从而形成了各种不同的组织和器官。
在医学领域,医学细胞生物学的研究对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
癌症,作为当今社会威胁人类健康的重大疾病之一,与细胞生物学密切相关。
癌细胞的特点包括不受控制的增殖、细胞分化异常以及侵袭和转移能力。
从细胞生物学的角度来看,癌细胞中的基因突变导致了细胞周期调控失常,使得细胞不断分裂而不受正常的调控机制约束。
此外,癌细胞表面的分子变化也影响了细胞之间的粘附和信号传递,促进了癌细胞的扩散。
神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,也与细胞生物学的改变有关。
在这些疾病中,神经元的损伤和死亡是主要的病理特征。
细胞内蛋白质的错误折叠和聚集、线粒体功能障碍以及氧化应激等细胞生物学过程都在疾病的发生发展中发挥了作用。
心血管疾病同样与细胞生物学密切相关。
动脉粥样硬化是心血管疾病的常见病因之一,其发生涉及内皮细胞损伤、平滑肌细胞增殖以及脂质在血管壁内的沉积。
三篇高中生物学1000字学术论文
三篇高中生物学1000字学术论文论文一:细胞分裂与遗传摘要细胞分裂是生物体生长和繁殖的基本过程之一,它分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。
本文主要探讨了细胞分裂的过程、调控机制以及遗传物质的传递方式。
通过对细胞分裂的研究,可以更好地理解生物的生命周期和遗传变异的发生。
引言细胞分裂是细胞生物学中的重要研究领域,它涉及到生物体的生长、发育和繁殖。
细胞分裂过程中遗传物质的传递方式对后代的遗传性状具有重要影响。
在本文中,我们将重点探讨细胞分裂的过程、调控机制以及遗传物质的传递方式。
细胞分裂的过程细胞分裂一般分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。
有丝分裂是指细胞核和细胞质同时分裂的过程,主要分为前期、中期、后期和末期四个阶段。
无丝分裂是指细胞核和细胞质分裂的过程是分开进行的,主要分为增殖期和分裂期两个阶段。
细胞分裂的调控机制细胞分裂的调控机制非常复杂,包括细胞周期调控、有丝分裂检查点、无丝分裂调控等多个层面。
细胞周期调控通过调控细胞周期蛋白的合成和降解来控制细胞分裂的进行。
有丝分裂检查点是在有丝分裂过程中起到监测和修复DNA损伤的作用。
无丝分裂调控则通过细胞外信号和内部调控因子来控制细胞分裂的进行。
遗传物质的传递方式细胞分裂过程中,遗传物质通过不同的方式进行传递。
在有丝分裂中,DNA通过复制和分离的方式传递给子细胞。
而在无丝分裂中,遗传物质的传递方式相对简单,直接通过细胞质分裂将DNA均匀地分给子细胞。
结论细胞分裂是生物体生长和繁殖的基本过程之一。
通过研究细胞分裂的过程、调控机制以及遗传物质的传递方式,可以更好地理解生物体的生命周期和遗传变异的发生。
未来的研究还需要进一步深入探索细胞分裂的调控机制和遗传物质传递的细节,以揭示更多关于生物学的奥秘。
论文二:基因工程在农业领域的应用摘要基因工程技术是一种人工改造生物基因的技术,它在农业领域有广泛的应用。
本文主要介绍了基因工程的原理、方法以及在农业领域中的应用,包括转基因作物的育种、抗虫抗病基因的导入等。
生物医学工程专业优秀毕业论文范本基因编辑技术在遗传疾病治疗中的应用研究
生物医学工程专业优秀毕业论文范本基因编辑技术在遗传疾病治疗中的应用研究近年来,随着生物医学工程领域的快速发展,基因编辑技术在遗传疾病治疗中扮演着越来越重要的角色。
本文将从基因编辑技术的基本原理、在遗传疾病治疗中的应用案例以及未来发展方向等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下基因编辑技术的基本原理。
基因编辑技术是一种能够直接修改生物体基因组的工具。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
CRISPR-Cas9系统通过将一种称为CRISPR的RNA序列与Cas9蛋白相结合,从而能够识别并精确地编辑基因组中的目标位点。
这一技术不仅具有高效、准确的特点,还具备相对较低的成本,因此成为了当前基因编辑领域的主流技术。
基因编辑技术在遗传疾病治疗中具有重要的应用潜力。
通过基因编辑,我们可以针对患有遗传疾病的个体,修复或改变其基因组中的异常位点,从而达到治疗疾病的目的。
例如,一项研究利用CRISPR-Cas9技术成功修复了人类胚胎中的β-地中海贫血基因突变,为该遗传性疾病的治疗提供了可能性。
此外,基因编辑还可以用于修复人类体细胞中的基因缺陷,例如囊性纤维化等遗传性疾病,为患者提供个性化的治疗方案。
然而,尽管基因编辑技术在遗传疾病治疗中具备巨大的潜力,但其面临着一些挑战和风险。
首先,基因编辑技术的安全性和准确性仍存在一定的争议。
在编辑过程中,不仅目标基因会被修改,还有可能对其他非目标基因产生副作用,从而引发不可预测的后果。
其次,基因编辑技术涉及到修改人类胚胎细胞,涉及伦理和法律等诸多问题,亟待进行进一步的讨论和规范。
此外,基因编辑技术的未来发展方向也值得我们关注。
目前,研究人员正在努力改进现有的基因编辑技术,提高其准确性和安全性。
例如,一些科学家致力于开发新型的CRISPR-Cas9体系,如使其更易于控制和定位目标基因,从而降低非目标编辑的风险。
此外,基因编辑技术在针对特定疾病的治疗上也有着广阔的前景,例如癌症、遗传性眼疾等。
生物医学研究论文
生物医学研究论文
引言
在现代医学领域,生物医学研究起着至关重要的作用。
它不仅可以深入了解人体的生理和病理机制,还可以探索新的治疗方法和药物。
本论文旨在探讨生物医学研究的重要性以及一些当前领域的热点研究方向。
生物医学研究的重要性
生物医学研究对于社会的发展和人类的健康具有重要意义。
通过深入研究人体的生物学结构和功能,我们可以更好地了解疾病的发生机制,从而提供更准确和有效的治疗方法。
生物医学研究还可以为药物研发提供基础,帮助我们发现新的治疗药物或创新的治疗方法。
当前的研究热点
1. 基因编辑技术:随着CRISPR-Cas9技术的发展,基因编辑成为当前生物医学研究的热点之一。
通过编辑细胞的基因组,我们可以纠正一些遗传病的基因缺陷,为患者提供更可靠的治疗方法。
2. 免疫疗法:免疫疗法作为一种新型的治疗方法,已经在癌症
领域取得了突破。
通过激活患者自身的免疫系统,这种治疗方法可
以有效杀死肿瘤细胞,为病患提供希望。
3. 细胞培养和组织工程:利用体外培养的细胞和组织工程技术,可以重新构建受损组织或器官,为病患恢复功能提供可能。
这一领
域的发展不仅可以改善疾病治疗的效果,还为器官移植提供了新的
途径。
4. 精准医学:精准医学通过综合运用基因组学、转录组学等技术,针对个体的特定情况进行诊断和治疗。
这种个体化的治疗方式,可以更有效地预防和治疗疾病,减少不必要的药物使用。
结论
生物医学研究在推动医学进步和人类健康方面起着至关重要的
作用。
通过不断探索和创新,我们可以更好地理解人体的生理和病理,为疾病的预防和治疗提供更好的方法和方案。
生物医学工程专业毕业论文
生物医学工程专业毕业论文在当今迅速发展的医疗技术和生物学领域中,生物医学工程专业毕业论文扮演着至关重要的角色。
本文将探讨生物医学工程专业的发展趋势、研究热点以及未来的发展方向。
生物医学工程是一门跨学科的科学,结合了工程学、生物学和医学的原理与技术,旨在应用工程原理和技术解决医学和生物学领域的问题。
生物医学工程旨在改善病患的生活质量,提高医疗保健的效率和质量。
生物医学工程的研究涵盖了多个领域,包括医学成像、仿生技术、生物材料、生物传感器等。
其中,医学成像是生物医学工程领域的重要研究方向之一。
通过使用各种先进的成像技术,如X射线、磁共振成像(MRI)、超声等,可以帮助医生对疾病进行早期诊断和治疗。
研究生物医学工程的学生可以通过研究不同成像技术的原理、应用和改进来推动医学成像技术的发展。
仿生技术也是生物医学工程领域的重要研究方向之一。
通过仿生技术,科学家们试图根据生物体的结构和功能来设计和制造新的医疗器械和系统。
例如,通过模仿昆虫的感官系统来设计更高效的传感器,或通过模仿人体的运动机能来开发更先进的假肢和外骨骼。
生物医学工程的研究可帮助科学家们了解人体的生理和生物力学原理,并将其应用于医学设备和系统的设计和制造中。
生物材料也是生物医学工程领域的关键研究方向。
许多医学设备和植入物都需要使用合适的材料来确保其安全和有效性。
生物医学工程的研究生可以通过研究生物材料的生物相容性、机械性能等属性来开发新型材料,并将其应用于医学领域。
生物传感器是近年来备受关注的研究领域之一。
生物传感器可以检测和测量生物体内部的生理参数,并将其转化为可读的信号。
这些传感器可以用于早期疾病诊断、药物效果监测等方面。
生物医学工程的研究生可以通过设计和制造新型的生物传感器,推动医疗诊断技术的发展。
未来,生物医学工程领域将面临许多新的挑战和机遇。
随着人口老龄化和慢性疾病的增加,对医疗保健的需求将继续增长。
因此,研究生物医学工程的学生将发挥重要的作用,帮助解决这些挑战。
医学生物论文范文
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1.1学制时间的合理安排我校生物科学专业学制设置为4年,最初的培养方案是第4学年最后一学期进行专业实习和工作,现在调整为前3学年在学校完成全部理论课和一些实践内容的学习任务,第4学年在校外实习基地进行实践训练和完成毕业论文工作。
这样调整后延长了毕业论文的实施时间,在很大程度上解决了实验时间紧张、与考研和找工作等现实问题相矛盾的现象。
1.2校外实习基地的优选和建立由于我校生物科学专业毕业论文的实施过程根本在校外实习基地完成,所以校外实习基地优选和建立对论文质量的保障起着至关重要的作用。
通过近几年的筛选和优化,淘汰了一些不能满足我们专业培养目标的实习点,新建了一些有利于专业培养的实习基地。
目前,已初步建成了一批能够与我们专业培养要求相适应的校外实习基地,分布在北京、南京、上海、宁波、广州、深圳等一线城市,主要为医院和高校的研究所、中心实验室、国家重点实验室,以及企业的研发中心。
学生毕业论文的设计根本全部这些单位的各类研究课题,这种将毕业论文与科研工程相结合的模式,不仅可以更好地促进学生掌握本学科的知识,激发他们对专业的热爱,而且可在理论联系实践中掌握科学研究的根本方法,积累科研和工作经验,也能提升学生的适应能力、团队意识、分析和解决实际问题的能力以及创新能力。
这些基地为我校学生的毕业实习提供了较为理想的环境和场所,依托这些实习基地完成毕业论文设计可以充分利用校外资源,开阔了学生视野,结合科研和生产实际进行毕业论文设计,论文选题更具有创新性、前沿性和实用性,且都是一人一题,同时也解决了自身实验经费缺乏的困境,为论文的质量控制奠定了坚实的根底。
1.3毕业论文实施前的专项强化训练针对大学生对毕业论文设计认识缺乏、实施过程不了解、科研思维能力较差、实验技能不强、论文撰写能力不强等问题,在其进入实习基地进行毕业论文设计之前,有效地采取了一些专项强化训练措施。
【生物医学论文】生物医学事件触发词识别研究
生物医学事件触发词识别研究0引言为了提高对海量文本信息管理的自动化程度,许多研究学者在事件抽取领域投入了大量的精力.在生物医学领域内,做好事件触发词的识别是事件抽取中比较关键的一步,有必要对生物医学事件触发词的识别进行深入研究.在进行生物医学事件抽取研究中,针对通用的特征很难找到,且对语料的要求和依赖性对总体识别准确率的影响.本文通过对生物医学的领域知识进行学习,把事件抽取的过程简化为分类问题,经过文本信息的预处理、事件触发词的识别、事件元素识别、后处理,其中在事件触发词识别的过程中,采用支持向量机(SVM)多分类任务来处理.通过实验,该方法有效地实现了触发词的识别与抽取.1生物医学事件抽取的相关知识1.1信息抽取面对海量的信息,能够对信息进行自动分类、提取和重构,使人们快速从中获得有价值的信息,这就称为信息抽取技术,传统的信息抽取系统在实现方法上与其他自然语言处理问题的研究方法类似,并且笼统地划分为基于机器学习的统计方法和基于分析的方法.1.2机器学习机器学习是人工智能领域的一个重要研究方向,它能够让我们从数据集中受到启发,利用计算机来彰显数据背后的真实含义,是机器学习的目的.分类是机器学习的主要任务.1.3生物医学事件抽取事件抽取实质上是指基于实体层面的信息抽取,它既抽取指定的一些动作,还抽取动作与实体之间的关系.1.4SVMSVM是建立在统计学习理论(STL)的VC维理论和结构风险最小原理的基础上的,它是根据有限的样本信息在模型的复杂性之间寻求一个最佳的折中,来获得好的推广能力.SVM 的基本思想主要是在向量空间中找到一个决策平面,找到的平面能“最好”地分割两个分类中的数据点.而SVM分类方法就是在训练集中找到具有最大类间界限的决策平面.假设给定ωTχnew+b,标准支持向量机使用线性决策边界来给新的对象进行分类.将落在这条线一边的对象分类为tnew=1,另一边对象分为tnew=-1(特别注意类别标记为{1,-1}).由此可知支持向量机对一个新测试点χnew的判定函数定义为tnew=sign(ωTχnew+b).学习的任务包括基于训练数据选择ω和b,这里我们主要是通过寻求最大化间隔的参数来实现的.1.5句法分析句子是由词通过特定的形式组织起来的,如果能够从句子中发现不同词语间的句法关联,那么我们就能够更好的理解句子的含义.经过句法分析,我们就可以从字符串中去找到语义结构,那么如何找到一个合适的分类决策成为句子分析的主要挑战.Gdep(GENIADependencyparser)是由日本东京大学的KenjiSagae开发的专门针对生物医学文本的依存分析器,它是在GENIA语料库下训练的.1.6评测方法准确率(P)和召回率(R)是衡量评测效率的两个重要指标.其中准确率衡量的是系统寻找到真正相关事件的可靠程度,而召回率衡量的则是系统寻找到相关事件的能力,二者紧密相关,缺一不可.要寻找的事件的集合用A表示,系统找到的事件的集合用B表示,则准确率P=A∩BA,召回率R=A∩BB,其中:|•|表示集合的大小;F表示准确率和召回率的调和平均数,用公式表示为:F=2PRP+R.由于调和平均数强调的是较小的那个值,所以F更容易被较小的值影响,偏向较小值的方向,所以F值更适合对准确率P和召回率R来评价.1.7语料本文采用的是标注的语料集,是BioNLP’13中GE(GeniaEvent)任务的语料集.GE语料中有“全文”和“摘要”两个集合,全文是指新标注的全文论文,通过这种方法来增加语料的多样性,这样可以使训练后的系统具有更强的泛化能力.全文主要由标题、摘要、方法和结果等部分组成,不同的部分所具有的目的也完全不同,从而造成获取到不同的信息类型.摘要中的数据与BioNLP’09中的评测数据相同.2基于SVM方法的生物医学事件触发词识别事件是指关于某一主题的一组相关描述.事件抽取的任务主要分为元事件抽取和主题事件抽取.本文借鉴了基于HMM的生物医学命名实体的识别与分类、基于多类型特征的生物医学事件触发词识别中介绍的方法来对生物医学事件的触发词进行识别.当前触发词的识别方法主要有三类:基于规则的方法、基于字典的方法和机器学习的方法.本文利用丰富的上下文信息、语义信息,首先通过组织各种不同类型的信息,然后把它们统一表示为SVM下的特征,最后利用多分类方法解决触发词识别的问题.2.1语料预处理BioNLP’13中的GE语料是以全文的一部分或每个摘要作为一组,每一组中都包含:“.txt”、“.a2”和“.a1”三个文件.例如:在文档号为“PMC-1310901-00-TIAB.txt”、“PMC-1310901-00-TIAB.a1”、“PMC-1310901-00-TIAB.a2”文件中.这三个文件中,txt、a2和a1分别表示摘要原文本的内容、摘要文档中触发词和摘要文档中已标记的蛋白质.2.1.1语料格式BioNLP共享任务(ST)数据使用格式类似于2009和2011年的BioNLP共享文件格式.在语料格式表示中,文本文件是分开注释的.所有注释文件格式遵循的相同基本结构,每一行包含一个注释,每个注释ID出现在第一行,其余的注释随类型的不同而变化.2.1.2语料预处理流程由于在总体事件中,跨句事件低于1%比例的事实情况,而同时在寻找跨句事件的过程中,通常也会引起过多的噪音.鉴于这些情况,我们在本文中只对一个句子中的事件进行详细研究.所以需要预处理GE语料.(1)首先对GE语料中各文档的txt文件进行分句处理.(2)由于在GE语料中,a2及a1文件中的触发词、蛋白质都是标明的位置,如T84Binding28452850binds表示触发词“binds”在这个文档中某种事件的标识为T84,类型为“Binding”,所处理的对象是以文档中起始位置开始记录的第2845个字符一直到其后面的5个字符之间的所有字符串.所以通过对文档分句后,就要重新计算这些触发词、蛋白质的位置,并让它们转化为分句处理后在各自句子的位置.(3)由于按词语进行分析是Gdep分析器的主要功能,并且部分蛋白质是由两个或更多的词构成,因此在进行句法分析前,我们需要先替换蛋白质,统一以“protein+序号”的形式将语料中给出的蛋白质替换掉,然后再对分句处理后的语料进行分析.(4)用Gdep句法分析器进行句子的分析处理后,每个句子中的每个词的依有关系及依有关系子节点,另外还有词干化结果、词性等相关信息就会清晰呈现出来.(5)分析Gdep得出的结果,弄懂每行的基本信息,可以看出句子中的每一个词分别占一行.每个词的基本信息都在对应行清晰显现.通过观察分析可知:该词的依存关系中父节点的位置是每行倒数第二个位置上的数字,该词在句子中所处的位置则是该行最前面的数字.(6)建立候选词词典.候选词词典在建立的过程中通常会引入大量噪音,进而特征的可用性就会随之降低.鉴于此种情况,候选词词典中只放入训练集中出现的触发词,即将所有a2文件的触发词抽取到一个文件中,这样就建立了候选词的词典.而对于候选词,则必须要先在触发词词典中进行匹配,然后才能进行提取特征.2.2提取上下文特征提取上下文特征主要是从处理后的语料中得到的.其原理是根据候选词本身以及其所在的位置、词干化和词性等特征进行提取.其具体的特征主要有:(1)词特征.它主要包括候选词词干化的结果、候选词本身和候选词词性以及词袋特征.其中N窗口表示与候选词左侧和右侧相距最远为N个词的距离.由经验得知,N=5时效果最佳.所以实验中窗口的大小我们也采用N=5.(2)特定位置特征.对触发词的识别有重要影响的还有判断候选词周围特殊位置的词.如果候选词“transcription”左边的第一个为“T-box”,右边的第一个词为“factor”.我们就会把该特征记录为“Candicate_left=T-box”“Candicate_right=factor”.同样也会考虑左右第二个词.由经验可知,如果考虑太多位置,则会引入更多噪音,同时还会出现数据稀疏问题.(3)N-gram特征.N-gram特征更多的是考虑周围词与候选词的关系.由于这个特征,从而使得特征的可辨识度得到了进一步提高,同样是由经验可知,2-gram和3-gram时效果最好.如对于“Down-regulationofinterferonregulatorfact4geneexpr essioninleukemiccellsduetohypermethylationofCpGnoti fsinthepromoterregion.”的候选词expression来表示,它的3-gram特征则表示为“3-gram-left=4geneexpression”,它还可以表示为“3-gram=geneexpressionin”或“3-gram-right=expressioninleukemic”.(4)与给定蛋白质的距离特征.已标识的蛋白质对于判断是否为触发词能起很大作用.因此我们可以利用蛋白质及候选词之间的单词个数(距离信息),通过下边的公式将两者间的距离特征变为特征值.在score(d)=iemax(d,β)-β+0.01公式中的d表示的是候选词与蛋白质之间的距离,β作为阀值进行调节,从而确定出β取什么值时F的效果最好.2.3提取语义特征在语料预处理过程中,我们已经通过Gdep句法分析器进行了分析,分析结果可以用语义上下层关系表示出来,从而得到一个树形结构,即依存分析树,因而可以利用语义信息进行特征的提取。
生物医学课题研究论文(五篇):医学检验技术专业学生实验室生物安全、多媒体技术在生物医学信息上的运用…
生物医学课题研究论文(五篇)内容提要:1、医学检验技术专业学生实验室生物安全2、多媒体技术在生物医学信息上的运用3、大数据下生物医学信息安全与隐私保护4、生物医学类中文期刊术语使用探析5、生物医学传感技术教材改革浅析全文总字数:21024 字篇一:医学检验技术专业学生实验室生物安全医学检验技术专业学生实验室生物安全摘要:目的评价湖南某民办高校医学检验技术专业学生实验室生物安全知识、态度与行为(KAP)干预的效果,为开展实验室生物安全教育提供依据。
方法通过发放实验室生物安全学习手册、集中授课宣教、实验课中互动交流等方式开展实验室生物安全教育,分析比较干预前后医学检验技术专业学生实验室生物安全KAP问卷调查结果,评价干预效果。
结果通过干预,医学检验技术专业学生实验室生物安全知识知晓率上升率为5.3%~156.6%,生物安全态度正确率上升率为10.0%~23.5%,生物安全行为正确率上升率为2.8%~83.5%,干预前后学生实验室生物安全KAP正确率差异均有统计学意义(P<0.05);干预后学生实验室意外事故发生率下降率为69.1%~100.0%,干预前后学生实验室意外事故发生率差异有统计学意义(P<0.05);不同学历学生干预前后实验室生物安全知识知晓率差异有统计学意义(P<0.05)。
结论医学检验技术专业学生实验室生物安全现状不容乐观,实验室生物安全教育能提高学生实验室生物安全知识,增强生物安全防护意识,规范学生实验室操作行为,降低实验室意外事故发生,取得了较好的干预效果。
关键词:实验室生物安全;知识、态度与行为;干预;效果评价1资料与方法1.1一般资料以长沙医学院为研究现场,301名医学检验技术专业全日制大二、大三在校学生为调查对象,其中大二年级学生138人,大三年级学生163人;男生83人,女生218人;专科45人,本科256人。
1.2方法1.2.1测量工具采用医学检验技术专业学生实验室生物安全KAP调查问卷为测量工具。
生物医学工程概论论文.doc
生物医学工程概论论文生物医学工程是一门新兴的边缘学科,是现代生物医学开展与工程学相关学科穿插融合的产物。
结以下是的生物医学工程概论论文,欢送阅读。
生物医学工程(Biomedical Engineering,BME)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而开展起来的新兴边缘学科,其主要是运用工程技术手段,在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象,研究用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。
它主要以临床医学为对象,以生物学、化学、物理学、数学等传统自然学科为根底,融电子、机械、化工、计算机信息为一体,对于提醒生命现象、临床诊断、治疗和预防疾病等方面显示了不可估量的应用前景。
自上世纪70年代末以来,国内许多综合或理工科大学、医学院校及相关科研机构都设立了生物医学工程专业,旨在培养具有各方面能力的复合型人才。
我校生物医学工程专业设置在电子信息与电气工程学部,根底生物学是其中必修的专业根底课程。
根底生物医学知识的教学是生物医学工程专业教学体系的重要组成局部,通过根底生物学、医学知识的学习,为进一步促进生物医学工程不同学科间的穿插融合奠定必要的生物学根底。
根底生物学课程涉及领域宽,涵盖范围广,而且随着生命科学的日益开展,不断地涌现出新的理论和技术,给根底生物学的教学工作带来了极大的挑战。
因此作者针对在该专业根底生物学教学中遇到的实际问题,结合本学科课程设置的目的,在根底生物学课程教学中对教学模式的改变进行了大胆的尝试,在把握课程整体思想、方法的根底上,引入以研究内容为导向的课程设置和以研究课题为根底的教学方式,使学生有时机参与科研工程研究,在实践过程中获得知识。
目前国内生物医学工程学科的开展仍处于起步阶段,不同院校的生物医学工程专业具有不同的研究方向和专业培养目标,因此对于根底生物学的教学还没有统一的教材,这就要求任课教师在教材的选择上应表达出自身特色。
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生物材料与组织工程,人工器官庄颖(14209211)(东南大学经济管理学院,南京 210000)摘要:本文就生物材料,组织工程,人体器官技术的实际应用和发展情况,分别阐述了它们的背景及意义,研究及应用现状。
关键字:生物材料;组织工程;人体器官1.生物材料生物材料是人工器官和人体替代材料的物质基础。
未来世界是人造世界,社会人口构成日趋老龄化,人体器官和组织的人工化是必由路。
1.1 生物材料的定义生物材料是一类具有特殊性能、特殊功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗保健领域,而对人体无毒,无副作用,不凝血,不溶血,不引起人体细胞的突变,畸变和癌变,不引起免疫排异反应的材料。
而第六届国际生物材料年会给生物材料定义为:生物材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相结合而设计的物质,它与躯体不起药理反应。
这一定义规定了生物材料是指置换或恢复活组织及其功能,对机体呈生理惰性的植入材料。
1.2 生物材料的研究内容(1)生物体生理环境、组织结构、器官生理功能及其替代方法的研究;(2)具有特种生理功能的生物医学材料的合成、改性、加工成型以及材料的特种生理功能与其结构的关系的研究;(3)材料与生物体的细胞、组织、血液、体液、免疫内分泌等生理系统的相互作用以及减少材料毒副作用的对策研究;(4)材料灭菌、消毒、医用安全评价方法与标准以及医用材料与制品生产管理与国家管理法规的研究。
1.3 生物医学材料的性能要求和分类生物材料实质上是一种特殊的功能材料。
是一类与人类生命和健康密切相关的新材料。
凡是应用于人体的生物材料都应具有良好的生物性能,这是保证其临床安全有效应用的重要技术指标。
生物功能性和生物相容性是评价生物医学材料最终能否应用于人体的两个最基本的标准。
生物功能性:生物医学材料应具有良好的物理、化学和机械性能,以行使所替代、器官的生理功能。
生物相容性:机体组织对材料的影响(如:老化,降解,腐蚀等)和材料对机体产生的生物危害性(如:过敏,毒性,致畸性,致癌性等)。
一般来说,它的分类有4种,分别为:按医用材料的来源,按医用材料的性质,按医用材料的在人体使用部位,按医用材料的使用要求。
2.组织工程组织器官的缺损或功能障碍是人类健康所面临的主要危害之一,也是引起人类疾病死亡的主要原因。
如:皮肤遭受严重烧伤以及糖尿病顽固性皮肤溃疡;由于创伤、感染、先天性疾病导致骨缺损、畸形等。
随着细胞生物学、分子生物学、材料科学及相关物理化学学科的发展,人们提出了组织工程的概念。
2.1组织工程的定义它是应用生命科学与工程学的原理与技术,在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上,研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。
它的核心在于建立细胞与生物材料的三维空间复合体,即具有生命力的活体组织,用以对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。
2.2组织工程原理和方法(1)从机体获取少量的活体组织,用特殊的酶或其它方法将细胞(又称种子细胞)从组织中分离出来并在体外进行培养扩增;(2)将扩增的细胞与具有良好生物相容性、可降解和可吸收的生物材料按一定的比例混合,使细胞粘附在生物材料上形成细胞-生物材料复合物;(3)该生物材料所形成的三维结构不但为细胞获取营养、生长和代谢提供了一个有利的空间,也为植入的细胞分泌细胞外基质并最终形成相应的组织或器官提供了一个良好的环境。
(4)然后将此细胞-生物材料复合物植入机体的组织或器官病损部位。
(5)随着生物材料在体内被逐渐降解和吸收,植入的细胞在体内不断增殖并分泌细胞外基质,最终形成新的具有与自身功能和形态相应的组织和器官。
(6)这种具有生命力的活体组织能对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。
2.3组织工程的主要研究内容(1)种子细胞其主要特征为:①高增殖能力,低分化程度;②能建立稳定的标准细胞系;③尽可能低的抗原性。
(2)支架材料它的目的是为构建组织的细胞提供一个三维支架,有利于细胞的粘附、增殖乃至分化,为细胞生长提供合适的外环境。
其特点在于良好的生物相容性,适度的生物降解速率,良好的结构相容性和良好的表面相容性。
(3)细胞生长因子生长因子是通过细胞间信号传递影响细胞活动的一类多肽因子,它对细胞具有促进或抑制其分裂增殖、迁移和基因表达的作用。
生长因子的作用具有专一性,对于不同的细胞和组织、器官需选用不同的生长因子目前,细胞生长因子正面临着两大难题,即使生长因子维持活性和保持生长因子有效作用浓度。
因此,外源性生长因子的控制释放研究就成为关键。
(4)组织构建(5)生物材料与细胞的相互作用2.4我国组织工程的研究现状及进展(1)1995年起资助和启动了组织工程及相关领域的研究。
(2)1996年世界上第一个在裸鼠背上复制“人耳”形成了人耳廓形态软骨的试验由曹谊林教授完成。
(3)1999年,以上海第二医科大学曹谊林教授为首席科学家的《组织工程基本科学问题》列入“国家重点基础研究规划”项目(即“973”)。
2.5 组织工程研究与开发的需求分析组织和器官的损伤或功能衰竭是人类健康面临的一大难题,并由此用去美国年度医疗经费总额的一半。
对组织和器官的损伤或功能衰竭的治疗包括:器官移植(同种或异种移植)、外科修复、人工假体、机械装置,在少数情况下,也可选用药物治疗。
伴随医学科学的发展,器官移植技术已经较为广泛地应用于临床,但至今器官移植仍存在一些问题,其中最严重的是器官和组织短缺,供体不足,同时,上述治疗方案最终仍难以修复受到损伤的组织或器官或使之功能得到长期恢复。
对组织和器官的损伤、功能衰竭来说,组织工程学是一种重要的潜在替代治疗措施,有望最终解决这个问题。
当组织和器官损伤或功能衰竭时,组织工程技术采用植入天然的或合成性/半合成性组织或器官代用品的方式进行治疗,这种方式可以在植入初期已经具有组织或器官的全部功能,或在体内生长的过程中逐步具有需要的组织或器官的功能。
组织工程的应用范围相当广泛,包括结构组织的修补,器官移植与人工器官替换,还有药物传递、细胞治疗等。
采用组织工程的治疗,具备复原快、减少手术、改善病人生活品质、降低住院及医疗费用等优点,因此,组织工程将是二十一世纪具有巨大潜力的高技术产业,成为二十一世纪医学发展的重要方向之一。
3.人工器官3.1 人工器官的定义指暂时或永久性地代替身体某些器官主要功能的人工装置。
使用较广泛的有:①人工肺(氧合器)②人工心脏(血泵)③人工肾(血液透析器)。
人工器官是指当人体因疾病或创伤而导致器出严重不可修复的病变时,用模拟器官功能的人工装暂时或永久替代已基本失功能的病变器官。
人工器官可以分为内藏型和外置型。
前者如人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等。
后者如人工肾血液透析机,人工肺等。
3.2 人工器官的特点,实例及研究现状人工器官临床应用的终极意义,就在于拯救生命,减轻痛苦和折磨。
目前,人工器官只能模拟被替代器官1~2种维持生命所必需的最重要功能,尚不具备原生物器官的一切天赋功用和生命现象,但它拓宽了疾病治疗的途径,增加了病人获救的机会,已经并仍在继续使越来越多的患者受益。
中国研制的电子喉公重20克,发音清晰,音量可控,且男女声可辨。
人造假肢可上举约22公斤的重物。
使用人工肾业已成为肾功能衰竭末期病人的常规治疗手段,急性肾功能衰竭者采用人工肾治疗后死亡率已由75%降低到7%以下。
目前人工肾研制的发展方向是要求其透析性能高,体积小,能佩带甚至能体内植入。
埋藏式人工心脏正逐步走向临床试用阶段,1982年底,美国犹他大学医疗中心的德弗利斯博士为一位61岁的退休牙医克拉克安置了世界上第一个永久性人工心脏,使病人活了112天。
人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼。
除大脑以外的各种人体器官都在进行人工器官模拟和替代的研究;许多人工器官已不同程度地用于临床并形成了相当规模地人工器官产业,如:人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器、人工关节、人工肾、人工晶体、人工肺等。
3.3国内外发展状况及趋势人工器官在国外从50年代开始推广应用,60-70年代蓬勃发展,并形成规模产业。
美国生物材料及制品1976年销售额已达6.75亿美元,1986年猛增到30亿美元,1997年已达560亿美圆。
相当于其半导体工业产值,全球则已达1200亿美圆。
1997年美国预测,未来十年生物医学工程产业39项新产品中生物材料、人工器官与组织工程产品几乎占50% 。
目前,人工器官在国外存在的问题有:各国对生物材料的开发研究仍处在经验和半经验阶段,基本上是应医学的急需,以现有材料为对象,加以纯化和改性。
所以目前生物材料及制品只是处于“勉强可用”或“仅可使用”的状态。
而在国内,70年代中期只有零星的应用研究,70年代末80年代初开始真正发展,80年代中期,一批材料工作者和化学工作者转移到生物材料极其制品的开发研究方面。
研究内容遍及有机,无机及天然生物材料。
同样,在我国,人工器官也存在这不可避免的问题,比如说,我国的生物材料的开发研究大多数处于仿制阶段,人工器官的推广应用率低,生命材料未参与生理过程,生物材料基本未介入难治愈疾病的治疗。
导致这些问题出现的原因大致可归结为以下几点:(1)缺少必要的宏观指导和调控,致使研究力量分散,研究内容重复;(2)缺乏中试手段;(3)研究部门与产业部门严重脱节;(4)生物安全性评价手段落后,使许多研究成果在应用化的的大门外望而却步;(5)生物稳定材料不够稳定;(6)生物活性材料活性不足。
在未来,人工器官的发展趋势非常看好,它的方向大体为:(1)提高材料的生物相容性,开发生物相容性更好且更能适应人体生理需要的新材料。
(2)材料科学与生物学的融合,赋予材料生物结构和生物功能有“生命”的“生物材料” 。
(3)生物分子材料和组织工程到人体器件到人体器官。
(4)常规材料产业相当长时期内仍将处于主导地位。
(不过这个时代即将过去)参考文献:1.熊党生.《普通高等教育“十一五”国家级规划教材生物材料与组织工程》【M】科学出版社.2010年2月2.赵长生.《普通高等教育“十一五”国家级规划教材生物医学高分子材料》【M】化学工业出版社.2009年2月3.蒋电明.生物活性骨修复材料【J】《科学中国人》,2004年,第11期4.顾汉卿.对我国人工器官、组织工程与生物材料的展望【J】《医疗保健器具》,2006年,12期5.王勃生,孟庆恩,高振英等. 生物材料的战略意义及近期发展方向【J】《材料导报》1995年,第3期6.卢绍杰.生物材料及其在组织工程中的应用【D】天津.天津大学理学院,2002年。