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生物醫(yī)學范文第1篇

1．1數(shù)據(jù)來源

以中國知網(wǎng)(CNKI)的《中國科技成果數(shù)據(jù)庫》為數(shù)據(jù)源，采用“名稱+關(guān)鍵詞+成果簡介”的組合檢索策略，以“生物*醫(yī)用*金屬”、“生物*醫(yī)用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*復(fù)合材料”、“生物*醫(yī)學*衍生物”為檢索詞，對2000－2010年間我國科技成果產(chǎn)出進行檢索與數(shù)據(jù)清洗，得到1772條題錄。

1．2方法

使用TDA、Excel2010和Origin等統(tǒng)計與繪圖軟件為分析工具，從科技成果計量分析的角度，對相關(guān)科技成果數(shù)量進行數(shù)值模擬與計算，研究我國尤其是中國科學院系統(tǒng)生物醫(yī)學材料科技成果的年度分布、科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分布等，并進行對比分析、描述和數(shù)據(jù)挖掘等深入研究。

2結(jié)果

2．1科技成果產(chǎn)出數(shù)量趨勢

我國生物醫(yī)學材料科技成果數(shù)量的縱向變化規(guī)律，反映了生物醫(yī)學材料的受關(guān)注程度和發(fā)展速度。2006－2009年是生物醫(yī)學材料科技成果的高峰時期，與我國的生物醫(yī)學材料技術(shù)研發(fā)投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中國科學院系統(tǒng)在該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與全國基本一致。圖1我國生物醫(yī)學材料技術(shù)成果產(chǎn)出年度分布

2．2我國科技成果產(chǎn)出內(nèi)容分析

統(tǒng)計結(jié)果表明，生物復(fù)合材料在近年發(fā)展最為迅猛，從2006年開始取得跨越式發(fā)展，至2010年累計取得411項成果;而醫(yī)用金屬(188項)、醫(yī)用高分子(177項)、生物陶瓷(189項)、生物醫(yī)學衍生物等材料(209項)的發(fā)展速度低于生物復(fù)合材料，比較平穩(wěn)。統(tǒng)計結(jié)果顯示，從2000－2010年，中國科學院系統(tǒng)生物醫(yī)學材料科技成果也主要集中在生物復(fù)合材料方面，共計62項;其他4種生物醫(yī)學材料科技成果產(chǎn)出相對較少，分別為生物醫(yī)學衍生物37項，陶瓷材料31項，醫(yī)藥高分子32項，醫(yī)用金屬材料35項。

2．3科技成果產(chǎn)出地區(qū)分布

分析我國主要省市在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的科技成果產(chǎn)出，有助于挖掘不同地區(qū)間研發(fā)力量的差異，合理配置資源，進行深入研發(fā)。重點對我國北京市、上海市、江蘇省等7個省市進行了技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成計量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各主要省市生物復(fù)合材料研發(fā)成果仍然占據(jù)主體，生物醫(yī)用金屬材料科技成果的產(chǎn)出以北京市、天津市與江蘇省較多，生物陶瓷技成果的產(chǎn)出以上江蘇省與湖北省較多，詳見圖2。表明這些省市在生物醫(yī)學工程某些關(guān)鍵材料的研究方面已占據(jù)先機。

2．4科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

2．4．1生物醫(yī)用金屬材料科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

醫(yī)用金屬材料是一類生物醫(yī)用的金屬和合金，是臨床應(yīng)用最廣泛的植入材料，主要用于骨和牙等硬組織的修復(fù)和替換，心血管和軟組織的修復(fù)以及人工器官制造中的結(jié)構(gòu)元件［5］。檢索結(jié)果顯示，2000－2010年間共有醫(yī)用金屬材料相關(guān)的科技成果278項，大部分科研機構(gòu)只有零星的成果產(chǎn)出，只有少數(shù)機構(gòu)多年來保持著可觀的科技成果產(chǎn)出。科技成果數(shù)量排名前3位的機構(gòu)有中國科學院、南開大學、四川大學，分別完成科研成果36，12，6項;其他科研單位如浙江大學、上海交通大學、清華大學等成果數(shù)量達到5項;其他均少于5項。在中國科學院系統(tǒng)，山西煤炭化學研究所(5項)、金屬研究所(4項)在醫(yī)用金屬材料上也取得較多科技成果。表明我國各主要機構(gòu)的生物醫(yī)用金屬材料技術(shù)科技成果數(shù)量不均衡。

2．4．2生物醫(yī)用高分子科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

醫(yī)用高分子材料是指在生理環(huán)境中使用的高分子材料［6－7］。2000－2010年間共檢索出醫(yī)用高分子材料相關(guān)的科技成果263件，科技成果數(shù)量排名前5位的是中國科學院、浙江大學、武漢大學、清華大學、江南大學，分別獲得科研成果32，8，5，5，5項，其成果數(shù)量占相關(guān)成果總數(shù)的21%;其他單位的成果數(shù)量均在5項以下。在中國科學院系統(tǒng)，醫(yī)用高分子材料科技成果數(shù)量排名前3位的是微生物研究所、上海藥物研究所、上海有機化學研究所，所獲成果數(shù)量分別是4，3，3項，這10項科技成果占中國科學院總產(chǎn)出量的31%。

2．4．3生物陶瓷科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

生物陶瓷包括精細陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和單晶［8］。2000－2010年間共檢索到生物陶瓷相關(guān)的科技成果323項，多個科研機構(gòu)在生物陶瓷研究中取得了較好的研究成果，科技成果在5項以上的機構(gòu)有10個，其中中國科學院、武漢理工大學、清華大學、四川大學、上海交通大學分別完成科研成果33，18，13，11，10項，前5名機構(gòu)成果數(shù)占總成果數(shù)的26%。在中國科學院院系統(tǒng)，生物陶瓷科技成果數(shù)量最多的有上海硅酸鹽研究所、過程工程研究所貢獻了20項科技成果，占中國科學院總產(chǎn)出量的65%。

2．4．4生物復(fù)合材料科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

生物復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同生物相容性優(yōu)良的材料復(fù)合而成的生物醫(yī)學材料，可以最大限度地模仿人體組織與器官的功能，進而實現(xiàn)組織的修復(fù)與再生，是最有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的組織與器官替代和修復(fù)材料［9］。2000－2010年間共檢索到生物復(fù)合材料相關(guān)的科技成果582項，可謂成果豐碩。多個科研機構(gòu)取得了眾多成果，成果數(shù)量在10項以上的機構(gòu)有9個，其中中國科學院、清華大學、四川大學、上海交通大學、暨南大學分別獲得63，24，18，17，13項，上述前5名機構(gòu)的成果數(shù)占總成果數(shù)的23%。在中國科學院系統(tǒng)，生物復(fù)合材料科技成果數(shù)量排名前5位的是上海硅酸鹽研究所(12項)、長春應(yīng)用化學研究所(8項)、生態(tài)環(huán)境研究中心(5項)、金屬研究所(5項)、蘭州化學物理研究所(4項)，總共貢獻了20項科技成果，占中國科學院總產(chǎn)出量的55%。

2．4．5生物醫(yī)學衍生物科技成果產(chǎn)出機構(gòu)分析

生物衍生材料是經(jīng)過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)學材料。由于它具有類似天然組織的構(gòu)型和功能，在人體組織的修復(fù)和替換中具有重要作用，主要用作皮膚掩膜、血液透析膜、人工心臟瓣膜等［10］。2000－2010年間共檢索到相關(guān)科技成果326項，獲得5項以上科技成果的機構(gòu)10余個。其中排名前5名的是中國科學院、南開大學、中國海洋大學、武漢大學、中國藥科大學，分別獲得科研成果36，13，9，8，6項，累計成果數(shù)占總成果數(shù)的23%。中國科學院系統(tǒng)中，成果數(shù)量排名前5的是上海有機化學研究所(4項)、長春應(yīng)用化學研究所(4項)、上海應(yīng)用物理研究所(4項)、生物物理研究所(3項)、上海原子核研究所(2項)，總共貢獻了17項科技成果，占中國科學院總產(chǎn)出的46%。

生物醫(yī)學范文第2篇

生物醫(yī)學工程在國際上做為一個學科出現(xiàn)，始于20世紀50年代，特別是隨著宇航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學工程有了快速的發(fā)展。在我國，生物醫(yī)學工程做為一個專門學科起步于20世紀70年代，中國醫(yī)學科學院、中國協(xié)和醫(yī)科大學原院校長、我國著名的醫(yī)學家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學工程學科最早的倡導者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中國生物醫(yī)學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫(yī)學工程的發(fā)展。目前，我國許多高校科研單位均設(shè)有生物醫(yī)學工程機構(gòu)，從事著生物醫(yī)學的科研教學工作，在我國生物醫(yī)學工程科學事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

顯微鏡的發(fā)明“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀LeeWenhock發(fā)明了光學顯微鏡，推動了解剖學向微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進一步觀察研究其細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學領(lǐng)域相繼誕生了細胞學、組織學、細胞病理學，從而將醫(yī)學研究提高到細胞形態(tài)學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學工程研究的成果，它們對推動醫(yī)學的發(fā)展起了重要作用。

影像學診斷飛躍進步影像學診斷是20世紀醫(yī)學診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由于X線CT技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使影像學診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層攝影(computedtomographyCT),即是利用計算機技術(shù)處理人體組織器官的切面顯像。X線CT片提供給醫(yī)生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已經(jīng)問世，能快速掃描和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準確率［1］。醫(yī)學工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonance)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾病在早期價段的改變，有利于臨床早期診斷?？梢哉J為MRI工程的進步，促進了醫(yī)學診斷學向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準實時動態(tài)MRI、MRA、FMRI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體把PET列為十大醫(yī)學生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫瘤學、心臟病學、神經(jīng)病學、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值［2］。影像學診斷水平的不斷提高，與20世紀生物醫(yī)學工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

介入醫(yī)學問世介入醫(yī)學是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行擴張治療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(InterventionalRadiology)，這是醫(yī)學文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年Gruenzing成功地進行了首例冠狀動脈球囊擴張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀80年代隨著生物醫(yī)學工程的發(fā)展，高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導管相繼問世，使介入性診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視為與藥物診療、手術(shù)診療并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世紀發(fā)展起來的臨床醫(yī)學新領(lǐng)域--介入醫(yī)學［3，4］。

人工器官的應(yīng)用當人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時，現(xiàn)代臨床醫(yī)療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們稱這種裝置為人工器官(artificialorgan)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟瓣膜病的治療，除了應(yīng)用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進行更換人工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科之所以能達到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病晚期患者的生命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān)節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射醫(yī)學、超聲醫(yī)學、激光醫(yī)學、核醫(yī)學、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程醫(yī)療技術(shù)等先進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學工程研究開發(fā)的成果，綜上可見，20世紀生物醫(yī)學工程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學診斷和治療水平，有力地推動著醫(yī)學科學的進步。

21世紀生物醫(yī)學工程展望縱觀醫(yī)學新技術(shù)誕生和發(fā)展的歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天CT成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學需求為前提發(fā)展起來的醫(yī)學新技術(shù)。循著20世紀醫(yī)學發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀新的醫(yī)學診療技術(shù)可能在以下10個方面有重大突破和創(chuàng)新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技術(shù)，納米技術(shù)和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著PET的問世和應(yīng)用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診查系統(tǒng)將在21世紀問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將有新突破，人工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效緩釋材料，藥物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育材料、生物止血材料將有新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個人醫(yī)療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械和用品將有廣泛需求和應(yīng)用。

(7)除繼續(xù)努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防治診療技術(shù)和相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學工程的新起點。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救系統(tǒng)是未來生物醫(yī)學工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關(guān)分子生物學的診療新技術(shù)將快速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪白芯片和診療系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用。

生物醫(yī)學范文第3篇

組織工程基質(zhì)材料研究進展 閆玉華，周文娟，李世普，萬濤

組織工程用高度多孔生物可降解支架的制備 羅丙紅，盧澤儉

人工血管基因修飾的研究進展 王繼亮，王國斌

組織工程骨修復(fù)中的局部基因療法 易靜，湯雪明

血液密度測量及其在基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床中的應(yīng)用 呂霞付，蔡紹皙

微囊化細胞移植的研究進展 周薇，王正榮

α穩(wěn)定分布噪聲下誘發(fā)電位潛伏期變化的自適應(yīng)檢測 邱天爽，王宏禹，李小兵，張旭秀，鮑海平，張楊

腦電逆問題的研究進展 鄭旭嬡，萬柏坤

聯(lián)合療法與放療的比較 高悅，楊國勝，王健琪，范曉宇，王華

常用蛋白交聯(lián)方法及其對膠原的影響 曹正國，李成章

訓練特倫德倫伯格癥步態(tài)的微處理器步態(tài)分析系統(tǒng)

由心磁圖信號的ST段偏移計算的總電流矢量檢查心肌異常的方法

在慢性聲刺激期間心率變異性的24小時節(jié)律變化

由運動心磁圖計算的電流比分布圖檢查心肌異常的方法

小型的經(jīng)腹胎兒和母體心電圖長時間記錄器

連續(xù)心輸出量監(jiān)護系統(tǒng)

磁共振圖像中非均勻場的校正 李音

微電極技術(shù)與腦運動性信息傳導的研究 宋毅軍，田心

信息融合技術(shù)及其在醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中的應(yīng)用 陳鵬慧，吳寶明

隱馬爾可夫模型的原理與實現(xiàn) 劉河生，高小榕，楊福生

肝臟組織工程學中的胚胎干細胞 胡安斌，鄭啟昌

骨組織工程種子細胞的研究進展 郭宗科

骨組織工程材料的表面修飾和細胞粘附 劉剛，胡蘊玉

聚氨酯的血液相容性評價 胡國棟

聚乳酸制備研究進展 李曹，王遠亮

基因納米粒子在血管再狹窄的基因治療中的應(yīng)用 李大偉，冷希崗

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在基因組信息學中的應(yīng)用 陳志宏，嚴壯志

胚胎干細胞向神經(jīng)細胞誘導分化的研究 沈干，叢笑倩，劉曉音，汪錚，曹誼林

植入式裝置與體外程控裝置數(shù)據(jù)交換技術(shù)的進展 曹妮妮，金捷，孫衛(wèi)新，狄亮

磁感應(yīng)斷層成像及其實驗室設(shè)計 李世俊，秦明新，董秀珍

生物芯片及其在生物醫(yī)學工程中的應(yīng)用 劉偉庭，郭希山，王鐘，陳裕泉，王立人

電磁場對骨組織和成骨細胞的作用 趙云山，張西正，郭勇

載藥納米微粒的臨床應(yīng)用研究進展 肖延齡，李伯

組織工程中生物材料表面修飾的研究 郝杰，鄭啟新

骨髓間充質(zhì)干細胞分離培養(yǎng)的研究進展 王運濤

脂肪組織工程研究進展 梁偉中

高強度聚焦超聲"切除"腫瘤過程中的空化效應(yīng) 顧惠瓊

睡眠監(jiān)護技術(shù)的發(fā)展 葉志前，鄭濤，裘利堅

軟骨組織工程種子細胞及預(yù)防其老化的研究進展 何黎升，高瞻，陳富林

Platelet-rich Plasma(PRP)在骨組織再生中的應(yīng)用 劉興文

獨立分量分析及其在腦電逆問題中的應(yīng)用 高諾，朱善安

哺乳類動物心室肌細胞的Luo-Rudy模型及計算機仿真研究的進展 金印彬，楊琳，闊永紅，張虹，黃詒焯，蔣大宗

3D-EIT圖像重建的研究進展 王妍，任超世

血漿蛋白對生物材料細菌粘附影響研究進展 李艷星，黃云超，熊素華

生物人工肝的臨床應(yīng)用及其生物成分研究中的幾個熱點問題 舒桂明

共同培養(yǎng)在生物人工肝中的應(yīng)用 黃艷欣，劉晨

有限元分析法研究脊柱生物力學的新進展 高允海

磁共振譜成像(MRSI)技術(shù)的研究進展 錢勇先，黃敏，林家瑞

生物電流檢測和組織功能成像的新技術(shù) 劉軍，李光，陳裕泉

心臟建模仿真研究進展 霍梅梅，夏靈

基于突變理論的心臟運動數(shù)學描述 劉，李迪，孫堯

骨組織力學信號轉(zhuǎn)導的研究 王昊，張西正，張永亮，郭勇

心室輔助裝置的內(nèi)皮化 李暉

基因工程的下游技術(shù) 周思翔，華慧，王正榮

軟骨組織工程種子細胞的來源、培養(yǎng)和評價 孫安科，裴國獻

角朊細胞培養(yǎng)技術(shù)最新進展 李政

異種煅燒骨材料的研究進展 趙銘，鄭啟新

腦磁源成像技術(shù)的研究進展 胡凈，胡潔，汪元美

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用 余輝，呂揚生

誘發(fā)電位的非線性動態(tài)提取方法 耿新玲，田心

用于組織工程化培養(yǎng)生物反應(yīng)器的研究進展 吳金輝，張西正，郭勇，武繼民，李瑞欣

一種新型醫(yī)用成像技術(shù)--微波激勵熱聲CT 吳石增，于陽，宋濤

上皮干細胞發(fā)育調(diào)控與臨床應(yīng)用的研究進展 平浩

組織工程化人工皮膚的構(gòu)建與應(yīng)用 劉德伍，劉德明

生物人工肝研究進展 李津榮

肝細胞的低溫保存及應(yīng)用研究進展 劉鴻凌，王英杰

體外循環(huán)中的肝素涂層技術(shù) 楊劍，易定華

人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中骨缺損的修復(fù)與重建 肖聯(lián)平

光纖納米生物傳感器的研究進展 李逸塵，潘愛英，姜信誠

納米控釋系統(tǒng)的應(yīng)用 劉源崗，王士斌，翁連進

磷酸鈣骨水泥藥物緩釋載體研究進展 楊莽，張彩霞，陳德敏

BMPs載體及緩釋系統(tǒng)研究新進展 尹紹雅，常祥平

軟骨組織工程種子細胞的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究進展 張艷，崔磊，曹誼林

破骨細胞細胞骨架的研究進展 李青南，陳槐卿

由豬肝細胞組成的人工肝支持系統(tǒng)的安全性問題 劉青，段鐘平

用于生物人工肝的肝細胞組織化培養(yǎng) 吳宇澄，趙衛(wèi)紅，余多慰

生物人工肝中肝細胞來源及培養(yǎng)的新進展 胡安斌，田源

癌熱療中超聲無創(chuàng)測溫方法的研究 吳水才，白燕萍，南群，夏雅琴

腫瘤熱療的熱劑量學應(yīng)用研究 王偉，李迎新

生物醫(yī)學范文第4篇

半導體量子點(Quantumdots,QDs)指的是尺度在幾埃與幾十埃之間的半導體納米晶體[1]。量子點是一類不同于本體又異于分子、原子特性的新型材料[2],具有量子效率和消光系數(shù)高、激發(fā)光譜寬、發(fā)射光譜窄、發(fā)射光的顏色隨粒徑變化、光化學穩(wěn)定性好等特點[3]。早期半導體量子點的應(yīng)用研究主要集中在微電子和光電子領(lǐng)域,直到20世紀90年代,隨著半導體量子點合成技術(shù)的進步,其作為熒光探針應(yīng)用于生物醫(yī)學領(lǐng)域的前景逐漸展現(xiàn)出來[4]。1998年,量子點作為生物探針的生物相容性問題得以解決,其在生命科學的應(yīng)用迅速發(fā)展。目前,用于生物探針的量子點主要由第二副族和第六主族的元素組成,如硒化鎘(CdSe)、硫化鋅(ZnS)、碲化鎘(CdTe)、硫化鎘(CdS)等[5]。在生物醫(yī)學領(lǐng)域,對生命現(xiàn)象的觀察和研究已深入到單細胞、單分子水平,量子點因在光學特性、表面修飾和生物功能化等方面具有的優(yōu)勢而在這些研究中得到了廣泛應(yīng)用[6]。

1量子點的制備方法

量子點的光譜性質(zhì)與其晶體結(jié)構(gòu)及單分散性密切相關(guān),因此,制備方法和工藝是決定其熒光性能的關(guān)鍵因素。量子點的化學制備方法按溶劑的不同分為以下兩種:在有機相中合成和在水相中合成。

1.1在有機相中合成

在有機溶劑中合成的量子點是基于有機物與無機金屬化合物或有機金屬化合物之間的反應(yīng)而形成的,其光化學穩(wěn)定性強、熒光效率高、合成方法成熟[7]。Stodilka等[8]在甲苯中合成CdSe量子點,然后再用ZnS進行包裹,得到CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點。Murray等[9]利用高溫反應(yīng)在有機相中合成出具有較強熒光性能的CdSe量子點,以二甲基鎘(CdMe2)和三辛基硒化膦(SeTOP)作為反應(yīng)前體、三辛基氧化膦(TOPO)作為配位溶劑,將前體的混合溶液快速注入劇烈攪拌的高溫TOPO中,待CdSe晶核形成后降溫,使其不再成核,再升溫使之緩慢生長,進而通過控制反應(yīng)時間來控制量子點的大小。楊衛(wèi)海等[10]以液體石蠟為高溫反應(yīng)溶劑、油酸和油胺為混合穩(wěn)定劑,采用高溫熱解法一步合成了高質(zhì)量的CdSe量子點。王香等[11]以Se和ZnO粉末為原料,在十六胺(HDA)、月桂酸(LA)和三辛基膦(TOP)有機溶劑體系中合成了膠體硒化鋅(ZnSe)和ZnS量子點,合成的量子點分散性好、純度高。然而,在有機相中合成的方法所選用的溶劑毒性大,合成條件苛刻,而且合成的量子點沒有水溶性,難以直接應(yīng)用于生物體系[12]。

1.2在水相中合成

水溶性是量子點應(yīng)用于生物體系的關(guān)鍵因素。在水溶液中合成量子點,不僅解決了量子點的水溶性和生物相容性問題,而且原料成本低、合成方法簡單、重復(fù)性高、綠色環(huán)保、量子點表面電荷和表面性質(zhì)可控、可直接用于生物標記,因而成為當前研究的熱點[13]。萬異等[14]在水相中以巰基丙酸(MPA)作為穩(wěn)定劑,合成出具有不同熒光發(fā)射波長的CdTe量子點,并考察了反應(yīng)條件對CdTe量子點熒光性能的影響。楊旭等[15]以檸檬酸(CA)和MPA為穩(wěn)定劑,采用低溫水熱技術(shù)合成了單分散的鈷離子摻雜的ZnS量子點。趙旭升等[16]采用一步合成法在水相中合成了PbS量子點,所合成的量子點單分散,粒徑為3~5nm,熒光量子效率高達11.8%。Xia等[17]以MPA作為配體,在水相中合成了CdTe/CdSe核殼結(jié)構(gòu)的量子點,該量子點對某些金屬離子如銅離子等顯示了很高的靈敏度。王超等[18]以MPA為穩(wěn)定劑在水相中合成了銅摻雜的ZnSe量子點,不僅克服了有機相合成量子點的生物相容性的問題,且避免了鎘等重金屬元素的使用。

2量子點的表面修飾

最初使用的量子點發(fā)光效率較低、易光化學降解和聚集,有機方法制備的量子點材料毒性大、生物相容性差、難以與生物細胞偶聯(lián)[19],因此有必要對量子點表面進行修飾來提高它的光學特性及與生物大分子連接的能力。目前采用的表面修飾方法主要包括巰基化合物修飾、硅烷化修飾和聚合物修飾等。Chan等[20]首次提出用巰基乙酸(TGA)修飾量子點,成功地解決了量子點與生物分子偶聯(lián)問題。宋冰等[21]用十八胺(ODA)對CdS量子點表面進行修飾,起到了鈍化表面的作用,減弱了CdS表面缺陷造成的電子空穴復(fù)合,從而減小了CdS量子點通過表面態(tài)發(fā)生輻射躍遷的幾率,有效地減弱了表面態(tài)發(fā)光。研究者還通過核殼結(jié)構(gòu)對量子點進行表面修飾,在提高量子點穩(wěn)定性和生物相容性方面取得了良好效果。曾慶輝等[22]采用連續(xù)離子層吸附技術(shù)合成了水溶性的CdTe/CdS核殼量子點,這種核殼結(jié)構(gòu)量子點具有更好的化學和光學性質(zhì)穩(wěn)定性、更高的量子效率,且易于生物標記。Hu等[23]先在CdSe/ZnS量子點表面包裹一層親水的二氧化硅(SiO2),然后用疏水的十八硅烷包裹,再與雙親性的聚乙烯-聚乙二醇分子進行組裝,形成了多重功能化核殼結(jié)構(gòu),大大提高了所合成量子點的生物相容性。

3量子點熒光探針在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用

量子點應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是作為熒光探針對生物體系進行研究,已用于腫瘤的檢測和診斷、DNA分子的檢測、蛋白質(zhì)的測定等方面。

3.1腫瘤的檢測和診斷

通過制備能與特殊分子結(jié)構(gòu)和基團結(jié)合的量子點,或?qū)⒘孔狱c與特異性的抗體鍵合,然后注入人體內(nèi),利用其專一性的結(jié)合和熒光特性,可以作為一種高效、穩(wěn)定的新型熒光標記物應(yīng)用于腫瘤的檢測與診斷。Wu等[24]用巰基乙胺修飾的CdSe量子點對人肝癌細胞進行檢測,通過觀察其熒光圖像及利用實時細胞電子傳感系統(tǒng)對其追蹤,發(fā)現(xiàn)CdSe很容易與細胞質(zhì)膜結(jié)合進入癌細胞,并使癌細胞的新陳代謝速度明顯減慢,為癌細胞的檢測與治療提供了新的方法。付志英等[25]用經(jīng)羊抗小鼠免疫球蛋白(IgG)和聚乙二醇修飾的功能化的CdTe量子點熒光探針對胃癌細胞相關(guān)抗原進行了檢測,與傳統(tǒng)方法相比,不僅光穩(wěn)定性得到很大提高,靈敏度也有所提高。Shi等[26]用縮氨酸修飾的CdSe/ZnS量子點對乳腺癌細胞進行檢測,量子點可以和癌變細胞快速結(jié)合,檢測時間大大縮短,且靈敏度較高。黃宇華等[27]用ZnS量子點熒光探針對裸鼠舌鱗癌移植癌組織切片中bcl-2蛋白進行分析,檢測結(jié)果定位準確、特異性強,為舌鱗癌的檢測提供了新的依據(jù)。陳軍等[28]研究CdTe量子點的濃度對口腔鱗癌細胞活性的影響發(fā)現(xiàn),量子點濃度在20nmol•L-1時,在幾小時至1~2d內(nèi),口腔鱗癌細胞的生長都沒有受到影響,甚至在較高濃度下的數(shù)小時內(nèi),活性也沒有發(fā)生明顯的變化,因此CdTe量子點可以用于對口腔鱗癌活細胞的觀察。Hu等[29]發(fā)現(xiàn)水相合成的CdTe/CdS量子點與IgG結(jié)合可以有效地提高對癌胚抗原(CEA)檢測的靈敏度,與熒光素Cy3(環(huán)磷酰胺)標記的IgG相比,量子點使熒光強度大大增強。#p#分頁標題#e#

3.2DNA分子的檢測

目前多采用熒光探針法進行DNA分子的檢測。熒光探針法與傳統(tǒng)的同位素法相比,具有檢測快速、重復(fù)性好、用樣量少、無輻射等特點。Han等[30]巧妙地將不同數(shù)量、不同熒光特征的量子點組合進內(nèi)部鏤空的高分子小球中,從而形成具有不同光譜特征和亮度特征的微球。這種量子點熒光微球標記物的發(fā)射熒光能力和穩(wěn)定性都很強,可以編成密碼標記不同的探針。根據(jù)微球上量子點的種類和它們之間熒光強度的比例,可以確定特異的DNA序列,同時獲得固定探針DNA和游離探針DNA的熒光信息。Patolsky等[31]通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移研究了在CdSe/ZnS量子點表面進行調(diào)節(jié)聚合反應(yīng)以及DNA復(fù)制的動力學過程。Dubertret等[32]利用膠束包覆的ZnO量子點與特定的DNA序列連接,通過熒光實驗對比,可以方便地識別與其互補的DNA序列。

3.3蛋白質(zhì)的測定

量子點與生物體或生物大分子通過特殊的相互作用鏈接,作為熒光探針標記細胞內(nèi)的不同部位或組分,可同時觀測到不同顏色的熒光,并可基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理進行蛋白質(zhì)非特異性檢測和定量分析[33,34]。蛋白質(zhì)對量子點熒光探針有熒光增強或猝滅作用,如邱婷等[35]研究了用TGA修飾的水溶性量子點CdSe/ZnS與不同蛋白質(zhì)的非特異性相互作用,發(fā)現(xiàn)牛血清白蛋白(BSA)、卵清蛋白、血紅蛋白和免疫球蛋白均能增強量子點的熒光,而細胞色素C卻使量子點的熒光猝滅,同時探討了量子點與蛋白質(zhì)相互作用導致熒光強度變化的原因。馬金杰等[36]研究了不同巰基試劑修飾的CdTe量子點與BSA的相互作用,認為用巰基乙酸、L-半胱氨酸、還原型谷胱甘肽三種巰基化合物修飾劑包覆的CdTe量子點與BSA的非特異性相互作用均為靜態(tài)猝滅過程。Liu等[37]用經(jīng)二巰基丁二酸(DMSA)修飾過的CdTe量子點檢測人免疫球蛋白(IgG),檢出限低至0.05ng•mL-1。許國峰等[38]通過制備鏈霉親和素修飾的CdTe量子點探針,建立了基于量子點探針的增強顯色可視化檢測方法,并結(jié)合蛋白質(zhì)芯片分析技術(shù),為反相蛋白芯片的制備提供了新的方法。

3.4其它方面

量子點熒光探針還可用于生物體內(nèi)藥物的檢測。凌霞等[39]研究了CdTe量子點與廣譜抗菌藥物帕珠沙星的相互作用。結(jié)果表明,隨著帕珠沙星濃度的增大,CdTe量子點的熒光強度線性降低,可對體內(nèi)藥物的剩余量進行測定。曹鳳歧等[40]基于CdS納米粒子的熒光強度增幅與諾氟沙星濃度成正比的作用機理,測定諾氟沙星的檢出限為1.5×10-3μg•mL-1。Chert等[41]采用量子點熒光探針法成功地將量子點標記的抗體用于殺蟲劑毒死蜱的定量檢測,大大提高了檢測的靈敏度。支援等[42]采用免疫磁珠磁性分離、免疫量子點熒光標記聯(lián)合應(yīng)用的檢測方法,快速分析了乳品中阪崎腸桿菌的含量,有望應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、食品安全等檢測領(lǐng)域。

生物醫(yī)學范文第5篇

英文名稱：Journal of Biomedical Engineering

主管單位：四川省科學技術(shù)協(xié)會

主辦單位：四川大學華西醫(yī)院;四川省生物醫(yī)學工程學會

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省成都市

語

種：雙語

開

本：大16開

國際刊號：1001-5515

國內(nèi)刊號：51-1258/R

郵發(fā)代號：62-65

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1984

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術(shù)文獻速報(日)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

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