生物医学工程及生命科学的关系

• 2002年8月在Boston会议上成立了美国分子影像学学会
• 2002-2003年美国NIH进一步投资4000万美元，重点发展以细 胞和小动物模型为对象的、分子水平的在体检测技术。 • 2004年美国NCI拨款1.55亿美元用于肿瘤成像与分子检测研 究。 • 目前世界上已经成立了500多个分子成像中心。
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细胞生物学
肿瘤的分子成像
生物发光成像
(luciferase)
MRI分子成像
(转铁蛋白-单晶体氧化铁的纳米颗粒)
PET分子成像 (18F-FDG)
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细胞生物学
多模式分子成像 PET/CT
• 动物模型：
荷LS174T肿瘤 (高表达癌胚抗原)的无胸腺鼠
• 分子探针：
报告分子的种类
• PET和SPECT—检测射线
18F，11C，15O， 99mTc，111In（铟）
灵敏度：10-10-10-12 mol/L
• 光学成像—检测可见光和近红外光
荧光蛋白，近红外荧光染料、荧光素酶 灵敏度：10-9-10-17 mol/L
• MRI—检测无线电波
氧化铁离子、钆、镝 灵敏度：10-3-10-5 mol/L
• 生命科学的每一次重大进展都有赖于重要的研究手段和方法 的应用
– 16世纪末：光学显微镜的发明细胞学说 – X射线的发现（Nobel奖）医学影像
– X射线衍射仪DNA双螺旋结构
– 电泳技术（Nobel奖）分子生物学核心技术平台 – PCR仪（1989年Nobel奖） 分子生物学核心技术平台 – 膜片钳技术（1991年Nobel奖）离子通道 – 质谱技术（2003年Nobel奖）蛋白质表征 – 人类基因组计划(1990-)阵列毛细管电泳仪
香山科学会议于1992年由科学技术部（原国家科委） 发起，在科学技术部和中国科学院的支持下于1993年正式 创办。它是以学术讨论会为主并兼有多样形式学术活动的 常设性学术会议，香山科学会议的大部分活动在风景优美 的香山举行。
会议主题
• •
基础研究的科学前沿问题和我国重大工 程技术领域中的科学问题都可作为会议主题。
Nature Reviews 2002
价格 $$$ $$ $$ $$$ $$ $ $$ $$ $$$
钆，镝和氧化铁离子
18F，11C，15O 99mTc（亚稳态锝） 111In（铟）
荧光蛋白，近红外荧光染料 近红外荧光染料 萤光素 荧光蛋白，发光蛋白， 近红外荧光染料
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细胞生物学
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细胞生物学
常用成像技术参数比较
成像方法 MRI CT 超声 PET SPECT 荧光反射成像 FRI 荧光介导层析 成像FMT 生物发光成像 BLI 活体显微成像 空间分辨率 10-100mm 50mm 50mm 1-2mm 1-2mm 1-2mm 1-2mm 几mm 1mm 时间分辨率 Min/hrs Min Min Min Min Sec/min Sec/min Min Sec/min 测量深度 无限制 无限制 mm 无限制 无限制 <1cm <10cm cm <400mm 对比剂 碘 微型气泡
在每一个主题中，会议侧重：探讨科学前沿；展望未来 发展趋势；讨论最新的突破性进展；交流新的学术思想和 新方法；分析新的学科生长点等。
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细胞生物学
http://spie.org
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Biomedical Optics, Vol. 8 No. 3, 2003
• Focus on Optical Imaging, Current Opinion in Biotechnology, Vol 16 No 1, 2005
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细胞生物学
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细胞生物学
香山科学会议简介
• 2004年
Nature Methods创刊
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细胞生物学
医学 影像学
分子细胞 生物学
分子影像学
分子成像技术 分 子 探 针
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细胞生物学 生物分子
分子探针/对比剂
wenku.baidu.com
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细胞生物学
国内外现状
• 2000年7月，美国NIH投资2000万美元，开展小动物成像检 测方法项目（SAIRPs）研究 • 美国NIH于2000年底成立了的国家生物医学影像与生物工程 研究所（NIBIB）
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细胞生物学
生 物 医 学 工 程 定 义
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细胞生物学
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细胞生物学
生物医学工程与生命科学的关系
•交叉学科发展的需要
•巨大产业前景需要了解生物学家的需求
•细胞生物学是生命科学的基础前沿学科之一
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细胞生物学
对生命科学 的重大意义
124I-抗CEA 单链抗体
•分子成像： 24 h后
Concorde Focus microPET Imtek microCT
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细胞生物学
光学分子成像是分子成像的发展主流之一
• Special Section on Biological Imaging, SCIENCE VOL 300 4 APRIL 2003 • Focus on Optical Imaging, Nature Biotechnology, Vol. 21 No.11,November 2003 • Special Section on Multiphoton Microscopy, Journal of
细胞生物学
生物医学工程学科排名
本一级学科中，全国有权授予研究生学位的单位共有 39个，参加评估的单位共有16个。 其中：具有一级学科博士学位授予权的单位共有 16个，参加评估的有10个；具有一个以上 （含一个）二级学科硕士学位授予权、但不具有博士学位授予权的单位共有 23个，参加评 估的有6个，评估结果如下：