導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：醫(yī)用高分子；醫(yī)療器械；生命質(zhì)量；共價鍵連接

中圖分類號：R197 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0002-02

1 醫(yī)用高分子的發(fā)展簡史

在各種材料中，高分子材料的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和理化性質(zhì)與生物體組織最為接近，因此成為各種醫(yī)療器械材料的最佳選擇。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，使功能型高分子材料在醫(yī)學(xué)界應(yīng)用提供了可能。當(dāng)人體組織和器官受到嚴(yán)重外傷時，進行組織和器官修復(fù)最常用的方法是器官移植。在少數(shù)情況下，人體自身的組織和器官可以滿足需求。然而對于某些特殊的組織器官，為了滿足醫(yī)學(xué)治療的需求，人們自然設(shè)想利用其他材料修復(fù)或替代受損器官或組織。進入20世紀(jì)，功能型高分子材料的研究因醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展而提上日程，合成高分子材料的出現(xiàn)為新型醫(yī)用材料的選擇提供了更多的選擇。

1936年有機玻璃用于假牙齒制作；1943年賽璐珞模擬人工腎用于血液透析；1950年出現(xiàn)可以制作人工肋骨的有機玻璃類材料；20世紀(jì)50年代廣泛應(yīng)用有機硅聚合物；1951～1954年開始制作人工血管、食道、心臟瓣膜、心肺；1958年出現(xiàn)跨越性的變化，開始了人工腎的制作。

已經(jīng)使用的醫(yī)用高分子材料有上百種，由此而制造的各種不同性能的材料則有上千種，但這些材料都是簡單的使用或適當(dāng)改性。隨著科學(xué)的發(fā)展，新型功能高分子材料不斷推出。在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，生物相容性材料、組織工程與再生學(xué)材料、納米生物材料、生物礦化材料和仿生材料，都是醫(yī)用高分子材料研究中的熱點和難點。

2 醫(yī)用高分子材料的特殊要求

醫(yī)用高分子材料的選擇應(yīng)用的要求相當(dāng)嚴(yán)格，相關(guān)的醫(yī)用材料研發(fā)周期較長，材料使用前必須經(jīng)過體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段。相關(guān)醫(yī)療器械的市場化之前，要通過國家藥品和醫(yī)療器械檢驗部門的批準(zhǔn)，且申報審批程序周密而復(fù)雜，所以醫(yī)用高分子材料比一般性的材料研發(fā)成本高。醫(yī)用高分子材料及器械在人體臨床的要求，通常可以概括為以下六個方面：（1）功能性：因生物材料的用途而不盡相同，例如藥物緩釋的性能；（2）相容性：醫(yī)用材料或器械與生物體之間的相互作用，指應(yīng)用材料的無毒性、無致癌性、無熱原、無免疫排斥等各種反應(yīng)；（3）穩(wěn)定性：主要指耐生物老化性；（4）可加工性：能夠加工成各種人體器官的復(fù)雜形狀；（5）機械強度：在極其復(fù)雜的人體環(huán)境中，長期植入體內(nèi)不會減小機械強度；（6）抗消毒性：能接受環(huán)氧乙烷氣體消毒、酒精消毒、紫外滅菌、高壓煮沸等而不產(chǎn)生變性。

3 醫(yī)療器械發(fā)展趨勢

醫(yī)療器械加工將呈現(xiàn)出國際化、新材料、微型化的趨勢，新材料如液體硅橡膠體、固體硅橡膠，可用于醫(yī)用導(dǎo)管和球囊的制作、整形外科和護理傷口，各種硅橡膠都具有良好機械性能與醫(yī)療安全性能。目前使用的軟觸感熱塑彈性體材料TPE，廣泛應(yīng)用于手術(shù)排液管、止血帶、蠕動泵軟管、導(dǎo)尿管、手術(shù)室圍簾、各種療傷用品等的生產(chǎn)。塑性體、彈性體、纖維樹脂、線性聚乙烯、聚碳酸酯樹脂已長期應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備和裝置的生產(chǎn)以及保健衛(wèi)生用品的生產(chǎn)。超高分子量聚乙烯廣范應(yīng)用于過濾和低磨耗功能件在醫(yī)學(xué)整形領(lǐng)域中。醫(yī)用微擠出成型技術(shù)擠出直徑僅為0.002英寸（0.0508毫米）的醫(yī)用導(dǎo)管，應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)等醫(yī)療領(lǐng)域。

19世紀(jì)60年代，醫(yī)用高分子材料開始進入一個嶄新的發(fā)展時期。美國國立心肺研究所，多學(xué)科的交叉融合，品種豐富，性能完善，功能齊全。在21世紀(jì)，醫(yī)用高分子開始跨入全新時代。除大腦之外，所有的組織和臟器幾乎都可以用各種高分子材料來取代。從應(yīng)用情況看，人工器官的功能從部分取代向完全取展；從短時間應(yīng)用向長時期應(yīng)用發(fā)展；從大型向小型化發(fā)展；從體外應(yīng)用向體內(nèi)植入發(fā)展；從與生命密切相關(guān)的部位向人工感覺器官、人工肢體發(fā)展。

4 生命質(zhì)量在社會醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進展

隨著經(jīng)濟文化的飛速發(fā)展，生命質(zhì)量越來越受到各國人們的廣泛關(guān)注，生命質(zhì)量逐漸成為衡量社會文明程度的重要標(biāo)志。如何提高人們生命的質(zhì)量成為社會醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域面臨一個重要課題。生命質(zhì)量的研究，對人類社會發(fā)展的定義、歷史、進展的方向、歷史性問題等都具有重要的意義。

社會醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)生命質(zhì)量的研究已經(jīng)經(jīng)歷了3個時期。一是研究早期，早在1929年，Ogburn就對生命質(zhì)量的研究表示了極大的興趣，開始了對生命質(zhì)量現(xiàn)象的研究。二是成熟期，1957年Gurin聯(lián)合美國多所院校的心理生理衛(wèi)生學(xué)院在全國范圍內(nèi)進行了抽樣性質(zhì)的調(diào)查，研究人民的精神健康和關(guān)于幸福感的觀念。三是分化期，生命質(zhì)量研究在社會學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科領(lǐng)域得到了跨越性的發(fā)展，并逐漸呈現(xiàn)出關(guān)于生命質(zhì)量研究熱潮。

醫(yī)用高分子在醫(yī)學(xué)臨床的使用是生命質(zhì)量提高的一個重要體現(xiàn)。人工器官的移植使人們免除異體移植而可能帶來的抗體免疫之苦。醫(yī)用高分子人工心臟瓣膜、支架為心血管患者生命的延續(xù)提供了可能。血液透析的賽璐珞薄膜使腎病患者免受病痛的折磨。醫(yī)用高分子的應(yīng)用不僅能夠使患者的生命得以延續(xù)，更能夠減輕甚至消除病人因疾病而帶來的痛苦，是生命質(zhì)量得以提高的一個重要體現(xiàn)。

5 結(jié)語

生命質(zhì)量的研究首先從人的生物屬性作為基本起點，進一步研究人的各種社會屬性，從多維的角度反映人類個體、在群體中的健康情況。生命質(zhì)量的研究同時需要醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等多種學(xué)科的共同參與，醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械的應(yīng)用更符合社會發(fā)展和人們對于提高生命質(zhì)量的真實需求。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；教育價值；基本策略

一、高中化學(xué)新教材的價值價值取向

（一）化學(xué)與新材料、新技術(shù)。材料是當(dāng)今社會三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類進步的一個重要里程碑。新教材在高一教材中介紹了高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、C60等新型無機非金屬材料；在高二教材中介紹了金屬陶瓷、超導(dǎo)材料等金屬材料，功能高分子材料、復(fù)合高分子材料等新型有機高分子材料；高三教材中氯堿工業(yè)里新型的離子交換膜等。材料是科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)，沒有新材料的發(fā)展，不可能使新的科學(xué)技術(shù)成為現(xiàn)實生產(chǎn)力。通過對新材料的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)化學(xué)的目的，提高學(xué)習(xí)興趣。

新教材在“緒言”中首先介紹中科院北京真空物理實驗室研究院人員以超真空掃描隧道顯微鏡（STM）為手段在Si晶體表面開展原子操縱研究，取得了世界水平的成果；李遠(yuǎn)哲教授與交叉分子束方法的研究等新科技的介紹。這既是很好的愛國主義教育，又把化學(xué)科學(xué)的進步與人類物質(zhì)文明、精神文明的關(guān)系講明，使學(xué)生理解學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的社會責(zé)任感。

（二）化學(xué)與能源。能源也是現(xiàn)代社會三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著人類經(jīng)濟活動的日益增大，人們對能源的需求急劇增加?；瘜W(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一，研究化學(xué)反應(yīng)中能量變化具有非?，F(xiàn)實的意義。高中化學(xué)新教材首次在化學(xué)教學(xué)中滲透了能量觀點，如，在高一化學(xué)

第一章里提出如何提高燃料的利用率，開發(fā)新能源等與社會相關(guān)的問題。在鹵素中新增了“海水資源及其綜合利用”，在幾種重要金屬中增加了“金屬的回收和資源保護”，在原電池一節(jié)介紹了化學(xué)電源和新型電池等?；瘜W(xué)與能量、能源觀點的建立，不僅僅是為了教育學(xué)生節(jié)約能源，樹立環(huán)境保護意識，更側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，增強社會進步責(zé)任感。尤其是在第二輪新教材改革中增加了一些開放性問題的研究，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力、團結(jié)協(xié)作能力等。

（三）化學(xué)與環(huán)境。保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性的重大課題。新教材中介紹了臭氧層的破壞、酸雨、溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、白色垃圾、土壤以及水污染等環(huán)境污染問題及其防治。并將“居室中化學(xué)污染及防治”、“生活中常見污染物和防治污染”放在選學(xué)教材中。在治理這些環(huán)境污染問題中，化學(xué)已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮重大作用，大幅度地增強了學(xué)生的社會環(huán)保責(zé)任感，增強了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。與化學(xué)和能源一樣，化學(xué)與環(huán)境從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，在化學(xué)教育中增強了化學(xué)與社會的聯(lián)系部分，因為環(huán)境科學(xué)是一門綜合性的學(xué)科，而環(huán)境化學(xué)是解決環(huán)境問題的“鑰匙”，環(huán)境教育與能源問題的提出對提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，培養(yǎng)公民綜合素養(yǎng)有著重要的作用。這正是現(xiàn)代化學(xué)教育的藍(lán)圖規(guī)劃，現(xiàn)代化學(xué)教育價值觀的一種重要體現(xiàn)。

二、化學(xué)教育價值實現(xiàn)的基本策略

（一）主題型教學(xué)策略。“化學(xué)―人類進步的關(guān)鍵”是高中化學(xué)新課程的總主題，在整個高中化學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)該盡可能體現(xiàn)這一主題。如“糖類、蛋白質(zhì)、油脂”可以“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”為主題；氮族元素結(jié)合生物圈中氮的循環(huán)以固氮為主題；硅和硅酸鹽工業(yè)、金屬和合成材料以材料為主題；化學(xué)反應(yīng)與能量、原電池原理以開發(fā)新能源為主題；烴以石油化工為主題。主體型教學(xué)策略可以使學(xué)生認(rèn)識到自己所學(xué)內(nèi)容的社會價值及其實用性，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和保持。

（二）用途聯(lián)系型策略。在元素化合物教學(xué)中應(yīng)該將現(xiàn)代最新的有價值的有關(guān)元素化合物用途納入教學(xué)之中。如在學(xué)習(xí)NO的性質(zhì)時，可聯(lián)系醫(yī)學(xué)新成就，介紹NO對人體某些疾病的治療作用，然后提出問題：為什么大量NO吸入人體有害，而少量的NO吸入?yún)s能治療某些疾??？在學(xué)習(xí)有機高分子材料時，可聯(lián)系智能高分子材料、導(dǎo)點高分子材料、醫(yī)用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等；在鹵素學(xué)習(xí)時，可聯(lián)系海水化學(xué)資源的開發(fā)、利用和飲水與消毒化學(xué)；在硅和硅酸鹽學(xué)習(xí)時，可聯(lián)系新型無機高分子材料等。

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論文摘要：目前應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的納米材料的主要類型有納米碳材料、納米高分子材料、納米復(fù)合材料等。納米材料在生物醫(yī)學(xué)的許多方面都有廣泛的應(yīng)用前景。

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1應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的納米材料的主要類型及其特性

1.1納米碳材料

納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。

碳納米管有獨特的孔狀結(jié)構(gòu)［1］，利用這一結(jié)構(gòu)特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發(fā)藥物的釋放，使可控藥物變?yōu)楝F(xiàn)實。此外，碳納米管還可用于復(fù)合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的AFM探針等）或顯示針尖和場發(fā)射。納米碳纖維通常是以過渡金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873 K～1473 K的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用前景。類金剛石碳（簡稱DLC）是一種具有大量金剛石結(jié)構(gòu)C—C鍵的碳?xì)渚酆衔?，可以通過等離子體或離子束技術(shù)沉積在物體的表面形成納米結(jié)構(gòu)的薄膜，具有優(yōu)秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內(nèi)膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫(yī)學(xué)方面有重要的應(yīng)用價值。

1.2納米高分子材料

納米高分子材料，也稱高分子納米微?；蚋叻肿映⒘?，粒徑尺度在1 nm～1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。

1.3納米復(fù)合材料

目前，研究和開發(fā)無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是獲得性能優(yōu)異的新一代功能復(fù)合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發(fā)展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復(fù)和移植等許多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。國外已制備出納米ZrO2增韌的氧化鋁復(fù)合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達(dá)30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構(gòu)建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細(xì)胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細(xì)胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關(guān)注。北京醫(yī)科大學(xué)等權(quán)威機構(gòu)通過生物學(xué)試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細(xì)胞。

此外，在臨床醫(yī)學(xué)中，具有較高應(yīng)用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。

2納米材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的前景

2.1用納米材料進行細(xì)胞分離

利用納米復(fù)合體性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應(yīng)的特性進行細(xì)胞分離在醫(yī)療臨床診斷上有廣闊的應(yīng)用前景。20世紀(jì)80年代后，人們便將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細(xì)胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細(xì)胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細(xì)胞內(nèi)部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫(yī)院、挪威工科大學(xué)和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細(xì)胞的分離來治療病患者［6］。美國科學(xué)家正在研究用這種技術(shù)在腫瘤早期的血液中檢查癌細(xì)胞，實現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療。

2.2用納米材料進行細(xì)胞內(nèi)部染色

比利時的De Mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（HAuCl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3 nm～40 nm），將金納米粒子與預(yù)先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細(xì)胞和骨骼內(nèi)組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復(fù)合物。借助復(fù)合粒子分別與細(xì)胞內(nèi)各種器官和骨骼系統(tǒng)結(jié)合而形成的復(fù)合物，在白光或單色光照射下呈現(xiàn)某種特征顏色（如10 nm的金粒子在光學(xué)顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標(biāo)簽，為提高細(xì)胞內(nèi)組織分辨率提供了各種急需的染色技術(shù)。

2.3納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

2.3.1納米粒子用作藥物載體

一般來說，血液中紅血球的大小為6000 nm～9000 nm，一般細(xì)菌的長度為2000 nm～3000 nm［7］，引起人體發(fā)病的病毒尺寸為80 nm～100 nm，而納米包覆體尺寸約30 nm［8］，細(xì)胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻(xiàn)資料的統(tǒng)計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。

磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導(dǎo)下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學(xué)的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統(tǒng)和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片為基礎(chǔ)，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統(tǒng)，并已被批準(zhǔn)用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（NPs）在基因治療中的DNA載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質(zhì)、多肽、基因等活性物質(zhì)的口服釋放載體方面具有廣闊的應(yīng)用前景。藥物納米載體技術(shù)將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。

2.3.2納米抗菌藥及創(chuàng)傷敷料

Ag+可使細(xì)胞膜上蛋白失去活性從而殺死細(xì)菌，添加納米銀粒子制成的醫(yī)用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細(xì)菌有較好抑制作用。

2.3.3智能—靶向藥物

在超臨界高壓下細(xì)胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫(yī)藥家能改變細(xì)胞基因，因而納米生化材料最有前景的應(yīng)用是基因藥物的開發(fā)。德國柏林醫(yī)療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細(xì)胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達(dá)到47℃，慢慢殺死癌細(xì)胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學(xué)正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細(xì)胞化學(xué)特征攻擊癌細(xì)胞，甚至可鉆入單個細(xì)胞內(nèi)將它炸毀。

2.4納米材料用于介入性診療

日本科學(xué)家利用納米材料，開發(fā)出一種可測人或動物體內(nèi)物質(zhì)的新技術(shù)。科研人員使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生光，研究人員用深入血管的光導(dǎo)纖維來檢測反應(yīng)所產(chǎn)生的光，經(jīng)光譜分析就可以了解是何種物質(zhì)及其特性和狀態(tài)，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)乙酰膽堿。利用這一技術(shù)可以辨別身體內(nèi)物質(zhì)的特性，可以用來檢測神經(jīng)傳遞信號物質(zhì)和測量人體內(nèi)的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。

2.5納米材料在人體組織方面的應(yīng)用

納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，除上面所述內(nèi)容外還有如基因治療、細(xì)胞移植、人造皮膚和血管以及實現(xiàn)人工移植動物器官的可能。

目前，首次提出納米醫(yī)學(xué)的科學(xué)家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為DNA導(dǎo)入細(xì)胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。

納米生物學(xué)的設(shè)想，是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學(xué)中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機器人是生物系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的有機結(jié)合體，這種納米機器人可注入人體血管內(nèi)，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細(xì)胞，監(jiān)視體內(nèi)的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復(fù)工作，比如作整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的DNA突變發(fā)生逆轉(zhuǎn)從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（ROM）微型設(shè)備植入大腦中，與神經(jīng)通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經(jīng)性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧雍蜕罘绞健?/p>

瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫(yī)用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。

納米材料所展示出的優(yōu)異性能預(yù)示著它在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應(yīng)用前景。隨著納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快，效率更高，診斷檢查更準(zhǔn)確，治療更有效。

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篇4

邱寧（南京財經(jīng)大學(xué)招生辦老師）：金融學(xué)專業(yè)與金融工程專業(yè)的區(qū)別較小，這兩個專業(yè)師出同門，都屬于同根生的經(jīng)濟學(xué)學(xué)科門類，專業(yè)基礎(chǔ)課大體相同，都要求掌握現(xiàn)代金融理論和方法。但是，金融學(xué)專業(yè)歷史久遠(yuǎn)，主要是研究資金融通方式、金融市場和金融機構(gòu)的職能與運作的專業(yè)。國內(nèi)傳統(tǒng)的金融學(xué)包括貨幣銀行和國際金融兩部分，研究理論問題、質(zhì)的問題較多，知識多屬文科范疇。金融工程專業(yè)是金融學(xué)中的新貴。我國對金融工程的理論研究起步較晚，與西方發(fā)達(dá)國家存在一定的差距，所以對此類人才的培養(yǎng)和需求顯得較為迫切。2002年，西南財經(jīng)大學(xué)和中央財經(jīng)大學(xué)等四所大學(xué)在國內(nèi)高校中首先招收金融工程專業(yè)本科生。學(xué)生主要學(xué)習(xí)現(xiàn)代金融理論、現(xiàn)代數(shù)理工具和計算機信息技術(shù)，較注重數(shù)學(xué)和計算機在金融產(chǎn)品及衍生品技術(shù)開發(fā)、資產(chǎn)定價等方面的應(yīng)用，研究數(shù)理技術(shù)、量的問題較多。因而，金融工程專業(yè)一般只招理科生，對數(shù)學(xué)的要求比較高。

金融學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生主要面向銀行、證券、投資、保險及其他經(jīng)濟管理部門，從事相關(guān)的業(yè)務(wù)和管理工作；金融工程專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)去向主要是商業(yè)銀行、證券公司、保險公司、基金管理公司等金融機構(gòu)和其他相關(guān)單位，從事資產(chǎn)定價、金融風(fēng)險管理、金融產(chǎn)品設(shè)計等工作。

前者屬工商類，后者屬經(jīng)濟類

邱寧（南京財經(jīng)大學(xué)招生辦老師）：財會專業(yè)與財政學(xué)專業(yè)都是財經(jīng)類中帶“財”字且引人注目、較為看好的專業(yè)，但兩者的學(xué)科門類、培養(yǎng)目標(biāo)等并不相同。財會專業(yè)一般指會計學(xué)、財務(wù)管理等，學(xué)科大類屬于工商管理類，而財政學(xué)專業(yè)屬于經(jīng)濟學(xué)學(xué)科大類。財會專業(yè)主要側(cè)重于培養(yǎng)會計、審計、財務(wù)、投資、金融等方面管理的專門人才，就業(yè)涉及面廣，有政府機關(guān)、企事業(yè)單位，也可具體到某個會計事務(wù)所，單位不論性質(zhì)與大小，都有用武之地，是“吃百家飯的”。而財政學(xué)專業(yè)主要側(cè)重于培養(yǎng)財政資金分配、政府預(yù)算、資產(chǎn)管理、資本運作、稅收規(guī)劃與咨詢等方面的專門人才，特別是利用財政稅收來合理配置各種資源、調(diào)節(jié)收入分配，對宏觀經(jīng)濟進行調(diào)控和監(jiān)督，就業(yè)面向國家及地方政府的層面需求要多一些。從這點上來說，該專業(yè)培養(yǎng)的是國家稅務(wù)部門的“會計”，是“吃公務(wù)飯的”。就職業(yè)特點來說，財會專業(yè)人士的特點以按部就班、忠于職守，以邏輯的頭腦、對數(shù)字的敏感性而著稱，性格內(nèi)向些、思想保守些也無妨。而財政學(xué)專業(yè)人士的特點則在于精通稅收理論與實務(wù)，在強調(diào)“核算”能力的同時，擅長靈活把握與策劃財力保證、關(guān)注橫向協(xié)調(diào)等方面。

前者研究基因，后者學(xué)制藥

褚惠萍（南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副書記）：南京師范大學(xué)的生物工程專業(yè)從生物技術(shù)專業(yè)延伸出來，其前身是生物技術(shù)的生物制藥方向，2008年升格為生物工程專業(yè)并開始招生。這兩個專業(yè)的最大區(qū)別是，生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)與生物相關(guān)的技術(shù)知識，課程相對來說偏理論，畢業(yè)生拿理學(xué)學(xué)士學(xué)位，成為生物技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的科技人才。近一半優(yōu)秀學(xué)生通過保送或考研進入國內(nèi)著名大學(xué)和研究機構(gòu)繼續(xù)研究生學(xué)習(xí)，也會在高等學(xué)校、科研機構(gòu)及醫(yī)藥、化工、食品、農(nóng)林、牧漁、環(huán)保、園林等行業(yè)的企事業(yè)單位和管理部門，從事與生物技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和推廣、生產(chǎn)管理、行政管理等工作。

生物工程專業(yè)偏重于生物醫(yī)藥方向，主要培養(yǎng)與生物制藥領(lǐng)域相關(guān)的生物工程科技人才。前兩年的基礎(chǔ)課程和生物技術(shù)類似，但后兩年的專業(yè)課主要與藥學(xué)相關(guān)，比如藥事管理、生物制藥等課程，所學(xué)知識應(yīng)用性更強，畢業(yè)生拿工學(xué)學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)生能夠在生物醫(yī)藥、生物化工等行業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)從事相關(guān)產(chǎn)品、工藝及裝備的研究、開發(fā)、設(shè)計、管理及市場營銷等工作，也可在商檢、藥檢、藥事、海關(guān)、工商、稅務(wù)和政府管理部門從事相關(guān)的監(jiān)督管理工作。

前者是傳統(tǒng)的中文系，后者高等數(shù)學(xué)、計算機等課程都要學(xué)

駱冬青（南京師范大學(xué)文學(xué)院副院長）、李葆嘉（南京師范大學(xué)語言科技研究所所長）：漢語言文學(xué)專業(yè)與漢語言專業(yè)的區(qū)別很大。漢語言文學(xué)專業(yè)就是傳統(tǒng)的中文系，在我國起步較早，目前國內(nèi)的很多高校都開設(shè)有漢語言文學(xué)專業(yè)。該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)漢語和中國文學(xué)方面的基本知識，受到有關(guān)理論、發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀等方面的系統(tǒng)教育和業(yè)務(wù)能力的基本訓(xùn)練。漢語言文學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備一定的文藝?yán)碚撍仞B(yǎng)和系統(tǒng)的漢語言文學(xué)知識，能在新聞文藝出版部門、高校、科研機構(gòu)和機關(guān)企事業(yè)單位，從事文學(xué)評論、漢語言文學(xué)教學(xué)與研究工作，以及文化、宣傳方面的實際工作的漢語言文學(xué)高級專門人才。

漢語言專業(yè)則是南京師范大學(xué)文學(xué)院在2001年6月成立的，國內(nèi)目前只有南京師范大學(xué)開設(shè)有該專業(yè)。這門專業(yè)本應(yīng)叫“語言科學(xué)與技術(shù)系”，是在當(dāng)時的普高本科專業(yè)目錄框架內(nèi)設(shè)置的，旨在培養(yǎng)語言科技跨學(xué)科的復(fù)合型人才的漢語言專業(yè)（語言信息處理方向），但由于國家規(guī)定的專業(yè)名稱中沒有“語言科學(xué)與技術(shù)專業(yè)”，因此就采用了“漢語言”這個名稱。該專業(yè)招收文、理科學(xué)生，一般每年招收20人左右，以理科為主。目的是用科學(xué)的手段來研究語言，以語言學(xué)為本，溝通計算機科技、應(yīng)用數(shù)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等相關(guān)學(xué)科。學(xué)生要修讀語言學(xué)、計算機、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)等專業(yè)。目前南京師范大學(xué)設(shè)有該專業(yè)的本科生、碩士生、博士后培養(yǎng)點，畢業(yè)生就業(yè)范圍較廣，可以從事軟件開發(fā)、網(wǎng)站研發(fā)方面的工作。

前者強調(diào)應(yīng)用，后者注重研發(fā)

周華（南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院黨總支書記）：生物醫(yī)藥是我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。制藥工程專業(yè)與藥學(xué)類專業(yè)的相同點在于同屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，就業(yè)前景好。不同點在于所屬的學(xué)科門類不同，培養(yǎng)方向也有側(cè)重。制藥工程專業(yè)屬于工科專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位；藥學(xué)類專業(yè)屬于醫(yī)學(xué)專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后被授予醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位，目前開設(shè)藥物化學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析及藥物制劑四個專業(yè)方向，其中藥物制劑方向的畢業(yè)生也可被授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。

以南京工業(yè)大學(xué)為例，制藥工程專業(yè)以工程應(yīng)用研究為主，專業(yè)學(xué)習(xí)主要圍繞藥物制造過程中的工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備和藥品質(zhì)量控制等方面進行。依托學(xué)校教育部首批“卓越工程師”試點高校的平臺，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，打造“卓越制藥工程師”。大四時，學(xué)生將進入大中型醫(yī)藥企業(yè)接受工程實踐方面的訓(xùn)練。學(xué)生就業(yè)后大多進入知名藥企，從事醫(yī)藥企業(yè)的工程技術(shù)、生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制等領(lǐng)域的工作。藥學(xué)類專業(yè)偏重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)，主要以新藥開發(fā)為主。專業(yè)學(xué)習(xí)圍繞新型藥物設(shè)計制造、藥物安全性評價、藥物新劑型開發(fā)和藥品質(zhì)量控制方法等方面進行。依托江蘇省藥物研究所、江蘇省中美轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院等學(xué)科平臺，學(xué)生畢業(yè)后可勝任新藥研發(fā)、藥品質(zhì)量檢驗及藥品臨床應(yīng)用等領(lǐng)域的工作。

前者偏化學(xué)，后者偏物理

徐蔡余（南京理工大學(xué)招生辦主任）：在研究領(lǐng)域方面，高分子材料與工程專業(yè)顧名思義，是研究材料中種類非常豐富的一個大類――有機高分子材料（橡膠、塑料等）；材料科學(xué)與工程專業(yè)主要研究金屬材料、無機非金屬材料（陶瓷、水泥、混凝土材料）以及各種新型材料的研制方法，另外本專業(yè)也著眼于一些功能材料和復(fù)合材料的研制以及材料改性方面的研究，例如如何提高金屬材料的強度、韌性、使用壽命等。

在課程設(shè)置上，高分子材料與工程專業(yè)主要學(xué)習(xí)四大化學(xué)（無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)）、高分子化學(xué)和物理、高分子材料成型加工原理和設(shè)備等基本理論課程，相比較而言更偏向于化學(xué)方向，尤其是有機化學(xué)和高分子材料合成與制備；材料科學(xué)與工程專業(yè)則有很多物理理論的課程，如固體物理、量子力學(xué)、材料物理等，比較強調(diào)對原子物理結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，要求學(xué)生有良好的物理基礎(chǔ)和求知欲。

在就業(yè)方向上，高分子材料與工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要包括科研院所等事業(yè)單位和在化工、汽車、電子、醫(yī)藥、航空等國有及外向型企業(yè)從事研發(fā)和管理工作，如陶氏化學(xué)、京東方等；材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要包括與金屬材料相關(guān)的大型傳統(tǒng)機械制造類企業(yè)（汽車、航天、船舶、重工業(yè)）、電子類制造業(yè)、建筑類行業(yè)、特種材料制造加工單位、環(huán)保檢測行業(yè)、科研院所、高校和一些特殊的認(rèn)證類機構(gòu)等。

前者強調(diào)金屬的提煉，后者注重金屬的使用

馬立群（南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授）：冶金工程專業(yè)關(guān)注的是金屬產(chǎn)業(yè)的前期過程，主要是從礦石中冶煉提取金屬與合金，包括黑色冶金的煉鐵、煉鋼、軋鋼和有色冶金的煉銅、煉鋁、煉鋅等，偏重于化學(xué)知識的運用。就業(yè)一般面向黑色冶金行業(yè)的煉鋼廠、煉鐵廠、設(shè)計院等，有色冶金行業(yè)的鋁業(yè)公司、銅業(yè)公司等。目前冶金行業(yè)的人才需求量大，就業(yè)形勢很好。

金屬材料工程專業(yè)關(guān)注的是金屬產(chǎn)業(yè)的后期過程，主要是將已經(jīng)提煉出的金屬與合金進一步進行鑄造、鍛造、焊接、熱處理、形變處理和腐蝕防護，使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活。注重金屬材料的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用的結(jié)合，物理知識和化學(xué)知識均有所涉及。就業(yè)一般面向金屬、機械、汽車、化工等與金屬材料相關(guān)的行業(yè)。

前者偏應(yīng)用，后者重理論

張鵬（南京航空航天大學(xué)招生辦主任）：這兩個專業(yè)相當(dāng)于信息家族中絕代雙驕的“兩兄弟”，名稱相近，卻大不相同。信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有信息處理系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)、集成及應(yīng)用等方面基礎(chǔ)知識的人才，具備通信系統(tǒng)、移動通信、衛(wèi)星通信、廣播電視、信息處理以及航空、航天、民航等領(lǐng)域的專業(yè)應(yīng)用技術(shù)，能夠獨立設(shè)計、開發(fā)專門化信息處理系統(tǒng)。

篇5

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)；職業(yè)技術(shù)教育；生物醫(yī)學(xué)工程

【中圖分類號】R318.0-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）02-0316-02

基金項目：重慶市教委人文社科基金資助項目（10SKS02）

隨著近20年來世界范圍內(nèi)高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，職業(yè)教育在形式和數(shù)量上都有了突飛猛進的增長?；诖耍?lián)合國教科文組織（UNESCO）推出最新版本“國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類”ISCED1997，雖然將高等職業(yè)教育仍定位于ISCED5為“第三級教育第一階段”，但是作為“不直接通向高等研究資格證書”（not leading directly to an advanced research qualification）獲得的教育層次，它將初版中分屬兩個不同層次的大學(xué)專科（原ISCED5）和本科（原ISCED6）以及“所有博士學(xué)位以外的研究課程”（原ISCED7中的博士前課程部分）納入了同一層次之中，從此突破了高等職業(yè)教育（尤其是在中國）僅僅局限于專科層次的教育瓶頸，為各類職業(yè)教育建立本科乃至碩士層次的教育提供了可能[1]。與普通本科教育并行的“立交橋式”發(fā)展之路由此拉開序幕。目前我國由于臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等專業(yè)要求學(xué)生掌握一定的科學(xué)技術(shù)知識以達(dá)到“能進入一個高精技術(shù)要求的專門職業(yè)”。醫(yī)學(xué)本科院校在醫(yī)學(xué)主干專業(yè)的人才培養(yǎng)定位與水平上均高于醫(yī)學(xué)類高職高專院校。本文將以生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的國內(nèi)外現(xiàn)狀為例，來探索職業(yè)教育互補于普通醫(yī)學(xué)本科教育的發(fā)展之路。

1生物醫(yī)學(xué)工程國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是理、工、醫(yī)相結(jié)合的邊緣學(xué)科，是多種工程學(xué)科向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透的產(chǎn)物。它是運用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理與方法，從工程學(xué)的角度，在不同層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，揭示其生命現(xiàn)象，為防病治病、促進健康提供新技術(shù)手段的一門綜合性的高技術(shù)學(xué)科。

1.1 80年代起生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)步入新起點 50年代是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)發(fā)展的初期，工程技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)間的交差、滲透是從臨床醫(yī)學(xué)開始的，其中尤以人工器官的出現(xiàn)，可視為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個重大特征。在經(jīng)歷了60年代的早期發(fā)展和70年代以醫(yī)學(xué)影像技術(shù)為代表，所標(biāo)志的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)取得突破性進展的基礎(chǔ)上，80年代起，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)除繼續(xù)向臨床領(lǐng)域橫向擴展外，開始在向縱深方向發(fā)展方面出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)折。如醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超聲診斷裝置、圖像文檔與通訊系統(tǒng)等；出現(xiàn)了全實驗室自動化系統(tǒng)、體外碎石機和除顫器等治療裝置以及微波、射頻、激光、超聲等各種治療技術(shù)。

1.2 90年代與更多的學(xué)科交叉、融合 組織工程：是生物醫(yī)學(xué)工程、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物材料、生物技術(shù)、生物化學(xué)、生物力學(xué)，以及臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科間的不斷交叉、滲透與融合，而形成的新的前沿科學(xué)。所涉及的組織有軟骨、皮膚、胰腺、肝臟、腎臟、膀胱、輸尿管、骨髓、神經(jīng)、骨骼肌、肌鍵、心瓣膜、血管、腸、等，其中皮膚已有初步產(chǎn)品進入臨床應(yīng)用。我國自90年代初開始了有關(guān)的基礎(chǔ)研究工作，并列入了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃（973），成為國家的重點支持項目。生物芯片：在實施人類基因組計劃的推動下，DNA微探針陣列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一時間內(nèi)分析大量的基因，實現(xiàn)生物基因信息的大規(guī)模檢測。微米/納米技術(shù)：是指量度范圍分別在0.1？100微米（？m）和0.1？100納米（nm）內(nèi)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。其最終目標(biāo)是，人們將按自己的意志直接操縱單個原子、分子或原子團（小于10nm）、分子團，制造具有特定功能的產(chǎn)品，包括納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米機械學(xué)、納米生物學(xué)、納米顯微學(xué)等等新的高技術(shù)群。我國在大尺寸納米氧化物材料制備方面，已成功地研制出致密度高、形態(tài)復(fù)雜、性能優(yōu)越的納米陶瓷，從而進入了國際領(lǐng)先行列。日本研制出的“萬能醫(yī)用微型機器人”，可在不損害任何人體器官的情況下，沿著血管或胃腸道行進到發(fā)病部位進行檢查，醫(yī)生可指令機器人取組織樣品、直接釋放藥物、清除血栓、切斷或接通神經(jīng)和進行細(xì)胞操作等精細(xì)手術(shù)。家庭保健工程（Home Health Care， HHC）：美國、日本和歐洲等均已將HHC作為重要內(nèi)容列人21世紀(jì)的生物醫(yī)學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略，成為優(yōu)先資助的領(lǐng)域之一。即將家庭保健管理系統(tǒng)、疾病早期預(yù)報、家庭治療和康復(fù)儀器、家庭急救支援系統(tǒng)等技術(shù)和產(chǎn)品作為重點開發(fā)項目。我國開展HHC的研究與開發(fā)以家用治療產(chǎn)品為最多。通過采用電話傳輸監(jiān)護網(wǎng)的方式進行心臟監(jiān)測和急救，已在我國北京、上海、天津、南京、廣州等大城市相繼開展起來。

1.3 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)傳統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展 生物材料：自50年代出現(xiàn)合成高分子材料以來，生物材料取得了很大發(fā)展；如今，合成高分子材料，天然高分子材料，醫(yī)用金屬材料，無機生物醫(yī)學(xué)材料，以及由活體材料和非活體材料構(gòu)成的雜化生物材料，幾乎在臨床醫(yī)學(xué)各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并最終導(dǎo)致了標(biāo)志著本世紀(jì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重大特征之一的人工器官的出現(xiàn)；在此基礎(chǔ)上，90年代生物材料又在向著復(fù)合/雜化型、功能型和智能型的方向發(fā)展。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)：在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)中，像X射線、超聲波、磁共振、放射性核素、紅外線等物理源的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，對醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化已成為目前醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的總體發(fā)展方向。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)所涉學(xué)科尚有生物力學(xué)、醫(yī)學(xué)電子學(xué)、人工器官等等。

2國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)建設(shè)情況

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬工科專業(yè)，具有很強的多學(xué)科交叉性和前沿性，強調(diào)數(shù)理科學(xué)、電子信息和計算機技術(shù)等理工科知識與生物醫(yī)學(xué)知識的有機結(jié)合。本專業(yè)課程設(shè)置除數(shù)理化及工程基礎(chǔ)課外，主要專業(yè)課程有：電路、信號與系統(tǒng)，模擬與數(shù)字電子技術(shù)，數(shù)字信號處理，生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測技術(shù)，微機原理與應(yīng)用，單片機在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，生命系統(tǒng)分析與仿真，生物醫(yī)學(xué)信號處理，生物醫(yī)學(xué)儀器，醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，醫(yī)學(xué)圖像處理，醫(yī)學(xué)超聲波，工程生理學(xué)，人體解剖學(xué)，組織胚胎學(xué)，自動控制，計算機與信息系列課程等，并開設(shè)多個專業(yè)課程設(shè)計，做到教學(xué)與實驗設(shè)計并重。目前國內(nèi)開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)校，一部分是醫(yī)科院校，一部分是各大綜合類院校。排名前十的有浙江大學(xué)、四川大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、大連理工大學(xué)。而在香港大學(xué)，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)由工程學(xué)院與醫(yī)學(xué)院合辦，學(xué)生將學(xué)習(xí)到有關(guān)工程和生命科學(xué)的原理，理解不同類型的先進醫(yī)學(xué)工程系統(tǒng)之設(shè)計和運作，掌握工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

3醫(yī)學(xué)職業(yè)教育可以在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中尋找“立交橋式”發(fā)展契機

醫(yī)學(xué)職業(yè)教育類院校，應(yīng)該與本科院校錯位發(fā)展。以生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)為例，應(yīng)該培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)和各類大型醫(yī)療設(shè)備的操作與維護方面的專業(yè)人才；計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括：數(shù)字化醫(yī)學(xué)中心，醫(yī)學(xué)圖象處理及多媒體在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，生物信息的控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理。要求學(xué)生深入掌握電子技術(shù)，計算機技術(shù)，信息處理理論醫(yī)學(xué)與工程相結(jié)合的科研能力，解決生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的科學(xué)研究，醫(yī)療儀器研制，產(chǎn)品開發(fā)以及大型醫(yī)療設(shè)備的操作，維修管理等問題，同時也能勝任其他領(lǐng)域的電子技術(shù)及計算機技術(shù)。學(xué)生主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)和信息科學(xué)的基本理論和基本知識，受到電子技術(shù)、信號檢測與處理、計算機技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用的基本訓(xùn)練，具有生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究和開發(fā)的基本能力。

3.1 生物信息技術(shù) 實現(xiàn)生物技術(shù)和信息技術(shù)以及其他學(xué)科的有機結(jié)合，發(fā)展生物信息高通量、高效、快速的提取方法，發(fā)展疾病檢測的新方法和新技術(shù)，發(fā)展研究藥物與靶標(biāo)作用的新方法，發(fā)展基因組數(shù)據(jù)、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)基因組數(shù)據(jù)的計算機處理、分析和可視化方法，解析生物大分子結(jié)構(gòu)和功能之間關(guān)系等，提高生物信息處理、分析和利用的水平，為我國生命科學(xué)和生物技術(shù)的源頭創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

3.2 醫(yī)學(xué)圖像與醫(yī)學(xué)電子學(xué) 醫(yī)學(xué)圖像處理和分析、計算機輔助診斷和治療、醫(yī)學(xué)物理等，以及生物、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)等領(lǐng)域理論和方法，并通過這些學(xué)科的交叉形成了新型學(xué)科。

3.3 生物與醫(yī)學(xué)納米技術(shù) 包括納米生物材料、納米生物器件研究、納米生物技術(shù)在臨床診療中的應(yīng)用、納米材料與器件的計算模擬。

3.4 生物與醫(yī)學(xué)納米技術(shù) 生物醫(yī)用材料研究，用于人體、器官的診斷、修復(fù)、替換或增進其功能。

3.5 醫(yī)學(xué)信息學(xué)及工程 應(yīng)用系統(tǒng)分析工具這一新技術(shù)來研究醫(yī)學(xué)的管理、過程控制、決策和對醫(yī)學(xué)知識科學(xué)分析。

4以生物醫(yī)學(xué)工程為例，探討醫(yī)學(xué)職業(yè)教育的前景

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)修業(yè)年限為四年或五年。授予學(xué)位是工學(xué)學(xué)士。就業(yè)前景良好，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類大型醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，大型醫(yī)療設(shè)備的操作、維修及管理人員是各大醫(yī)院及公司急需的人才。畢業(yè)后可從事醫(yī)學(xué)機構(gòu)中醫(yī)療器械的維護、使用、銷售和和醫(yī)療電子系統(tǒng)的開發(fā)與維護，輔助醫(yī)生觀察、診斷、治療疾病。職稱由衛(wèi)生部組織統(tǒng)一考試評定，頒發(fā)臨床醫(yī)學(xué)工程技術(shù)（初級士、初級師、中級等）證書。

醫(yī)學(xué)職業(yè)教育不僅要解決國家發(fā)展急需的基層衛(wèi)生人才的培養(yǎng)問題，更重要的是要引領(lǐng)區(qū)域經(jīng)濟向先進領(lǐng)域拓展，提升地方行業(yè)水平。建設(shè)西部教育高地，需要在技術(shù)類專業(yè)中大膽創(chuàng)新，走別人沒有走過或者沒有走出規(guī)模的路。其重要意義體現(xiàn)在以下幾點：①醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)類專業(yè)雖然具有辦學(xué)成本高、難度大等不利因素，但也具有技術(shù)含量高、可直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的巨大優(yōu)勢。②醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)類專業(yè)走向產(chǎn)業(yè)化，對引領(lǐng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、拓展地方行業(yè)布局和提升地方行業(yè)水平都具有重要的現(xiàn)實意義。③醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)類人才培育專業(yè)群的建成，將為地方輸出高素質(zhì)的技能型人才，同時也能提供高水平的就業(yè)崗位，有助于拉動地方經(jīng)濟，整體提高地方生產(chǎn)力。④醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)類專業(yè)人才的聚集，與提高區(qū)域人才質(zhì)量、推動地方經(jīng)濟發(fā)展進程直接相關(guān)。斯坦福大學(xué)在成立之初不被看好，但堅持將硅谷建設(shè)與學(xué)校成長聯(lián)系在一起，最終成為世界名校就是例證[2]。

5結(jié)語

在國家拉動內(nèi)需、教育優(yōu)先的有利政策指引下，在醫(yī)學(xué)職業(yè)教育領(lǐng)域大力發(fā)展醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是切實可行的。用教學(xué)做一體化培養(yǎng)醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)人才，為地方醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供智力支撐，其意義也是深遠(yuǎn)的。創(chuàng)立醫(yī)學(xué)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基本原則是按照專業(yè)設(shè)計，分步驟解決專業(yè)基本格局，建設(shè)教學(xué)做一體化生產(chǎn)性實訓(xùn)基地，逐步提升專業(yè)辦學(xué)水平和內(nèi)涵質(zhì)量，最終構(gòu)建具有影響力的專業(yè)群。在全國眾多的醫(yī)學(xué)類高職高專院校中同質(zhì)化辦學(xué)的現(xiàn)象非常突出，上海醫(yī)療儀器高等專科學(xué)校涉足生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域外，還沒有一所學(xué)校開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程的相關(guān)專業(yè)[3]?，F(xiàn)代醫(yī)療活動是建立在龐大的醫(yī)療儀器設(shè)備的輔助診斷和治療基礎(chǔ)上的，急需醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的大量人才。只有大力拓展醫(yī)學(xué)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的辦學(xué)，才能真正在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)專業(yè)之外辦出既有生命力又有制高點的醫(yī)學(xué)職業(yè)技術(shù)教育。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：模型牙；離體牙；根管治療術(shù)

中圖分類號：R-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0274-02

根管治療術(shù)是目前治療牙髓根尖周疾病的最有效方法，根管治療術(shù)的臨床操作技巧性很強；需要操作者對牙體解剖結(jié)構(gòu)有良好的掌握，才能夠順利建立根管直線通路，徹底疏通并有效清理根管系統(tǒng)中的感染物質(zhì)，從而實現(xiàn)根管系統(tǒng)的嚴(yán)密充填封閉。根管治療術(shù)是口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生臨床學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容之一。

在根管治療臨床前期教學(xué)中，選擇適合的牙齒或牙齒代用品并準(zhǔn)確模擬臨床狀況成為教學(xué)中的一個重要問題。通常應(yīng)用包埋在石膏模型中的離體牙，但離體牙的解剖變異大，且來源受限收集困難，并不利于本科生的學(xué)習(xí)應(yīng)用。目前高分子材料制作的模型牙具有規(guī)格統(tǒng)一、操作簡便、便于學(xué)習(xí)應(yīng)用等特點，高分子材料的仿頭模模型及模型牙逐漸廣泛應(yīng)用于臨床前期教學(xué)中。樹脂透明牙模型具有直觀的優(yōu)點，但操作在口外環(huán)境直視下進行，不利于學(xué)生臨床思維能力和想象力的培養(yǎng)和鍛煉。

為探索根管治療術(shù)臨床前期教學(xué)中適宜的根管模型，我們在部分學(xué)生中分別應(yīng)用根管模型牙及離體牙進行操作培訓(xùn)，并進行評估以便為教學(xué)提供參考。

一、材料與方法

1.材料：

（1）透明根管模型牙24顆，由日進齒科材料（昆山）有限公司提供，分別為上頜中切牙、上頜第一雙尖牙、上頜第一磨牙、下頜第一磨牙各6顆，均置入相應(yīng)的仿真牙列模型備用。

（2）離體牙模型：選擇拔除后較完整的人離體牙24顆（上前牙6顆、雙尖牙6顆、上頜第一磨牙、下頜第一磨牙各6顆），用戊二醛浸泡消毒處理后，按照牙位依次置入標(biāo)準(zhǔn)橡膠陰模內(nèi)，緩慢注入石膏并置振蕩器上振蕩防止氣泡產(chǎn)生，60分鐘后石膏硬固后脫模備用。

2.方法。6名學(xué)生分別使用固定在仿頭模型上的4顆模型牙和4顆離體牙進行開髓、牙髓摘除、根管預(yù)備和充填，并采用拍攝術(shù)中、術(shù)后X線片法對模型牙、離體牙的根管預(yù)備及根管充填情況進行評價。

3.操作順序。操作按從易到難的順序進行，依次為模型上頜中切牙、離體上前牙、模型上頜第一雙尖牙、離體雙尖牙、模型上頜第一磨牙、離體上頜第一磨牙，模型下頜第一磨牙、離體下頜第一磨牙；分根管預(yù)備及根管充填兩步完成根管治療。使用逐步后退法進行根管預(yù)備，試尖后采用熱牙膠垂直加壓根管充填，術(shù)前、試尖及根管充填后均攝X片。

4.分別計算每顆牙齒學(xué)生所花費的開髓時間、標(biāo)準(zhǔn)開髓洞型數(shù)量及比例、根管疏通率、根管預(yù)備花費時間、根管充填所花費時間，以評價應(yīng)用模型牙及離體牙的教學(xué)效果。

5.根充結(jié)果評價：根管充填情況依據(jù)X片進行評判，評價標(biāo)準(zhǔn)[1]為：恰填：充填物嚴(yán)密封閉根管，并距解剖根尖孔0.5～1.0mm；欠填：充填物之間或充填物與根管壁不密合，或充填物距解剖根尖孔大于1.0mm；超填：充填物與解剖根尖孔的距離小于0.5mm，或充填物超出解剖根尖孔。

6.統(tǒng)計分析：所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS11.0進行統(tǒng)計分析。

二、結(jié)果

6名學(xué)生共充填模型牙根管54個（前牙6根管，雙尖牙12根管，磨牙36根管）、離體牙根管63個（前牙6根管，雙尖牙12根管，磨牙45根管），充填結(jié)果及預(yù)備及充填情況見表1。

同一牙位進行比較時，模型牙相對于離體牙所用開髓時間短，所制備的標(biāo)準(zhǔn)開髓洞型比例相對較高；應(yīng)用模型牙進行根管預(yù)備所花費時間及根管充填時間均少于離體牙所費時間。經(jīng)t檢驗，各項指標(biāo)在模型牙與離體牙兩組間具有顯著性差異。

而對6名學(xué)生應(yīng)用仿真牙、離體牙根管充填情況進行統(tǒng)計分析表明：模型牙根管恰填比例（25/54，46.30%））雖高于離體牙（22/63，34.92%），但兩組間并無統(tǒng)計學(xué)差異；而兩組牙齒欠填率、超填率則均有統(tǒng)計學(xué)差異。

三、討論

牙體牙髓病學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科。除了理論課教學(xué)外，實驗課教學(xué)是重要環(huán)節(jié)。以往牙體牙髓病學(xué)實驗課教學(xué)中，常常是手持離體牙進行口外操作，與臨床實際情況相差較大，無法讓學(xué)生體會操作中的調(diào)節(jié)、支點運用、前后牙位及上下頜位的變化，照明及口鏡操作也得不到訓(xùn)練。這導(dǎo)致了實驗課教學(xué)與臨床實踐的脫節(jié)，影響了教學(xué)效果；部分實驗課雖然使用離體牙灌注全口模型口內(nèi)操作，但也存在一些不足，隨著牙齒保存技術(shù)的提高，符合學(xué)生實驗練習(xí)需要的離體牙收集越來越困難。因此，將離體牙與標(biāo)準(zhǔn)化的模型牙結(jié)合應(yīng)用于教學(xué)，有助于提高教學(xué)效果[2]。

恰填是確保根管治療術(shù)遠(yuǎn)期療效的基本要求。通過對根管充填情況分析發(fā)現(xiàn)，模型牙、離體牙的恰填率均不理想，同一牙位模型牙的恰填率模型牙略高于離體牙，但無統(tǒng)計學(xué)差異；而兩組牙的欠填率、超填率均具有顯著性差異。一方面可能是由于學(xué)生在仿頭模型上操作不夠熟練、對根管充填標(biāo)準(zhǔn)掌握不夠準(zhǔn)確的原因。另一方面也與所使用的牙齒相關(guān)：模型牙根管較粗而直、根尖孔大而缺少生理性根尖孔狹窄區(qū)，這些特點往往導(dǎo)致模型牙根管超填率較高；而實驗教學(xué)中離體牙多選擇相對完整的離體牙，這類牙齒通常是來源于老年人因牙周病拔除的患牙，多數(shù)牙齒根管發(fā)生鈣化而纖細(xì)且彎曲，學(xué)生進行根管預(yù)備相對困難，往往不能順利達(dá)尖，故而離體牙的欠填率相對較高。

模型牙與天然牙大小一致，可方便地安裝在仿頭模上；仿真模型牙的硬組織部分設(shè)計成牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)兩種質(zhì)地，硬度與天然牙較為接近；模型牙通常具有清晰、典型的髓腔結(jié)構(gòu)和根管系統(tǒng)。模型牙髓腔的髓室壁還可使用染料進行染色，可方便而清晰指示根管內(nèi)壁所附感染物是否清除完全，從而使得操作具有良好的統(tǒng)一性。

仿真模型牙具有操作簡便、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、便于學(xué)習(xí)掌握的特點，仿真模型牙的應(yīng)用為學(xué)生在教學(xué)實驗室中模擬口腔環(huán)境進行臨床前操作訓(xùn)練提供可能。本研究結(jié)果也顯示相對于離體牙上操作時間，在模型牙上完成開髓、根管預(yù)備、根管充填等三項操作的時間均有明顯縮短；而模型牙上標(biāo)準(zhǔn)開髓洞型比例、根管疏通比例均高于離體牙。這提示學(xué)生在模型牙上進行根管治療術(shù)的操作練習(xí)可能會較離體牙相對更為容易些[3]。

當(dāng)然，模型牙仍存在諸多不足，例如：模型牙是由高分子材料制造，物理機械性能方面并不能完全模擬天然牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)，從而影響學(xué)生進行牙體預(yù)備窩洞及根管預(yù)備擴挫時的真實手感；而模型牙的髓腔、根管的設(shè)計相對粗大，根尖1/4形態(tài)多不完整，沒有根尖區(qū)生理性縮窄，缺少正常根管的彎曲和狹窄，常常影響學(xué)生對髓腔、根管形態(tài)和根管變異的正確認(rèn)知，無法準(zhǔn)確把握根管預(yù)備的工作長度，從而使根管治療術(shù)的訓(xùn)練受到一定程度的影響。

由于模型牙的髓腔結(jié)構(gòu)、根管形態(tài)較為標(biāo)準(zhǔn)，更易于幫助學(xué)生對根管系統(tǒng)解剖形態(tài)的認(rèn)知，有利于學(xué)生初步掌握根管治療術(shù)基本步驟；相對而言在離體牙上進行根管治療術(shù)操作則復(fù)雜性及難度較大。因此，建議在使用仿真模型牙訓(xùn)練后再進行離體牙練習(xí)，則更接近臨床實際，使學(xué)生能較為真實的感受牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)硬度，初步感知根管系統(tǒng)形態(tài)和變異，彌補模型牙結(jié)構(gòu)簡單手感差等缺點，并復(fù)習(xí)操作步驟，掌握治療要點，從而提高實驗教學(xué)效果。

綜上，根管治療術(shù)實驗教學(xué)選用何種牙齒將直接影響教學(xué)的效果。合理安排教學(xué)內(nèi)容，在應(yīng)用模型牙的同時配合使用離體牙，可以有效彌補模型牙及離體牙各自的缺點，促進學(xué)生對根管系統(tǒng)的認(rèn)知和對根管治療術(shù)基本步驟的初步掌握，獲得令人滿意的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

1.1細(xì)胞分離與染色

納米細(xì)胞分離技術(shù)的出現(xiàn)有助于解決生物醫(yī)學(xué)中快速獲取細(xì)胞標(biāo)本的難題。將15~20nm的SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中,利用梯度原理,通過離心技術(shù)快速分離所需要的細(xì)胞[1]。用這種方法很容易將懷孕僅8周左右的孕婦血樣中極少量的胎兒細(xì)胞分離出來,通過對其染色體的分析,判斷胎兒是否有遺傳缺陷。應(yīng)用納米免疫磁珠檢測早期肺癌患者循環(huán)血液中的腫瘤細(xì)胞,可以監(jiān)測肺癌的轉(zhuǎn)移情況[2]。

納米顆粒也為建立新的細(xì)胞染色技術(shù)提供了新的途徑。段箐華等[3]用聯(lián)吡啶釕配合物[Ru(Ⅱ)(bpy)3]2+、異硫氰酸羅丹明B(TRITC)、異硫氰酸熒光素等熒光分子標(biāo)記SiO2納米顆粒,實現(xiàn)了體外對B淋巴細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、早期凋亡乳腺癌細(xì)胞、系統(tǒng)性紅斑狼瘡細(xì)胞的特異性識別。異硫氰酸熒光素標(biāo)記的SiO2納米顆粒表面接特異抗體,可用于免疫學(xué)檢測[4]。

1.2納米造影劑

無機納米粒子因其形狀、尺寸和組成的不同而具有獨特的物化性能,可用作新型生物造影材料,能提供良好的檢測信號對比度和生物分布度,提高診斷效率,并有望將現(xiàn)有的解剖學(xué)層面的造影技術(shù)推向分子水平,即“分子造影”[5-7]。納米造影劑一般需要3個組成部分:(1)無機納米粒子核,如金、氧化鐵等,用以實現(xiàn)造影增強效果;(2)水可分散的殼層,如聚乙二醇等,用以提高無機納米粒子核的溶液穩(wěn)定性;(3)賦予靶向功能的生物活性分子,如蛋白、多肽和抗體等。

高分子修飾的氧化鐵納米粒子,如葡聚糖包裹的超順磁性氧化鐵納米粒子已被用于臨床以提高解剖學(xué)層面的磁共振造影[8],也被用于分子造影[9]。傳統(tǒng)的檢測方法對Ⅰ、Ⅱ期癌癥檢出率小于15%,使用高磁共振對比度的造影劑能夠提高早期癌癥的檢出率。例如,乳腺癌細(xì)胞過度表達(dá)人上皮增長因子受體2基因(HER2/neu)[10],將磁性納米粒子(MNPs)偶聯(lián)上HER2的抗體赫賽汀,就可以將SK-BR-3乳腺癌細(xì)胞檢測出來[11]。用MNPs偶聯(lián)赫賽汀探針還可以測出不同細(xì)胞的HER2表達(dá)量[12]。同樣,可以用偶聯(lián)了rch24抗體的Fe3O4靶向癌胚抗原來診斷結(jié)腸癌[13];用偶聯(lián)了HmenB1抗體的FePt-Au來靶向成神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞(CHP134)過度表達(dá)的聚唾液酸(PSA)[14]。合金MNPs,如FePt@CoS2等兼具造影和治療功能。

FeP@tCoS2納米粒子被HeLa細(xì)胞攝入以后,在癌細(xì)胞的酸性環(huán)境中釋放出的Pt+能導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡[15]。SiO2@Fe3O4@Au納米粒子可以用于磁共振造影和治療,當(dāng)其與抗HER2基因抗體偶聯(lián)后有明顯的T2加權(quán)造影效果,再加上持續(xù)的光照,由金殼產(chǎn)生的能量能將癌細(xì)胞殺死,起到治療作用[16]。

金納米粒子因為其獨特的表面等離子共振效應(yīng)被用作光學(xué)造影劑和傳感器[17-19]。利用金納米粒子的表面易于功能化的特性,El-Sayed等[20]在金納米粒子表面偶聯(lián)表皮生長因子抗體(anti-EGFR),使金納米粒子靶向富集在表皮生長因子高表達(dá)的口腔上皮癌HOC313細(xì)胞上。與普通上皮細(xì)胞HaCaT相比,經(jīng)表面改性的金納米粒子在HOC313細(xì)胞中表現(xiàn)出了更清晰的造影效果。以殼聚糖為納米載體的復(fù)合微球成功地將包覆的金納米粒子與藥物一同送入細(xì)胞核,起到了細(xì)胞核給藥和細(xì)胞核造影的雙重功能,實現(xiàn)了金納米粒子的多功能化[21-22]。

半導(dǎo)體納米粒子(又稱量子點)已經(jīng)被用作熒光探針,用于細(xì)胞標(biāo)記和光學(xué)探針[23-24]。美國華盛頓大學(xué)的研究人員用蛋白將一個量子點內(nèi)核包裹在一個直徑為3nm的超薄金殼中,使兩部分的光電特性不受彼此的干擾,從而首次實現(xiàn)了將半導(dǎo)體和金屬納米粒子結(jié)合在一起而仍能保留各自的功能,量子點可用于熒光成像,金球則可用于散射成像。

1.3納米傳感器和新型納米診斷技術(shù)

雖然對納米傳感器的研究時間較短,但其優(yōu)點是不容置疑的。由生物大分子構(gòu)成,利用化學(xué)能進行機械做功的分子馬達(dá)納米傳感器,使其尖端插入活細(xì)胞內(nèi)而又不干擾細(xì)胞的正常生理過程,來獲取活細(xì)胞內(nèi)多種反應(yīng)的動態(tài)化學(xué)信息、電化學(xué)信息。如利用ATP酶作為分子馬達(dá)的納米傳感器能進入人體細(xì)胞,完成在人體細(xì)胞內(nèi)監(jiān)測和藥物釋放等任務(wù),可以連續(xù)監(jiān)測體內(nèi)代謝變化,對肺部小血管內(nèi)NO和CO的監(jiān)測結(jié)果對于高血壓和心血管疾病的診斷和治療具有重要意義[25]。其他的分子馬達(dá)還包括RNA聚合酶、肌球蛋白和驅(qū)動蛋白等[26]。在糖尿病治療中可將納米生物傳感器置于真皮層檢測葡萄糖水平,從而指導(dǎo)給藥。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家最近利用納米科技及電磁效應(yīng)發(fā)明了一種生化傳感器,這種傳感器可以及早發(fā)現(xiàn)癌癥的早期癥狀,利于對患者及時進行治療。

隨著隧道掃描顯微鏡和原子力顯微鏡的問世,人們能夠在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系,并動態(tài)獲取生命信息[27]。利用原子力顯微鏡可以在納米水平揭示腫瘤細(xì)胞的形態(tài)特點,通過尋找特異性的納米結(jié)構(gòu)改變實現(xiàn)對腫瘤的早期診斷,從而解決腫瘤診斷的難題[28]。

2納米藥物載體和納米藥物

納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物(molecularmedicine)的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物(particulatemedicine)。廣義的納米藥物可分為兩類:一類是納米藥物載體,即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒,如納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體等。二是納米藥物,即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒,或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性,發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對傳統(tǒng)藥物的改良,而后者強調(diào)的是把納米材料本身作為藥物[29]。

2.1納米藥物載體

實現(xiàn)細(xì)胞和亞細(xì)胞層次上藥物的靶向傳遞和智能控制釋放,是降低藥物毒副作用、提高治療效果的共性問題。納米粒子介導(dǎo)的藥物輸送是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個關(guān)鍵技術(shù),在藥物輸送方面具有許多優(yōu)越性。目前,用作藥物載體的材料有金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒及生物活性納米顆粒等[30]。理想的納米藥物載體應(yīng)具備以下性質(zhì):毒性較低或沒有毒性;具有適宜的制備及提純方法;具有合適的粒徑與形狀;具有較高的載藥量;具有較高的包封率;對藥物具有良好的釋放特性;具有良好的生物相容性,可生物降解或可被機體排出;具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間,并能在療效相關(guān)部位持久存在等。

2.1.1抗腫瘤藥物載體腫瘤的納米靶向治療以納米粒為載體,將藥物或制劑定向于腫瘤部位,可以大幅度提高藥物的生物利用率,提高療效,降低用藥量,減少毒副作用,已成為國際腫瘤藥物研制中的熱點和前沿。

惡性腫瘤周圍及其實質(zhì)有大量的新生毛細(xì)血管形成,這些血管通透性高,400~600nm以下的納米顆粒可穿過血管到達(dá)腫瘤組織。Alexiou等[31]在動物模型上用磁性納米粒負(fù)載抗癌藥物進行區(qū)域動脈灌注,外加磁場定位濃集,發(fā)現(xiàn)納米粒子隨血液流入腫瘤部位并滲透到腫瘤組織內(nèi),提高了藥物的治療指數(shù)。Mu等[32]將生物可降解聚合物PLGA納米粒、VitaminE、TPGS和抗腫瘤藥物紫杉醇混合在一起,藥物可較容易地到達(dá)腫瘤部位而發(fā)揮靶向效應(yīng)作用。楊凱等[33]在治療口腔癌頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶時,將抗癌藥物葫蘆素BE裝載到聚乳酸納米微粒上,發(fā)現(xiàn)藥物可靶向到達(dá)病變部位,毒副作用和局部刺激作用顯著減小。

惡性腫瘤的納米粒磁導(dǎo)靶向熱療也是有效的方法,熱療本身可以破壞腫瘤細(xì)胞。將磁性納米粒子經(jīng)包裹或修飾后選擇性地注射到腫瘤部位,然后施加交變磁場,納米粒子受到交變作用而產(chǎn)熱,可提高放療和化療的效果。口腔頜面部腫瘤位置相對表淺,是最適合作磁導(dǎo)靶向化療和磁導(dǎo)靶向熱療的部位。此外,由于納米脂質(zhì)體載體具有較好的藥物、基因和成影劑包封率,在腫瘤造影成像等方面顯示出較好的優(yōu)勢[34]。

2.1.2中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)藥物載體血腦屏障對于維持CNS的相對穩(wěn)定起著重要作用,但其毛細(xì)血管連接緊密,大多數(shù)藥物很難通過血腦屏障進入CNS。因此,如何使CNS藥物跨越血腦屏障從血液進入腦內(nèi)且發(fā)揮藥效是藥物傳遞系統(tǒng)需要解決的一個難題。納米粒子作為藥物載體,為不能透過血腦屏障的CNS藥物入腦提供了新途徑。Sun等[35]以聚乳酸為基質(zhì),制備了裝載異硫氰酸熒光素-右旋糖酐的納米粒,并將納米粒用聚山梨酯-80包衣,給小鼠尾靜脈注射后發(fā)現(xiàn)納米?？芍鲃影邢蚰X組織。Kepan等[36]同時給小鼠注射采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤聚氰丙稀酸丁酯納米粒子(PBCA-NP),未包衣NP及甲氨蝶呤溶液,通過檢測腦脊液及腦組織內(nèi)藥物濃度顯示,采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤PBCA-NP能顯著提高腦內(nèi)甲氨蝶呤藥物濃度。Petri等[37]研究顯示,泊洛沙姆-188包衣的PBCA-NP與聚山梨酯-80包衣的PBCA-NP均能顯著提高阿霉素的抗腦腫瘤活性。

Oliver[38]發(fā)現(xiàn),用聚山梨酯-80修飾的PBCA-NP通過血腦屏障的機理,部分是由于載體降解產(chǎn)生的毒性打開了腦血管內(nèi)皮的緊密連接。Ulbrich等[39]發(fā)現(xiàn),用人血清白蛋白納米粒子包無跨血腦屏障能力的藥物洛哌丁胺(loperamide),并與轉(zhuǎn)鐵蛋白或轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的單克隆抗體OX26共價結(jié)合后,能夠借助血腦屏障上轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的胞吞作用進入腦組織,產(chǎn)生強烈的抗傷害性藥效。將神經(jīng)生長因子載入表面經(jīng)聚山梨酯-80修飾的PBCA-NP,注射帕金森病小鼠模型后可在21d內(nèi)持續(xù)發(fā)揮抗帕金森病的療效[40]。抗菌藥物環(huán)丙沙星(ciprofloxacin)裝載入表面修飾了HIV-1反式激活蛋白(TAT)的聚乙二醇納米粒子,利用TAT能將異源蛋白導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)或穿過血腦屏障的特點,通過檢測發(fā)現(xiàn)該抗菌藥物能被人類星型膠質(zhì)細(xì)胞攝取,此法還可用于使其他抗生素跨越血腦屏障,從而治療腦部感染[41]。

2.1.3其他胰島素(insulin,INS)的降糖療效明顯,但普通制劑的INS口服給藥不易吸收,且容易被胃蛋白酶、胰蛋白酶和腸激酶等降解,因此目前臨床上INS的常規(guī)給藥途徑為注射給藥。大量的研究工作證實,口服納米囊可保護INS不被酶破壞,提高INS的生物利用度,減少用藥次數(shù)。Mesiha等[42]制備的聚氰基異丁酯丙烯酸納米粒可將藥物作用時間從6h延長至72h,生物利用度更好。Merisko等[43]制得INS納米粒,通過體外實驗證明其有良好的緩釋能力。Christiane等[44]用生物聚合物和非生物聚合物復(fù)配制得納米粒子,可將INS包裹在納米粒子的內(nèi)核,對INS的包封率可達(dá)到約96%,并且實驗證明有很好的緩控釋效果。納米藥物控釋系統(tǒng)還被用來防治血管再狹窄[45]。

再狹窄是冠狀動脈經(jīng)皮腔內(nèi)成形術(shù)(PTCA)后常見而嚴(yán)重的并發(fā)癥,運用微孔球囊介入導(dǎo)管將納米粒子自由分散形成的乳狀懸浮液置于PTCA部位,可以達(dá)到防治再狹窄的效果。另外,載藥納米粒子進入動脈壁后,隨著可降解材料的逐漸水解,其內(nèi)含的藥物便緩慢持續(xù)釋放出來,從而實現(xiàn)藥物在動脈內(nèi)局部定位。用納米顆粒,包括納米膠束、納米脂質(zhì)體等作為基因轉(zhuǎn)移載體,已引起醫(yī)學(xué)界廣泛重視。其原理是納米顆粒作為載體將DNA、RNA、PNA(肽核苷酸)、dsRNA(雙鏈RNA)等基因治療分子包裹其中,或者通過靜電引力或吸附將治療分子固定在其表面形成復(fù)合物,在胞吞作用下納米顆粒進入細(xì)胞,釋放基因治療分子,發(fā)揮治療效能[46]。

2.2納米藥物

直接以納米顆粒作為藥物的應(yīng)用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強、不會誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性等多種性能。以這種抗菌顆粒為原料,成功地開發(fā)出了創(chuàng)傷貼、潰瘍貼等納米醫(yī)藥類產(chǎn)品。例如,納米二氧化鈦樹脂基托材料具有一定的抗變形鏈球菌和抗白色念珠菌的效果,當(dāng)樹脂基托中抗菌劑的濃度達(dá)到3%時,即可達(dá)到滿意的抗菌效果[47]。郭春蘭[48]用納米銀醫(yī)用抗菌敷料對142例患者的手術(shù)切口進行護理,所有切口均無感染并Ⅰ期愈合,同常規(guī)使用普通無菌敷貼覆蓋切口的方法相比,平均每例的愈合時間提前1.69d。

無機納米顆粒作為新型的抗癌藥物為腫瘤治療提供了新的思路。Liu等[49]用Gd@C82(OH)22處理荷肝癌的小鼠,在10-7mol·kg-1的注射劑量下能有效地抑制腫瘤生長,同時對機體不產(chǎn)生任何毒性。其抑瘤效應(yīng)不是通過納米顆粒對腫瘤的直接殺傷起作用,而是可能通過激活機體免疫來實現(xiàn)對腫瘤的抑制作用。納米羥基磷灰石在體外對惡性腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯的抑制作用,而對正常細(xì)胞作用甚微,可望通過進一步的研究獲得一種區(qū)別于傳統(tǒng)的化療藥物的納米無機抗癌藥物[50-51]。此外,有的物質(zhì)納米化后出現(xiàn)新的治療作用,如二氧化鈦納米粒子可抑制癌細(xì)胞增殖[52];二氧化鈰納米顆?？梢郧宄壑械碾娍剐苑肿硬⒎乐我恍┯捎谝暰W(wǎng)膜老化而帶來的疾病[53]。

3組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)中的納米材料

將納米技術(shù)與組織工程技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建具有納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的細(xì)胞生長支架正在形成一個嶄新的研究方向。相對于微米尺度,納米尺度的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與機體內(nèi)細(xì)胞生長的自然環(huán)境更為相似。納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建有可能從分子和細(xì)胞水平上控制生物材料與細(xì)胞間的相互作用,引發(fā)特異性細(xì)胞反應(yīng),對于組織再生與修復(fù)具有潛在的應(yīng)用前景和重要意義[54]。將納米纖維水凝膠作為神經(jīng)組織的支架,在其中生長的鼠神經(jīng)前體細(xì)胞的生長速度明顯快于對照材料[55]。向高分子材料中加入碳納米管可以顯著改善原有聚合物的傳導(dǎo)性、強度、彈性、韌性和耐久性,同時還可以改進基體材料的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn),隨著復(fù)合物中碳納米管含量的增加,神經(jīng)元細(xì)胞和成骨細(xì)胞在復(fù)合材料上的黏附與生長也越來越活躍,而星形細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的活性則呈現(xiàn)同等程度的下降[56-57]。Freites[58]設(shè)計的人造紅細(xì)胞輸送氧的能力是同等體積天然紅細(xì)胞的236倍,可應(yīng)用于貧血癥的局部治療、人工呼吸、肺功能喪失和體育運動需要的額外耗氧等。Murphy等[59]成功合成了模擬骨骼亞結(jié)構(gòu)的納米物質(zhì),該物質(zhì)可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模數(shù)匹配,不易骨折,且與正常骨組織連接緊密,顯示出明顯的正畸應(yīng)用優(yōu)勢。

納米自組裝短肽材料RADA16-I與細(xì)胞外基質(zhì)具有很高相似性,RADA16-I納米支架可以作為一種臨時性的細(xì)胞培養(yǎng)人工支架,它能很好地支持功能型細(xì)胞在受損位置附近生長、遷移和分化,因而有利于細(xì)胞抵達(dá)傷口縫隙,使組織得以再生。有研究人員[60]利用RADA16-I納米支架修復(fù)了倉鼠腦部的急性創(chuàng)傷,并且恢復(fù)了倉鼠的視覺功能。RADA16-I形成的水凝膠可用作新型的簡易止血劑,用于多種組織和多種不同類型傷口的止血。

4納米中藥

“納米中藥”是運用納米技術(shù)制造的粒徑小于100nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復(fù)方制劑[61]。納米中藥不是簡單地將中藥材粉碎至納米數(shù)量級,而是針對組成中藥方劑的某味藥的有效部位甚至是有效成分,進行納米技術(shù)加工處理,賦予傳統(tǒng)中藥以新的功能。

中藥納米化可以使細(xì)胞破壁,大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度,提高生物利用度;利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能,在提高藥效的同時降低毒副作用;利用中藥的納米包覆技術(shù)能改變一些中藥制劑的親水、親油性,提高臨床療效。例如,用納米粉碎技術(shù)將中藥黃芩、黃連、黃柏、地榆超微?；?添加納米鋅、硒等微量元素,加廣譜強效納米銀系(AT)抗菌劑、麥飯石納米粉、遠(yuǎn)紅外二氧化鈦、電氣石在傳統(tǒng)中藥配方基礎(chǔ)上制成的納米中藥,用于燒燙傷的治療,提高了藥物療效[62]。將超臨界二氧化碳萃取技術(shù)用于中藥揮發(fā)油提取和中藥有效成分的提取,通過包覆技術(shù)把中藥揮發(fā)油和中藥有效成分制備成納米藥物。超臨界二氧化碳萃取技術(shù)已廣泛用于對菖蒲根、金絲桃葉、月桂葉、肉豆蔻、蒼術(shù)、高良姜等的有效成分進行提取和對紫蘇、香薷、防風(fēng)、辛夷、蒼術(shù)、厚樸、細(xì)辛、木香等揮發(fā)油的提取[63]。

對中藥揮發(fā)油采用包合技術(shù)制備包合物,用納米尺度的分子材料(主要是環(huán)糊精類)作為載體材料,形成不到2nm的藥物超微粒,其內(nèi)徑為0.7~0.8nm,可容納幾個藥物分子,這樣的包合物又稱為分子型包囊[64]。由于載體是種多羥基物質(zhì),且羥基排列于筒狀結(jié)構(gòu)的外壁,極易分散于水中,筒內(nèi)側(cè)可包裹水難溶性的藥物分子,從而大大提高水難溶性藥物在水中的溶出和體內(nèi)的吸收,提高生物利用度,還可降低藥物的刺激性,增加藥物的穩(wěn)定性。藥物脂質(zhì)體制劑在納米中藥的研制中也得到了日益廣泛的關(guān)注。如納米雄黃脂質(zhì)體[65]、辛夷揮發(fā)油納米脂質(zhì)體[66]、馬錢子堿脂質(zhì)體的研究[67];魚腥草揮發(fā)油納米脂質(zhì)體的制備及其肺靶向效果[68]等。

納米中藥的研究和應(yīng)用仍處于起步階段,存在許多亟待解決的問題,如納米中藥的藥效不確定性及可能的毒副作用、納米中藥的有效成分和穩(wěn)定性難以控制等。但目前已經(jīng)取得的一些成果表明,納米中藥的研究極大地豐富了中藥的劑型,對中藥的研究和開發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動作用。這方面研究的深入能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和創(chuàng)新方法,促進中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國際化,提升中藥的市場競爭力。

5納米醫(yī)學(xué)材料的安全性

納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已應(yīng)用于藥物載體、癌癥治療、基因治療、抗菌材料、組織工程、醫(yī)學(xué)診斷等方面,給人類帶來了許多好處。然而,有關(guān)納米材料毒理學(xué)的報道也很多[69-70]。由于納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)等特性,可能引發(fā)特殊的生物學(xué)效應(yīng),給人類健康和環(huán)境帶來負(fù)面影響。例如,Yeo等[71]指出具有抗菌效果的納米銀可在水生環(huán)境中蓄積,對斑馬魚胚胎發(fā)育有毒性作用。

從納米醫(yī)學(xué)材料大小與DNA、蛋白質(zhì)、病毒等生物分子的尺寸相當(dāng)這一事實很容易想到,即使化學(xué)組成相同,納米物質(zhì)的生物毒性也可能不同于微米尺寸以上的常規(guī)物質(zhì)[72]。根據(jù)常規(guī)物質(zhì)研究所得到的毒理學(xué)數(shù)據(jù)庫與安全性評價結(jié)果,可能不適用于納米物質(zhì);現(xiàn)有的安全評價方法、技術(shù)又都不太適用于納米醫(yī)學(xué)材料對人體風(fēng)險評價[73]。這些問題正是目前納米醫(yī)學(xué)材料安全性評價的困難所在。

納米材料的安全性評估是一個全球性關(guān)注的問題,美國、歐盟、日本紛紛斥巨資展開納米材料的安全性研究,我國也已將其列入國家“973”重點基礎(chǔ)研究規(guī)劃項目。納米技術(shù)涉及很多學(xué)科,如電子、生物、物理、化學(xué)等等。因此,對醫(yī)用納米材料安全性的評估不是單一的某個學(xué)科可以完成的,而是需要臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、毒理學(xué)、物理學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科的融合,充分利用各種先進的分析技術(shù),開展多學(xué)科的綜合研究。

6展望

雖然納米醫(yī)學(xué)剛剛問世,但其發(fā)展的巨大潛力已經(jīng)展示在我們面前。21世紀(jì)是納米科技的世紀(jì),人們將以全新的角度和視野看待生物醫(yī)學(xué)問題,在納米水平上可以更加深入地研究各種組織的結(jié)構(gòu)和功能,并充分發(fā)揮其優(yōu)勢。納米醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展必將為基礎(chǔ)與臨床研究帶來新的機遇,為現(xiàn)階段尚不能解決的問題帶來新的思路和方法。

篇8

“當(dāng)然不是什么自設(shè)專業(yè)。生物醫(yī)學(xué)工程是交叉學(xué)科，可是個大熱門，我也許會做個工程師吧?！蔽倚χ鴳?yīng)答。

“是不是也要和典型工科男一樣，整天對著電腦看數(shù)據(jù)，或是畫圖呢？”

“這會是工作的一部分，因為有不同的分支，就業(yè)也有很大的不同?！?/p>

很多人聽說我學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，都表現(xiàn)出驚詫的眼神，不知道會學(xué)些什么。當(dāng)他們得知我在醫(yī)學(xué)院，眼里的驚訝就又升了一個等級。是的，我在醫(yī)學(xué)院讀工科博士學(xué)位，夢想著能成為一個為醫(yī)學(xué)事業(yè)效力的工程師。

下一個諾貝爾獎的產(chǎn)出地

生物醫(yī)學(xué)工程是一門新興的交叉學(xué)科，它是工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合。通過研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，運用工程技術(shù)手段去控制這類變化，來解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。如果說醫(yī)生是在臨床上給予病人直接的救助，那么生物醫(yī)學(xué)工程師就是通過研發(fā)的方式，為醫(yī)生提供技術(shù)支持。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，離不開高新設(shè)備的推動。手術(shù)室中高端器械，如高頻電刀、激光刀、呼吸麻醉機、監(jiān)護儀、X射線電視、超聲、核磁共振成像技術(shù)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程高速發(fā)展的產(chǎn)物，生物醫(yī)學(xué)工程研究者就是這些醫(yī)用電子儀器的研發(fā)者。當(dāng)你看扣人心弦的美國醫(yī)療劇時，醫(yī)生常常使用的挽救了無數(shù)生命的除顫儀，就得力于醫(yī)學(xué)工程師的研究和設(shè)計。

生物材料制作也是生物醫(yī)學(xué)工程的重要組成部分之一。在我國器官捐獻(xiàn)還較少，而很多終末期器官衰竭者又在等待新的器官來延續(xù)生命，于是人工器官應(yīng)運而生。生物材料為各種人工器官提供物質(zhì)基礎(chǔ)，器官制造直接關(guān)乎生命，是個大學(xué)問。制作人工器官的材料必須要充分考慮強度、硬度、撓度、韌性、耐磨性及表面特性等各種物理、機械等性能。由于這些人工器官大多數(shù)是植入體內(nèi)的，所以要求具有耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機體組織或血液有相容性。這些材料包括金屬、非金屬及復(fù)合材料、高分子材料等，其中輕合金材料的應(yīng)用較為廣泛。所以，從事這一領(lǐng)域研究不僅要有豐富的醫(yī)學(xué)知識作為基礎(chǔ)，還要對物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未來隨著技術(shù)的成熟，我們會設(shè)計出質(zhì)量高而又成本低的人工器官，為人類的健康作出更大貢獻(xiàn)。

最有趣、最前沿的要數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究了。大腦是人體最復(fù)雜的器官，對腦神經(jīng)的研究是目前世界各國科學(xué)家掀起的一個新熱潮。這是一個可能引起重大突破的新興邊緣學(xué)科，它研究人腦的思維機理，將其成果應(yīng)用于研制智能計算機技術(shù)。運用智能原理去解決各類實際難題，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的目的，現(xiàn)在這一領(lǐng)域已取得可喜的成果。也許，下一個諾貝爾生物或醫(yī)學(xué)獎的獲得者就是研究該領(lǐng)域的生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)家。

除此之外，生物醫(yī)用陶瓷材料、納米醫(yī)學(xué)、微創(chuàng)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、生物信息學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)與健康信息學(xué)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程的重要分支。

英語想不好都難

單看這個專業(yè)的名字，就能看出這個新興的交叉學(xué)科的三大板塊――生物、醫(yī)學(xué)、工程，缺一不可。

第一板塊：生物。在該領(lǐng)域，學(xué)生要修讀化學(xué)生物學(xué)、生物傳感與分析、生物信息學(xué)、生物電子學(xué)等相關(guān)課程。不僅要掌握這些理論基礎(chǔ)，還要有生物科學(xué)的基本實驗技術(shù)，能從事試驗工作。

第二板塊：醫(yī)學(xué)。在醫(yī)學(xué)方面，學(xué)生要修讀人體生理學(xué)、人體解剖與組織學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等。同時要學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)儀器的基本原理、設(shè)計方法，并了解相關(guān)儀器的發(fā)展趨勢，掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的基本原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。此前我對醫(yī)學(xué)影像學(xué)一無所知，后來去醫(yī)院和一些廠家實際參觀，一張張生動立體的器官美圖、核磁共振檢查帶來的精確診斷，讓我領(lǐng)略了生物醫(yī)學(xué)工程的巨大魅力。

第三板塊：工程。盡管此專業(yè)在很大程度上是為了服務(wù)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但是在學(xué)習(xí)的過程中，涉及工科的課程最多，也最復(fù)雜。生物力學(xué)是必修課，但是有其自身特點，這是一個應(yīng)用力學(xué)原理和方法對生物體中的力學(xué)問題進行定量研究的學(xué)科。像生物流體力學(xué)、生物心血管系統(tǒng)、飛行等與水動力學(xué)、空氣動力學(xué)、邊界層理論和流變學(xué)等有關(guān)的力學(xué)問題，學(xué)習(xí)者了解了這些后可以對自己的身體有更深的認(rèn)識。除此之外，納米科學(xué)技術(shù)引論、成像理論與技術(shù)、信息可視化技術(shù)、電路與電子技術(shù)、計算機硬件與軟件、信號處理與分析等實踐性較強的課程也是必修課。

作為工科專業(yè)，它對實踐能力的要求很高，較強的動手能力也是畢業(yè)生將來就業(yè)的基礎(chǔ)。在研究生階段，我們要學(xué)習(xí)硬件電路設(shè)計與調(diào)試，要像“碼農(nóng)”一樣，熟練掌握計算機編程。此外，如果你以為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生外語是弱項的話，那你就大錯特錯了。也許你入學(xué)的時候英語剛剛到國家線，甚至是自己的減分項，那么通過兩三年的研究生學(xué)習(xí)，你也能成為英語高手。因為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)在歐美國家發(fā)展強勁，我們用的一些教材都是英文原版，如《磁共振成像原理》《系統(tǒng)與計算神經(jīng)科學(xué)》等。同時我們也要閱讀大量的外文文獻(xiàn)，了解國外前沿動態(tài)。一些專業(yè)課還要全英文教學(xué)，在這樣的語言環(huán)境中，英語想不好都是難事。

篇9

關(guān)鍵詞：無機非金屬；材料應(yīng)用；材料發(fā)展

非金屬材料是由非金屬元素或化合物構(gòu)成的材料，自19世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進步，尤其是無機化學(xué)和有機化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人類一天熱的礦物、植物、石油等為原料，制造和合成了許多新型非金屬材料，如水泥、人造石墨、特種陶瓷、合成橡膠、合成樹脂、合成纖維等；這些非金屬材料因具有各種優(yōu)異的性能，為天然的非金屬材料和某些金屬材料所不及，從而在近代工業(yè)中的用途不斷擴大，并迅速發(fā)展。非金屬材料的種類比較多，它分為有機金屬材料和無機金屬材料兩種。而無機金屬材料是與有機高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一，市場前景非常好。

1 無機非金屬材料行業(yè)存在的問題

我國在無機非金屬新材料上雖然有一些不錯的成績，但是由于起步比較晚，基礎(chǔ)太差、投入少，目前，我國無機非金屬材料行業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比，仍然處于落后的地位。其主要表現(xiàn)在四個方面：（1）基礎(chǔ)落后，產(chǎn)品等級偏低。（2）材料性能低，質(zhì)量不穩(wěn)定。（3）生產(chǎn)設(shè)備落后，資源利用率太低。（4）技術(shù)滯后，生產(chǎn)成品率低等。我國的無機非金屬新材料的制作設(shè)備落后，技術(shù)也落后，這些是造成產(chǎn)品研制周期長、生產(chǎn)規(guī)模小、經(jīng)濟效益低等問題的關(guān)鍵所在。

2 無機非金屬材料的特點和應(yīng)用

以往的無機非金屬材料的品種比較多，主要包括水泥、陶瓷與建筑材料等，而建筑材料是最貼近人們生活的。新型無機非金屬材料是后來才出現(xiàn)的，現(xiàn)如今它是現(xiàn)代新技術(shù)，新產(chǎn)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)中不可或缺的材料。

2.1 無機非金屬的特點

傳統(tǒng)的無機非金屬缺點非常多，而現(xiàn)代的無機非金屬材料的優(yōu)點相對就明顯很多。其主要表現(xiàn)在以下幾點：（1）整體性，無機非金屬材料抗腐蝕性強，這對材料的完整性非常重要。（2）防高溫性能，因為其本是就是無機物，屬于非燃燒材料。（3）防水性能，因為無機非金屬其內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常的密集，所以其有防水滲透的能力。（4）防腐蝕性，因無機非金屬的物理化學(xué)性能，決定了其有一定的防腐蝕性和對一般生物侵害時，也可以正常使用。（5）耐磨性，無機非金屬材料的耐磨性能是生物醫(yī)學(xué)最看重的一點，比如陶瓷在生物醫(yī)學(xué)上的作用，因它的耐磨性能比一般的合金金屬好，所以它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工關(guān)節(jié)置換的金屬材料。

2.2 無機非金屬材料的應(yīng)用

無機非金屬新材料具有獨特的性能，是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可缺少的關(guān)鍵材料。例如稀土摻雜石英玻璃廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星及坦克火控武器等激光測距系統(tǒng)，耐輻照石英玻璃應(yīng)用于各種衛(wèi)星及宇宙飛船的姿控系統(tǒng)；光學(xué)纖維面板和微通道板作為像增強器和微光夜視元件在全天候兵器中得到應(yīng)用；航空玻璃為中國各類軍用飛機提供了關(guān)鍵部件；人工晶體材料中激光、非線性光學(xué)和紅外等晶體，用于彈道制導(dǎo)、電子對抗、潛艇通訊、激光武器等。特種陶瓷中，耐高溫、高韌性陶瓷可用于航空、航天發(fā)動機、衛(wèi)星遙感，可制作特殊性能的防彈裝甲陶瓷及特種纖維及用于電子對抗等。目前已開發(fā)了近四千種高性能、多功能無機非金屬新材料新品種。這些高性能材料在發(fā)展現(xiàn)代武器裝備中起到十分重要的作用。

3 無機非金屬材料的發(fā)展趨勢

目前，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，帶來了技術(shù)上的革新。不管是傳統(tǒng)無機非金屬材料還是無機非金屬材料都有了長足的進步。其在未來的趨勢主要表現(xiàn)在三個方面：（1）走可持續(xù)化發(fā)展道路，西方發(fā)達(dá)國家運用生態(tài)環(huán)境來影響著世界資源可持續(xù)性的發(fā)展，并且已經(jīng)取得了很好的效果；但我們國家在這方面還只能望其項背，特別是缺乏立法支持與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)以及相應(yīng)組織的管理與監(jiān)督，使中國的傳統(tǒng)無機非金屬材料工業(yè)發(fā)展還有很大的提升空間；面對資源和環(huán)境對中國經(jīng)濟發(fā)展的嚴(yán)峻考驗，國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略顯得愈加重要。（2）節(jié)約資源，以往的無機非金屬材料在工業(yè)上的消耗非常巨大?？墒澜缳Y源正在短缺，那么怎么做好資源的節(jié)能、以及找到可替代資源的重要性就不言而喻了。在未來，材料的使用壽命也將會是一個值得關(guān)注的問題。提高材料的使用壽命將大大節(jié)約資源。（3）集中生產(chǎn)，以后將不會是像現(xiàn)在一樣，各個工業(yè)之間各自為營的生產(chǎn)，未來工業(yè)的需求必須要將單條生產(chǎn)線的產(chǎn)能提高的同時，除了注意產(chǎn)品的質(zhì)量問題，還應(yīng)能降低能源的消耗。為此，將水泥工業(yè)、陶瓷工業(yè)等集中在一起走向大型化是未來的一個趨勢。

4 結(jié)語

隨著技術(shù)的進步和生活水平的提高，建筑材料的安全性智能診斷等智能技術(shù)將更多的應(yīng)用于建筑中。目前，國內(nèi)無機非金屬材料的應(yīng)用越來越廣泛，在國民經(jīng)濟建設(shè)上也越來越重要。它在工業(yè)上的運用已經(jīng)大大超過了其自身的范疇，它為國家科學(xué)的發(fā)展事業(yè)添了磚，也為經(jīng)濟建設(shè)加了瓦。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉佳欣.無機非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].中國粉體工業(yè)，2014 （5）.

篇10

【關(guān)鍵詞】引導(dǎo)骨再生膜術(shù)；　骨形態(tài)發(fā)生蛋白；　組織工程骨

【中圖分類號】R274.1【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1004-4949（2012）09-0175-02

隨著組織工程和基因工程的發(fā)展，GBR、BMP及復(fù)合BMP的組織工程骨在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)就其在口腔科的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀作一綜述。

1引導(dǎo)骨再生膜技術(shù)在口腔科的應(yīng)用

引導(dǎo)骨再生膜技術(shù)（guided　bone　regeneration，GBR）是繼引導(dǎo)組織再生技術(shù)（guided　tissue　regeneration，GTR　technique）的發(fā)展和推廣。它是采用生物材料制成的生物膜在牙齦軟組織與骨缺損之間人為地豎起一道生物膜屏障，阻止軟組織中成纖維細(xì)胞及上皮細(xì)胞長入骨缺損區(qū)，確保成骨過程在無成纖維細(xì)胞干擾的前提下逐漸完成，最后實現(xiàn)缺損區(qū)完全的骨修復(fù)［1］。隨著生物材料的不斷更新，該技術(shù)已經(jīng)越來越完善和成熟，已被廣泛應(yīng)用于口腔科。

引導(dǎo)組織再生技術(shù)最早應(yīng)用在牙周病學(xué)中，其后推廣到口腔種植外科、口腔修復(fù)及口腔頜面外科中。在口腔種植外科中被應(yīng)用于種植體周圍骨量不足的治療中，為種植體周圍骨組織提供足夠的、穩(wěn)定的生長空間，起一定的骨引導(dǎo)的作用。在口腔頜面外科中已被應(yīng)用于牙槽嵴裂的整復(fù)、外傷后造成的牙槽骨缺損的修復(fù)以及頜骨囊腫的治療中。其與復(fù)合組織工程骨的聯(lián)合應(yīng)用，有望在不久的將來用于修復(fù)大段頜骨的缺損［2］。

1.1　常用材料：在GBR中，其膜材料常分為可降解和不降解兩種，不可降解材料中常見的有膨體聚四氟乙烯，該材料柔韌性好，易于操作且生物相容性好，此外不可吸收性膜材料還有微孔濾膜、生物性硅酮膜等。但不可吸收性膜由于在人體內(nèi)不能降解吸收，需二次手術(shù)取出，增加了患者的痛苦、醫(yī)療費用，而且二次手術(shù)容易造成對術(shù)區(qū)周圍組織的損傷，缺點甚多。其逐漸被可降解的生物膜所取代。由此，可降解吸收材料逐漸成為了研究熱點。究其在人體中的作用過程，其應(yīng)滿足的條件有：1、有選擇性的引導(dǎo)組織生長；2、有良好的生物相容性；3、易于操作；4、降解與引導(dǎo)組織再生在時間上要協(xié)調(diào)。在現(xiàn)階段常用的材料有：1、天然高分子材料：膠原膜、凍干異體骨膜、聚羥基丁酸酯；2、合成聚合物材料：聚乳酸、聚羥基乙酸和GA/LA［3］。

1.2復(fù)合膜材料：　以往的膜材料起的主要是機械隔離的作用，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們在膜材料改進的同時，使其與生長因子、誘導(dǎo)劑等相結(jié)合，改善其理化性以及提高其生物相容性，使其具有傳到、誘導(dǎo)的能力［4，5］。如與骨形態(tài)發(fā)生蛋白與生物膜復(fù)合后引導(dǎo)缺損骨組織再生。

2骨形態(tài)發(fā)生蛋白以及復(fù)合組織工程骨在口腔科的應(yīng)用

2.1骨形態(tài)發(fā)生蛋白：　骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone　morphogenetic　protein，BMP）是多功能生長因子，是一組具有類似結(jié)構(gòu)的高度保守的功能蛋白，能夠在體內(nèi)誘導(dǎo)骨和腱樣組織形成的因子，并在肢體生長，軟骨內(nèi)骨化，骨折早期及肌腱修復(fù)時表達(dá)，對骨骼的發(fā)育和再生修復(fù)以及肌腱的再生修復(fù)起重要作用［6］。在口腔科其被應(yīng)用于口腔種植外科、口腔頜面外科骨的缺損誘導(dǎo)修復(fù)，牙槽嵴裂以及腭裂的修復(fù)中。其次，隨著對其應(yīng)用的不斷深入研究，有望在對頜面部神經(jīng)的修復(fù)中起重要作用［6］。

2.1.1骨形態(tài)發(fā)生蛋白7：在至今被發(fā)現(xiàn)的20多種BMP家族成員中，骨形態(tài)發(fā)生蛋白7已有研究階段轉(zhuǎn)入臨床應(yīng)用階段［7］?，F(xiàn)對骨形態(tài)發(fā)生蛋白7作一重點介紹：骨形態(tài)發(fā)生蛋白7（BMP-7）又稱為成骨蛋白1（osteogenic　pro-tein，OP-1）。其已應(yīng)用于牙槽骨缺損、牙槽嵴裂以及腭裂的修復(fù)中。在牙周病的手術(shù)治療中，應(yīng)用膜引導(dǎo)組織再生技術(shù)，依靠膜的屏障作用及牙周膜細(xì)胞成骨能力完成牙槽骨缺損的修復(fù)，而BMP-7的應(yīng)用是對修復(fù)的牙槽骨起主動的誘導(dǎo)分化成骨的作用。其次，也用于誘導(dǎo)腭裂區(qū)骨的形成以及種植體周圍骨組織的形成。另外，在用牽引成骨技術(shù)治療先天性或后天性頜骨畸形、下頜骨的缺損修復(fù)以及正頜外科中BMP-7都有廣泛的應(yīng)用空間［8，9，10］。其具體優(yōu)點體現(xiàn)在：其能加速骨痂的成熟、加速骨的礦化前過程，且有關(guān)實驗表明：其復(fù)合骨髓后能明顯增強成骨作用，且能代替自體骨的移植。據(jù)有關(guān)報道：在牙髓組織中檢測到BMP-7，其在動物實驗中蓋髓及誘導(dǎo)牙本質(zhì)形成能力已被成功證明。

2.1.2骨形態(tài)發(fā)生蛋白相關(guān)載體：　骨形態(tài)發(fā)生蛋白具有誘導(dǎo)成骨的優(yōu)點，但要使其充分發(fā)揮其優(yōu)點，必須要與載體復(fù)合才能發(fā)揮作用。因為其單獨在體內(nèi)使用會很快被稀釋及降解。究其載體應(yīng)具有如下特點：1、組織相容性好，與機體排異反應(yīng)??；2、可降解或吸收，對人體無害；3、載體的吸收或降解速度也應(yīng)與BMP的誘導(dǎo)成骨作用相協(xié)調(diào)，不能降解或吸收較快或較慢。目前應(yīng)用的載體有：膠原、羥基磷灰石、脫鈣骨基質(zhì)顆粒、α-聚酯。但各自都存在有缺陷，比如膠原無強度，不利于塑形，而且異種膠原可引起排異反應(yīng)；羥基磷灰石孔徑大小及脫鈣骨基質(zhì)顆粒制備工藝影響到其活性發(fā)揮的問題等［11，12，13］。

2.2骨組織工程：　組織工程學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展為BMP載體材料的研究、更新及發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)，為誘導(dǎo)成骨及骨的修復(fù)開辟了新的研究空間。骨組織工程其材料包括三部分：1、種子細(xì)胞，即有成骨潛能的細(xì)胞，如：骨膜、骨髓等來源細(xì)胞；2、骨誘導(dǎo)因子，如BMP、多肽生長因子等；3、基質(zhì)支架，一類為人工合成材料，如聚乙醇胺、聚乳酸、鈣磷陶瓷等；另一類為天然生物材料，如膠原、珊瑚骨纖維蛋白透明質(zhì)酸鈉等。復(fù)合組織工程骨可用于修復(fù)牙槽嵴裂、腭裂、頜骨缺損、種植體周圍骨缺損以及牙周病造成的牙槽骨缺損；口腔修復(fù)科可用于牙槽嵴的增高等［14，15，16］。隨著生物技術(shù)、組織工程以及基因工程的發(fā)展，支架材料與BMP及骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的復(fù)合以及尋找新的可降解、吸收支架材料成為今后的研究熱點。

3GBR與復(fù)合組織工程骨的聯(lián)合應(yīng)用

單純的GBR技術(shù)難以保證骨缺損區(qū)域有穩(wěn)定的、足夠的成骨空間，影響到骨外形的恢復(fù)。另外，由于單純的只起到屏障隔離的作用，不能縮短骨的愈合時間以及加速骨的形成和誘導(dǎo)成骨，而與BMP復(fù)合的組織工程骨可以成功的解決這些問題。膜的存在避免了周圍組織長入骨缺損區(qū)，為骨缺損區(qū)的修復(fù)提供了穩(wěn)定的環(huán)境；同時，膜的封閉作用也保證了一定骨缺損修復(fù)區(qū)域內(nèi)組織工程骨內(nèi)BMP的濃度，減緩甚至阻隔了其向周圍組織中的擴散，加速了其誘導(dǎo)成骨的作用；同時，復(fù)合BMP的組織工程骨，其具有誘導(dǎo)成骨的作用；同時，因為其有基質(zhì)支架，使其同時具有骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)的作用［17，18，19］。即能誘導(dǎo)骨組織生長。另外，又因為支架材料的作用使植入膜及骨材料的區(qū)域不易塌陷，有利于新生骨的爬行、替代，起到骨傳導(dǎo)的作用［20］。

4總結(jié)與展望

GBR技術(shù)與復(fù)合BMP的組織工程骨在口腔科的聯(lián)合應(yīng)用，能彌補各自存在的技術(shù)缺點，有利于其在臨床治療中的廣泛開展。但在現(xiàn)階段所擁有的已應(yīng)用到臨床中的膜和復(fù)合BMP的組織工程骨的降解速度以及支架材料的強度能否與骨再生的速度完全適應(yīng)，還需長期的臨床觀察。另外，能否人工合成更理想的支架材料以及能否開發(fā)出誘導(dǎo)效果更好的外源性生長因子一直是研究的熱點。隨著其生物技術(shù)的發(fā)展，相信骨組織工程、基因技術(shù)會給口腔科的治療帶來革命性的變革。

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