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生物医学论文范文

生物医学论文

生物医学论文范文第1篇

根据抗拉试验,PGS的应力应变曲线表现为低模量、大延长率,是一种有弹性的、结实的材料。PGS的应力应变曲线类似于橡胶,其弹性性质来源于共价交联无规卷曲形成的三维网络结构。比如PGS的拉力杨氏模量为0.282±0.0250MPa,极限抗拉强度>0.5MPa;与之相比,聚4-羟基丁酸(P4HB)的拉力杨氏模量为253±5.29MPa,极限抗拉强度为10.4±0.554MPa,说明PGS的机械性能优于P4HB。PGS的杨氏模量介于韧带(含大量弹性蛋白和胶原蛋白)和肌腱(主要为胶原)之间,损伤应变(267±59.4%)近似动脉和静脉(达260%)而高于筋膜(达18%),说明PGS的机械性能与机体组织相似[1]。PGS的机械性能可以通过改变以下三个参数进行调整:固化温度,甘油和癸二酸的摩尔比以及固化时间。Chen等人[35]研究显示,固化温度在110℃、120℃、130℃时产物的杨氏模量分别为0.056MPa、0.22MPa、1.2MPa。Kemppainen和Hollister等人[20]研究结果显示杨氏模量随着甘油摩尔比例增加而降低,随着固化时间延长而增加。PGSA的丙烯酸基团影响交联的密度,因而丙烯酸化程度(DA)改变可以影响机械性能。PGSA的杨氏模量(0.05MPa(DA=0.17),1.38MPa(DA=0.54))和抗拉强度(0.05MPa,0.50MPa)与丙烯酸化程度线性相关。PGS机械性能稳定,浸泡于水中24小时后仍保持不变。在体内60天后以表面侵蚀的方式完全降解,降解过程中保持外形不变和表面完整,其质量呈线性丢失,而机械强度恒定;与之不同的是PLGA以块状溶解方式降解,其机械强度随质量丢失而下降,几何形状发生变化[1]。在生物相容性实验中,将NIH3T3成纤维细胞分别接种于PGS与PLGA表面,6天后观察发现PGS组细胞活力、形态及增殖速度明显优于对照组(PLGA组);在体内实验中,将PGS与PLGA分别种植于大鼠皮下,2周后PLGA组发现支架周围形成-140μm纤维增生囊,而PGS组仅见极少或没有纤维增生。

2PGS在生物医学中的应用

2.1PGS支架用于心肌修复PGS作为一种合适的心肌组织工程材料引起了广泛关注,多数研究注重于以PGS为基质的心肌补片的开发,目的在于向梗死局部输送健康心肌细胞并支持左心心肌收缩[35,53,8-10]。要成功之作人工心肌补片,PGS基质的硬度必须与天然心肌组织匹配。心肌细胞大约占心肌组织的1/3,非心肌细胞主要是成心脏纤维细胞(CFs),研究发现CFs在人工心肌组织重塑中具有重要作用。Milica等人[10]在研究中发现,以成纤维细胞预处理PGS之后再接种培养心肌细胞,可以为心肌细胞提供一个更好的微环境(可能是由于成纤维细胞对支架改造),有利于心肌细胞的粘附、分化,能够显著提高工程心肌组织的收缩功能。由于心肌的各向异性,以前的支架机械结构与心肌兼容性不足,支架的选择受到很大局限。GegeC等人[8]首次提出,利用微加工技术,将PGS支架加工为一种折叠式蜂巢状三维支架,其各向异性与天然心肌更加相似,且硬度和各向异性均可调控,可以克服以前支架机械结构方面的主要限制,并且与心肌细胞共培养时可以促进心肌细胞规律性排列、诱导其形成方向依赖的电生理特性,适合心肌细胞的生长。Aurélie等人[9]对这种折叠式蜂巢状三维支架(ALHPGS)应用有限元分析方法进行数学建模,创建了一种有限元模型,可以根据模型设计合成各向异性更适合心肌组织、硬度更小(可以加强心肌细胞介导的收缩功能)的ALHPGS支架。Rebekah等[12]根据有限元模型设计了一种双层组装的PGS三维弹性支架,可以更好地模拟天然心肌的结构和机械特性,不仅提供了一种增加心肌细胞功能组装的支架设计,也是三维弹性支架进一步计算和实证研究的基础。

2.2动脉组织工程中的PGS弹性支架目前,用于心脏搭桥手术的血管替代治疗有自体移植、同种异体移植、人工材料移植,但因为其实用性少、血栓并发症、顺应性不协调以及迟发内膜增生等原因,在直径小于6mm的动脉中使用较受限制。Kee-WonLee等人应用盐熔融法,制作出一种管状PGS支架(外径7mm),并植入经特殊培养的平滑肌细胞,电镜扫描显示其管壁厚度一致(539±18μm),官腔面大小毛孔随机分布,并且所有毛孔相连通,且与平滑肌细胞相容性良好,能很好的支持在脉冲流细胞反应器中的平滑肌细胞定向培养,表明这种支架在动脉组织工程中有很好的应用前景。人工小动脉移植后,若其与动脉顺应性不协调,长期灌流会出现内膜增生、再狭窄甚至闭塞等严重并发症。血管壁中层含有大量由平滑肌细胞合成的弹性蛋白并整合为弹力纤维,形成了血管的弹性和顺应性,在血管组织工程中具有重要意义[16]。PETER等人在实验中以PGS与PLGA为基质分别构建人工动脉,检测发现PLGA人工动脉表达胶原蛋白多,表现为塑性变形,而PGS人工动脉表达弹性蛋白多,表现为弹性变形、能自动恢复、与天然血管相似,表明PGS在生理顺应性上优于PLGA,更适合作为人工动脉基质。Kee-Won等人[15]将PGS制成血管状,在脉冲流细胞反应器中与平滑肌细胞共培养,3周后检测显示其弹性蛋白含量约为天然血管的20%,类似天然血管成分,这是在没有外生因素和病毒转染条件下首例组织工程合成成熟的、有组织的弹性蛋白的报道,是组织工程合成小动脉的重要进步。

2.3PGS作为神经引导材料神经修复和再生由于能直接影响病人的生活质量而受到广泛重视,神经组织工程的成就在于应用类似于细胞外基质并能支持细胞生长的人工支架调节细胞行为和组织生长,传统的自体神经嫁接方法和最新的神经重建疗法仍面临许多问题,许多组织工程材料如PGA,PLLA,PLGA,聚丙交酯ε-己内酯(poly(lactide-ε-caprolactone)),可生物降解聚氨酯(biodegrad-ablepolyurethanes),聚磷腈(poly(gano)phosphazenes),碳酸己内酯环丙烷(trimethylenecarbonate-caprolactone)等[54-60],由于引起明显的肿胀和促炎性,经研究不利于神经组织工程应用。Sundback等[18]将PGS与施万细胞(Schwanncell)在体外共培养,以PLGA作为对照组,通过检测发现PGS对施万细胞代谢活动、粘附、增殖没有毒性,不会引起细胞凋亡,相似或优于PLGA;在体内降解时PGS与PLGA相比,不发生肿胀,周围组织炎症反应及纤维变性轻微,表明PGS与PLGA相比具有明显的优越性,说明PGS是可以应用于神经重建的优秀的候选材料;PGS适用于神经组织工程的另一证据是其杨氏模量(0.04~1.2MPa)接近神经组织(0.45MPa)。与丙交酯/乙交酯、丙交酯/己内酯共聚物在体内膨胀100~300%相比,PGS几乎没有膨胀,PGS的这个优点减少了膨胀扭曲的基质使管腔变窄从而阻止神经再生的出现[61]。Sundback等的实验证明PGS的这些优良特性可以用于神经再生的研究,不过仍需要进一步的实验研究以获得大量体内外实验数据。

2.4PGS用于软骨组织工程虽然有报道认为,PGS由于能促进细胞去分化、mRNA过度表达以及降解速度过快等原因不适合应用于软骨组织工程[19],也有报道认为,可以通过改变PGS聚合时基础材料的摩尔比和固化时间,甚至用微加工方法设计三维结构,使得支架性能适合于软骨组织工程,此外通过有限元模型,可以有效地预测所设计的支架的性能,开发出适合软骨组织工程的新型支架结构,因此PGS支架可以用于支持软骨组织的再生[20]。Cather-ine等[21]在实验中将纤维软骨细胞接种到PGS支架中共培养4周后,检测到有大量胶原和粘多糖表达,细胞大量增殖,检测细胞支架复合体的切线模数与羊颞下颌关节盘相近,表明PGS在颞下颌关节盘组织工程中有极大的应用潜力。

2.5视网膜变性疾病的治疗视网膜变性疾病是由于感光细胞退化、光电信号转化功能障碍,可引起视力损害甚至失明。目前的治疗只能延缓疾病进展,而不能挽回丢失的感光细胞。William等人合成厚度为45μm的PGS薄片,作为视网膜前体细胞(RPCs)移植的载体,用于视网膜变性疾病的感光细胞替代治疗,研究发现PGS的机械特性与视网膜组织相近,优于之前报道的PMMA、PLA/PLGA等支架。视网膜移植治疗视网膜变性疾病的实验研究已进行了数十年,供体视网膜与宿主视网膜神经元之间难以形成有功能的突触连接是视网膜移植手术应用于临床的重要难题[24]。Christopher等人将经过多肽(RGD)修饰、以静电纺纳米纤维(层粘连蛋白和PCL)包被的PGS薄片与供体视网膜共培养,形成的复合体利于细胞粘附,并在共培养过程中去除了神经节细胞、视杆双极细胞、无长突细胞等,有利于供体视网膜与宿主视网膜神经元之间形成突触连接。Fredrik等人报道了一种选择性消除宿主感光细胞的方法:显微镜下将厚45μm的PGS薄片置入视网膜下腔,28天后,PGS降解,种植区的感光细胞层消失而视杆双极细胞、无长突细胞等仍保留、未受影响,这种方法从宿主方面为供体视网膜与宿主视网膜神经元之间形成突触连接提供了良好的环境。

2.6用于鼓膜穿孔的治疗目前慢性耳部感染多采用鼓膜造孔置管引流术治疗,引流管拔出后,由于鼓膜组织再生能力差,部分病人出现慢性鼓膜穿孔难以愈合。Aaron等[27]在试验中制作用南美栗鼠制作鼓膜穿孔(3~4mm)的动物模型,以线轴状的PGS塞子填塞修补穿孔,6周后所有11只实验动物中有10只穿孔愈合,组织学观察显示穿孔部位有新血管生成,表明PGS可以用于鼓膜穿孔的修补。Sundback等[28]在进一步的实验中显示,应用灵活的两步固化过程可以合成任何大小的线轴状PGS塞子,PGS良好的弹性性能使得PGS塞子置入过程简单易行,并且PGS可以促进细胞移行并稳定内外细胞层,使穿孔关闭。

2.7应用PGS作为生物可降解的药物载体局部给药可以减小药物的全身毒副反应,同时增加局部药物浓度,提高疗效,目前常用的方法是多聚物控制药物释放[29]。Zhi-JieSun等人[30]以氟脲嘧啶(5-fluouracil)与PGS复合得到5-FU-PGSs,此复合体在PBS中降解的过程中能保持原有形状,电镜扫描显示其表面形成不规则凹凸面,累积氟脲嘧啶释放统计显示第1天有双向的爆发释放高峰,7天释放完毕,并且体内实验要比体外实验快,HE染色显示移植复合体周围没有明显炎症反应,与周围组织相容性好、无组织毒性,以上表明,PGS是合格的可降解药物载体之一。在后续实验中证实,5-FU-PGSs的聚缩温度决定其机械特性、降解和药物释放,提高聚缩温度,可降低5-FU释放速率。Zhi-JieSun[31]等用姜黄素(curcumin)和PGS合成一种多聚复合物poly(glycerol-seba-cate-curcumin),体外实验证实该复合物能抑制人胶质瘤细胞(U87和T98cells)生长,在体内表现出持续的药物线性模式释放。Irene等[32]将PGS做成带微孔(100~150μm)的管状,管腔填环丙沙星满固体粉末,制成基本的渗透泵结构,在体外药物释放试验中检测药物释放速率,结果显示药物释放形式为零级控制释放,装置显示出良好的功能效果和稳定性,在泌尿系疾病尤其是慢性前列腺炎的治疗中有很好的应用前景。

2.8用于组织粘附材料壁虎足底每个趾垫都有若干行微小的绒毛,绒毛末梢具有很多分叉,当压在物体表面时产生分子吸力从而能够黏附在光滑表面,受此启发Albz等[33]用PGSA模仿壁虎足底形状制做出一种组织表面粘附材料,由于PGSA良好的组织相容性、弹性性能和可吸收性,可以用于替代缝合、空腔脏器水密缝合,疝、溃疡、烧伤的网眼材料,止血敷料等。Howard等实验发现,在腹腔手术中在损伤局部垫敷PGS薄片,可以有效防止术后腹腔内组织粘连。

生物医学论文范文第2篇

谁都知道要做一个有自信的人,现在谈这个问题你们可能认为有点多余,但不得不说的是在你面对复杂的大型设备时,面对几块多层电路板一字排开时,你可能会退怯,可能会放弃维修的念头,但是你应该坚信,无论多么复杂的设备,都有解决的办法。特别是年轻工程师刚进医院时信心很差,总觉得复杂的设备而且还是进口的,无法解决,万一故障扩大怎么办?于是请厂家工程师上门来修,长此以往,你就会变成一个只会联系工程师的话务员,缺乏自己独立的见解和思考。当然你也应该考虑到医院的效益问题,只有实在无法自主维修请教厂家。我认为还是要保持一个自主维修的心态,这个心态的建立就需要———信心[3]。

2多涉猎不同类别的知识(技术专长、学历)

现代医疗设备都是高科技产物,涉及多门专业,这就使得维修及管理工作越来越复杂,专业要求越来越高,而工程师不可能分工分的那么细,这就要求医学工程人员需要不断更新、拓展知识面,一专多能。我这里的“一专多能”并不是鼓励“万金油”,而是说钻研一种设备的同时需要掌握不同学科的知识。2014年我们申请了一个市级的课题———急救车供氧系统的改造,由于申报材料不是很充分,课题没有被成功立项。回顾整个准备过程,我觉得对我的整个团队,特别是对年轻人的锻炼意义还是挺大的。这个过程涉及到各方面的知识,不仅要学电子电路,还要学机械、电机拖动、液压气动,甚至还要求精通单片机以及编程方面的知识。我是这方面的外行,我的主要任务就是去管理好这个团队让他们各尽其责,但作为个人来说我认为获得新知识是一件非常愉快的事情,我坚信开卷有益,所以我平时也看一下这方面的书籍,来充实自己。现在的医疗设备更新速度之快,是我们始料不及的,作为年轻工程师更应该多看一些书,掌握新知识,特别是提高计算机和英语水平,这样才能让你在面对复杂的医疗设备时顺利完成“人机对话”。

3案例讨论(经历、工作成绩)

关于这一点,我是从以前当医生每周的病例讨论教学中以及参考相关资料总结出来的。有关研究证明,临床病例讨论在教学中能够激发学生的学习兴趣,有利于增强学生掌握技能的能力,有利于学生的创新能力,有利于学生对实际问题的感知能力,在教学上能够起到事半功倍的效果。鉴于此,在每周五下午,我们会组织医学工程部的工程师开个简短的例会,将这一周的维修工作情况做一个总结,也会讨论各个工程师在这周中维修中所面的问题以及解决办法,将自己的心得体会和经验与同事交流。我们医院每个工程师是按照科室分片区的,他们平时所遇到的工作就各不相同,工程师就不能全局的掌握全医院的医疗设备,没有量的突破,局限性很明显,所以开展这样的例会,能够让大家多了解不同的故障,有助于维修经验的积累。

4总结

生物医学论文范文第3篇

1.1年份分布发表文献年限从2005年到2013年,其中2007年以前为初级阶段,发文量极少,内容主要集中于可视化软件的介绍和原理研究;2008—2009年为过渡阶段,发文量有所增加,内容不仅包含了可视化软件的报道,且已经扩散到这些软件在不同领域研究中的应用,如期刊的文献计量学分析、某一主题的文献分析、基因之间关系的可视化图谱;2010年以后为发展阶段,发文量快速上升,内容也极大丰富。具体文献年度分布情况见图1。

1.2期刊109篇文献分别发表在56种期刊上,载文量为1篇的期刊39种;载文量为2篇的期刊11种;载文量为3篇的期刊3种;载文量为4篇的期刊1种;超过4篇的期刊有2种,分别是《医学信息学杂志》(15篇)和《中华医学图书情报杂志》(20篇)。期刊载文量情况见表1。

1.3作者及单位以第一作者统计,发表2篇以上文献的作者有10人,86人发表1篇文献,占作者总数的78.90%,详情见表2。根据洛特卡和普赖斯对科学家的生产率和活动规律的研究,数为N篇以上的作者为该学科的杰出科学家。式中,ηmax为发文量最多的作者的论文数量。因此,杰出科学家最低发文量应为N=0.749×(4)1/2=1.498≈2篇。根据以上数据统计,共有10位杰出科学家,23篇论文是他们发表的。根据普赖斯定律验证,该研究未形成核心作者群[4]。以所有作者统计,共有334名作者(423人次),平均每篇文献作者数约为3.88人,发文不少于3篇的共25人;发文2篇的共39人;发文1篇的为270人。具体情况见表3。以作者单位字段统计所有列出的作者单位进行统计,共80个。其中以专业的信息研究所、大学的医药信息系和医院的信息科及循证医学中心为主。具体情况见表4。

1.4基金支持109篇文献中有55篇有1个或数个基金支持,其中7篇文献有2个基金支持;8篇文献有3个基金支持;1篇文献有4个基金支持;1篇文献有5个基金支持;2篇文献有6个基金支持;其他为单个基金支持。统计发现以国家自然科学基金及青年基金和中国医学科学院医学信息研究所中央级公益性基本科研业务费专项资助两者最多,各省市地方性基金和院校基金次之。

2研究内容统计与分析

2.1词频分析使用EXCEL词频统计工具对摘要进行统计发现,词频超过30次以上的有意义的词语主要有文献、知识、热点、信息、技术、软件、关键词、网络、图谱、数据库、核心、作者、医学、数据,可以看出相关研究涉及知识图谱、文献计量、数据挖掘等领域,主要研究目的是热点追踪和趋势探讨。

2.2数据库分析通过全文浏览统计发现有34篇文献的数据来源于SCI(WebofScience),其次为CBM(27篇)、PubMed/Medline(20篇)、中国知网(14篇),其中不少文献是从多个数据库中同时选取数据,以方便对比分析。具体情况见表5。

2.3可视化软件分析随着科技文献信息的膨胀和信息技术的进步,各种数据挖掘工具应运而生[5]。统计数据表明(见表5),各类可实现信息可视化的软件以Citespace(26篇)、Ucine(t19篇)、HistCite(11篇)、Pajek(8篇)应用最为广泛。这些软件既有专业的科学知识图谱工具,如Citespace和VOSviewer等,也有社会关系网络分析软件,如Ucinet和Pajek等;既有专门针对外文数据库的,如HistCite,也有中英文均可使用的,如Citespace,但针对中文数据库的相对较少。

3结论

3.1信息可视化已经引起各方的关注通过上述分析,不难发现信息可视化已经成为医学信息学研究的前沿热点之一,相关技术的应用也逐渐形成趋势:基金支持力度相对较大,有基金支持的文献比例高达50.46%;作者群体不再局限于专业的信息研究与教学机构,已经开始向医药卫生各专业扩散;信息可视化已经走入教师与学生的视线,已经有学者提出精选知识图谱实验教学内容,搭建知识图谱网络教学平台[7]。

3.2信息可视化研究还需要更多的重视尽管信息可视化已经成为医学信息领域的发展趋势之一,但依然存在诸多问题。统计数据中可以发现,适用于中文数据库的可视化软件太少,大部分常用软件多为国外研发,对中文数据库的适用性较差,统计分析过程中需要繁琐的数据转换与处理,不适合相关技术的推广;专业的信息研究机构和医学信息教研室有成为核心研究团队的潜力,但核心作者群仍未形成,这需要广大医学信息服务工作者的努力;基础研究创新能力不足,研究依然处于引进与尝试应用阶段,对于文献计量学基础理论与可视化技术的结合方面的创新性研究相对较少。因此,信息可视化的研究还需要更多的重视与投入。

4结语

生物医学论文范文第4篇

1.1生长与繁殖特性

宁乡猪的繁殖期长,且繁育能力较强。公猪3月龄性成熟,5~6月龄可配种。母猪4月龄第一次发情,7~8月龄可配种,利用年限约8~10年。成年母猪的有效乳头可达12只以上,每胎产活仔数8~12头。

1.1.1种质特性朱吉等[1]发现宁乡猪经营养物质条件的改善及饲养科学的适应性变化,肢蹄卧系率降低92.2%,体尺体重性状和繁殖性状提高率分别达6.97%~27.67%、11.62%~17.44%,窝重提高率达26.91%~78.97%,特别是阉猪的生长速度和胴体性能明显提高。宁乡猪母猪日增重表现为前期低、中期高、后期下降的生长曲线,阉猪表现为前期高、中期低、后期回升的生长曲线,阉猪和母猪都具有生长肥育期日增重曲线的相似性。后备公猪的体重及体尺指标不及同龄母猪,主要是性成熟过早所致。

1.1.2肥育性能Rorz指出,改变日粮组成分与结构可以减少3.2%~62%的氮排出。宁乡猪与瘦肉型猪氮的消化利用能力存在差异,宁乡猪12.91%蛋白质日粮组具有较好的能氮平衡性。研究表明在宁乡猪生长肥育后期添加一定量的半胱胺可促进生长、提高胴体瘦肉率和改善猪肉品质。宁乡猪杂交组合具有较高的生长速度和胴体品质。宁乡猪生长肥育性能的可塑性较强,阉公猪的生长肥育性能优于母猪,优化饲粮是提高其肥育性能的基础。宁乡猪肥育期日增重与膘厚、肥育率呈正相关;胴体长与胴体宽、后腿重与腿臀围呈强正相关,与肥肉率呈弱正相关,与瘦肉率呈弱负相关;眼肌面积与瘦肉率呈弱负相关,而与肥肉率呈弱正相关。最近研究表明由于宁乡猪肥膘产量高,相对产值较低,所以55~85kg阶段是宁乡猪的最佳屠宰期。

1.1.3母猪营养需要研究表明宁乡猪母猪妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分别为37%~39%、22%~24%和39%~41%,相应的日摄食标准消化能分别为18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ,粗蛋白质分别为156g、242g、538g;提高母猪哺乳期采食量是节省能量、提高仔猪增重的重要途径,补饲青料可提高母猪的饲料利用率。近期研究表明14%以上的日粮蛋白水平有利于促进宁乡猪母猪的生长发育[7]。

1.2生理、生化指标研究表明宁乡猪白细胞总数、红细胞体积、淋巴细胞计数及血小板均低于三元猪;甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白与血清甲状腺素T3含量高于三元猪,血清甲状腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元猪,血清葡萄糖含量低于三元猪可能与胰岛素含量高于、胰高血糖素低于三元猪有关。与近交系五指山小型猪、广西巴马猪和贵州小型猪等国内小型猪相比,宁乡猪的碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、低密度脂蛋白-胆固醇和总胆固醇较高,而γ-谷氨酰转移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-胆固醇较低;与杜洛克猪、长白猪、大约克夏猪等国外引进品种猪相比,宁乡猪的丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶明显较高,总胆固醇明显较低,γ-谷氨酰转移酶、总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大[9]。郭洁平等[10]研究发现与长白猪相比,宁乡猪血清精氨酸、一氧化氮浓度较低,空肠前段和肝脏一氧化氮合成酶活性较高,肾脏中的一氧化氮合成酶活性最低,肠道和肝脏中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表达水平最高。

1.3病理特性研究发现猪流感(H3)诱发宁乡猪高热病病理变化主要在呼吸器官,表现为气管、支气管充血,肺肿大,小叶间质增宽,肺尖叶有实质病变,肠胃出现卡他炎症、弥漫性出血。外来良种猪及其三元杂交、二元杂交生猪发病严重,死亡率高,宁乡猪及其与外来良种猪的杂交后病症状较轻,治疗也容易一些,有的生猪甚至不治而康复,死亡率也相对较低[12]。

1.4肉质性状宁乡猪肌纤维纤细,纹理间脂肪分布丰富均匀,肉质细嫩,肉味鲜美,是北京奥运会唯一指定猪肉产品。根据营养需要推荐饲养标准配制日粮,测定肌肉常规成分、氨基酸、脂肪酸和矿物元素,发现宁乡猪肌肉内脂肪为5.37%,风味氨基酸高达220.5%,必需氨基酸高达122.4%,油酸(18:1)51.0%,亚油酸(18:2)7.74%,不饱和脂肪酸59.6%,是与深海鱼油媲美的保健食品。宁乡猪和三元猪鲜味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸总量差异不显著[1,13]。目前开展了宁乡猪与商品瘦肉型猪生长激素基因功能比较研究,王文策等选用了融合表达载体构建宁乡猪生长激素的原核表达质粒,成功构建重组原核表达质粒pET-GH。

1.5遗传学特性研究发现宁乡猪二、四、六月龄时体重变异系数均在16.28%以上,体长、胸围、腿臀围变异系数为5.66%~8.55%。宁乡猪的体长与胸围的遗传相关系数为0.43,表型相关系数为0.74,这与宁乡猪属于脂防型猪种、具有边长边肥的特点有关。宁乡猪头长、额宽、腿臀围、体高具有高遗传力,头长、额宽表型变量受环境偏差的影响较小。宁乡猪的乳头变异系数较小,产仔数、产活仔数、初生重、泌乳力、断奶重等性状的变异系数较大。宁乡猪毛色是品种特征和遗传稳定性的标志;与瘦肉量相关系数最高的是后腿重。研究发现TLR6基因片段MspI酶切位点的两种等位基因T/C的频率分别为0.186/0.814,TT基因型个体显著影响4月龄体质量性状,TT基因型4月龄体质量比CC型高25.92%;TT基因型个体显著影响45日龄体质量、6月龄体质量、体长和胸围性状,TT基因型45日龄体质量比CC型高12.46%,结果提示宁乡猪TLR6基因不同基因型对生长性状有着重要的影响,是宁乡猪育种应用中的一个潜在遗传标记。

2实验宁乡猪在生物医学研究领域中的应用

2.1实验宁乡猪应用于医学研究的优点研究显示灵长类、犬、猫等在动物实验研究中受到伦理限制,而猪被认为是研究人类疾病最合适的实验动物。既经济实用,又克服了同种器官的短缺。猪心血管系统的解剖、生理特征和对致动脉粥样硬化食物的反应与人类高度一致,成为心血管疾病研究的标准模型动物;猪肾脏的解剖和生理功能几乎是人类的复制品;猪也是皮肤和整形外科手术、皮肤烧伤等较理想的模型动物;小型猪还是皮肤黑色素瘤研究的首选实验动物。刚出生的或剖腹产得到的仔猪,是进行抗原抗体反应很好的模型动物,小型猪也是人类异种移植理想的组织、器官来源,可作为异种移植排斥反应的模型。

2.2实验宁乡猪在生物医学研究中的应用最近研究发现原代宁乡猪与其第一代仔猪13项血液生理指标如白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞积压及部分血液生化指标如总胆红素、尿素氮、总蛋白等有显著性差异,为宁乡猪实验动物化研究提供了参考数据。研究发现宁乡猪与人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高达93.2%,与小鼠同源性达90.76%,为内源性精氨酸的营养调节提供一个新的途径。赵拴平等发现宁乡猪的总蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指标都处于人参考值范围内,碱性磷酸酶、总胆固醇均高于人参考值范围。耿梅梅等还发现,门静脉灌注葡萄糖可使宁乡猪血糖短期升高,白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降,经机体代谢,上述指标逐渐恢复,但尿素氮、高密度脂蛋白、碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶的活性基本无变化。研究还发现宁乡猪与瘦肉型猪相比有不同的代谢,包括脂肪生成、脂质过氧化、能源利用和分区、蛋白质和氨基酸代谢、胃肠道微生物的发酵,肥胖宁乡猪可能是儿童肥胖研究的有用模型,也可能是研究动脉粥样硬化、糖尿病有利模型。宁乡猪完整线粒体基因组序列为有关遗传机制的进一步研究提供重要数据,但研究还表明宁乡猪可能不宜作为异种移植的适当供体。

3展望

生物医学论文范文第5篇

1)学生基础知识不牢固、基本功不过硬。生物医学工程是医工结合、多学科交叉的工科专业,目前,大部分高校在课程安排上似乎都存在过分强调“面面俱到”,导致学生对于专业性基础课没有足够的时间来学习消化,导致学生基本功不过硬。CDIO模式核心思想是培养学生掌握扎实的工程基础的理论知识和基本的专业技能,并在此基础上通过相关创新实践培养专业基础牢固、职业操守高尚的新时代具有高水平能力的工程师,对照这个模式,生物医学工程专业的基础知识与专业技能培养显得非常重要。

2)目前大部分高校工科教育重理论、轻实践,工程教育的师资队伍普遍缺乏行业背景,导致学生动手能力不强、实践技能差。毕业生到医疗设备相关生产企业工作,首先需具备最基本的动手能力和最起码的的专业技能,通过企业提供的短暂的岗们培训后就能够直接顶岗上任。但有些毕业生缺乏最基本的如钳工、车工、金工等知识,也不能对基本的医疗设备进行简单维修和故障纠错的能力,实践技能远不能达不到企业期望要求。

3)由于专业课程设置不合理,目前大部分高校所开设的课程“参照传统”,并未考虑课程的融合及学科知识之间的交叉,加上创新教育方面做得不够,必然影响培养的毕业生的工程科技与创新的能力,同时,导致毕业生缺乏实践动手能力和解决实际问题的能力,团队合作意识和人际交往能力也不够强。

4)教学方法老套,我国传统的教学方法主要以传授式的方式进行教学。它以教师讲授,甚至灌输为主,即填鸭式,它重在知识本身的传达,容易忽视学生是主体,所以,总是使学生处于被动学习中,自然不利于培养学生的主动学习和创新能力。显然,一旦学生缺乏主动学习的积极性和动力,学生的学习效果将大打折扣。

CDIO工程教育方法自实施以来,已取得了显著的成果,深受企业、工业界的欢迎。借鉴CDIO工程的教育方法,对我国生物医学工程专业人才培养提出以下建议:

1)更新工程教育理念,加强与企业的合作CDIO工程教育改革要将求学生理解如何构思-设计-实施-运行(Conceive-Design-Implement-Operate)。这些行动首先需要教育者树立正确的教育观并理解相应的教育理念,即CDIO工程教育培养理念。加强与企业的合作,建立校企业联合实训基地,给学生提供更多更实际的工程问题,培养学生真正分析问题解决问题的实践能力。让学生到企业,真正的参与企业的研发、生产,与企业工程师交流学习,提高学生工程能力与工程素养,同时,也让学生有更加明确的自我发展方向。

2)构建基于CDIO教育理念的一体化课程CDIO课程计划包括由相互支持的专业课程和明确集成个人、人际交往能力,产品、过程和系统建造能力为一体的综合能力培养的方案。一体化课程计划给学生提供一种学习经验,不仅让学生了解到知识、学科之间的相互融合,而且能让学生在学习过程中学到相互交叉的各种科学知识,此外,还能提高个人综合素质、人际间的交往能力以及对产品、系统建造的能力水平。构建一体化课程体系,以实现具有工程学、生物学和医学的基本理论知识及扎实的医学设备基本知识,能在医疗器械企业从事产品的设计、生产、安装、调试、操作、故障分析、营销及售后技术服务的教育目标为目标,通过导论、概论课程激发学生学习的兴趣和动力,强调把“设计———实现”融入一体化课程,在重视基础知识及基础理论的同时,对专业课程进行合理的整合,注重人文素养和工程实践,形成“宽口径、厚基础、重素质、强能力”的特色生物工医学工程课程体系。

3)构建新型的教学方法与教学方式在科技信息高速发展,医疗设备不断更新换代的当代,社会对生物医学工程师的要求越来越高,要求他们的知识结构与知识面更加合理,这样主动学习和终身学习能力显得更加重要。终身学习需要建立在主动学习之上,掌握终身学习的方法和技能。主动学习是学生发自内心的“我要学习”而不是“要我学习”,通过主动的学习,学生才能积极参与到思考和解决问题的一系列活动当中。培养学生主动学的方法是———“做中学”,学生在做中学新知识与新学习方法,充分体现了学与做的结合,知与行的统一。

生物医学论文范文第6篇

宁乡猪的繁殖期长,且繁育能力较强。公猪3月龄性成熟,5~6月龄可配种。母猪4月龄第一次发情,7~8月龄可配种,利用年限约8~10年。成年母猪的有效乳头可达12只以上,每胎产活仔数8~12头。

1.1种质特性朱吉等[1]发现宁乡猪经营养物质条件的改善及饲养科学的适应性变化,肢蹄卧系率降低92.2%,体尺体重性状和繁殖性状提高率分别达6.97%~27.67%、11.62%~17.44%,窝重提高率达26.91%~78.97%,特别是阉猪的生长速度和胴体性能明显提高。宁乡猪母猪日增重表现为前期低、中期高、后期下降的生长曲线,阉猪表现为前期高、中期低、后期回升的生长曲线,阉猪和母猪都具有生长肥育期日增重曲线的相似性。后备公猪的体重及体尺指标不及同龄母猪,主要是性成熟过早所致。

1.2肥育性能Rorz指出,改变日粮组成分与结构可以减少3.2%~62%的氮排出。宁乡猪与瘦肉型猪氮的消化利用能力存在差异,宁乡猪12.91%蛋白质日粮组具有较好的能氮平衡性。研究表明在宁乡猪生长肥育后期添加一定量的半胱胺可促进生长、提高胴体瘦肉率和改善猪肉品质。宁乡猪杂交组合具有较高的生长速度和胴体品质。宁乡猪生长肥育性能的可塑性较强,阉公猪的生长肥育性能优于母猪,优化饲粮是提高其肥育性能的基础。宁乡猪肥育期日增重与膘厚、肥育率呈正相关;胴体长与胴体宽、后腿重与腿臀围呈强正相关,与肥肉率呈弱正相关,与瘦肉率呈弱负相关;眼肌面积与瘦肉率呈弱负相关,而与肥肉率呈弱正相关。最近研究表明由于宁乡猪肥膘产量高,相对产值较低,所以55~85kg阶段是宁乡猪的最佳屠宰期。

1.3母猪营养需要研究表明宁乡猪母猪妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分别为37%~39%、22%~24%和39%~41%,相应的日摄食标准消化能分别为18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ,粗蛋白质分别为156g、242g、538g;提高母猪哺乳期采食量是节省能量、提高仔猪增重的重要途径,补饲青料可提高母猪的饲料利用率。近期研究表明14%以上的日粮蛋白水平有利于促进宁乡猪母猪的生长发育。

2生理、生化指标

研究表明宁乡猪白细胞总数、红细胞体积、淋巴细胞计数及血小板均低于三元猪;甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白与血清甲状腺素T3含量高于三元猪,血清甲状腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元猪,血清葡萄糖含量低于三元猪可能与胰岛素含量高于、胰高血糖素低于三元猪有关。与近交系五指山小型猪、广西巴马猪和贵州小型猪等国内小型猪相比,宁乡猪的碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、低密度脂蛋白-胆固醇和总胆固醇较高,而γ-谷氨酰转移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-胆固醇较低;与杜洛克猪、长白猪、大约克夏猪等国外引进品种猪相比,宁乡猪的丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶明显较高,总胆固醇明显较低,γ-谷氨酰转移酶、总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大[9]。郭洁平等[10]研究发现与长白猪相比,宁乡猪血清精氨酸、一氧化氮浓度较低,空肠前段和肝脏一氧化氮合成酶活性较高,肾脏中的一氧化氮合成酶活性最低,肠道和肝脏中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表达水平最高。

3病理特性

研究发现猪流感(H3)诱发宁乡猪高热病病理变化主要在呼吸器官,表现为气管、支气管充血,肺肿大,小叶间质增宽,肺尖叶有实质病变,肠胃出现卡他炎症、弥漫性出血。外来良种猪及其三元杂交、二元杂交生猪发病严重,死亡率高,宁乡猪及其与外来良种猪的杂交后病症状较轻,治疗也容易一些,有的生猪甚至不治而康复,死亡率也相对较低。

4肉质性状

宁乡猪肌纤维纤细,纹理间脂肪分布丰富均匀,肉质细嫩,肉味鲜美,是北京奥运会唯一指定猪肉产品。根据营养需要推荐饲养标准配制日粮,测定肌肉常规成分、氨基酸、脂肪酸和矿物元素,发现宁乡猪肌肉内脂肪为5.37%,风味氨基酸高达220.5%,必需氨基酸高达122.4%,油酸(18:1)51.0%,亚油酸(18:2)7.74%,不饱和脂肪酸59.6%,是与深海鱼油媲美的保健食品。宁乡猪和三元猪鲜味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸总量差异不显著。目前开展了宁乡猪与商品瘦肉型猪生长激素基因功能比较研究,王文策等选用了融合表达载体构建宁乡猪生长激素的原核表达质粒,成功构建重组原核表达质粒pET-GH。

5遗传学特性

研究发现宁乡猪二、四、六月龄时体重变异系数均在16.28%以上,体长、胸围、腿臀围变异系数为5.66%~8.55%。宁乡猪的体长与胸围的遗传相关系数为0.43,表型相关系数为0.74,这与宁乡猪属于脂防型猪种、具有边长边肥的特点有关。宁乡猪头长、额宽、腿臀围、体高具有高遗传力,头长、额宽表型变量受环境偏差的影响较小。宁乡猪的乳头变异系数较小,产仔数、产活仔数、初生重、泌乳力、断奶重等性状的变异系数较大。宁乡猪毛色是品种特征和遗传稳定性的标志;与瘦肉量相关系数最高的是后腿重。研究发现TLR6基因片段MspI酶切位点的两种等位基因T/C的频率分别为0.186/0.814,TT基因型个体显著影响4月龄体质量性状,TT基因型4月龄体质量比CC型高25.92%;TT基因型个体显著影响45日龄体质量、6月龄体质量、体长和胸围性状,TT基因型45日龄体质量比CC型高12.46%,结果提示宁乡猪TLR6基因不同基因型对生长性状有着重要的影响,是宁乡猪育种应用中的一个潜在遗传标记[15]。

6实验宁乡猪在生物医学研究领域中的应用

6.1实验宁乡猪应用于医学研究的优点研究显示灵长类、犬、猫等在动物实验研究中受到伦理限制,而猪被认为是研究人类疾病最合适的实验动物。既经济实用,又克服了同种器官的短缺。猪心血管系统的解剖、生理特征和对致动脉粥样硬化食物的反应与人类高度一致,成为心血管疾病研究的标准模型动物;猪肾脏的解剖和生理功能几乎是人类的复制品;猪也是皮肤和整形外科手术、皮肤烧伤等较理想的模型动物;小型猪还是皮肤黑色素瘤研究的首选实验动物。刚出生的或剖腹产得到的仔猪,是进行抗原抗体反应很好的模型动物,小型猪也是人类异种移植理想的组织、器官来源,可作为异种移植排斥反应的模型。

6.2实验宁乡猪在生物医学研究中的应用最近研究发现原代宁乡猪与其第一代仔猪13项血液生理指标如白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞积压及部分血液生化指标如总胆红素、尿素氮、总蛋白等有显著性差异,为宁乡猪实验动物化研究提供了参考数据。研究发现宁乡猪与人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高达93.2%,与小鼠同源性达90.76%,为内源性精氨酸的营养调节提供一个新的途径。赵拴平等发现宁乡猪的总蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指标都处于人参考值范围内,碱性磷酸酶、总胆固醇均高于人参考值范围。耿梅梅等还发现,门静脉灌注葡萄糖可使宁乡猪血糖短期升高,白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降,经机体代谢,上述指标逐渐恢复,但尿素氮、高密度脂蛋白、碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶的活性基本无变化。研究还发现宁乡猪与瘦肉型猪相比有不同的代谢,包括脂肪生成、脂质过氧化、能源利用和分区、蛋白质和氨基酸代谢、胃肠道微生物的发酵,肥胖宁乡猪可能是儿童肥胖研究的有用模型,也可能是研究动脉粥样硬化、糖尿病有利模型。宁乡猪完整线粒体基因组序列为有关遗传机制的进一步研究提供重要数据,但研究还表明宁乡猪可能不宜作为异种移植的适当供体。

7展望

生物医学论文范文第7篇

由于不同的生物组织对激光的吸收系数不同,因而他们吸收的光能量大小也不同。在均匀的入射光照射下,不同的生物组织产生的光声信号的强度也是不一样的。这些信号是生物组织内部信息的反映,包含着生物组织内部的成分、结构等信息,基于生物组织内部的光学吸收系数分布,就可以获得组织内部的组织结构、病理信息等。通过一定的方法对光声信号进行采集、处理,并重建出组织结构图形,结合生物组织中光学吸收系数的分布,可以定量分析组织结构的变化情况,即对生物组织进行功能成像,反映了组织内部微小的病变、血红蛋白浓度、血氧浓度等重要参数。

2基于非聚焦单阵元探测器的光声成像系统设计

光声断层成像系统采用非聚焦激光照射样品,并采用非聚焦超声换能器检测被样品照射区域周围的光声信号,从检到的光声信号,反演出成像区域生物组织的光吸收系数的空间分布,并且由此绘制组织被照射区域的光声图像。一般在光声断层成像的实验研究中,为了简化系统的复杂程,减少实验成本,提高实验稳定性,往往采用一个超声换能器对生物组织进行旋转扫描。

美国圣路易斯华盛顿大学的LiHongVWang在2003年时带领研究小组利用非聚焦的单阵元超声换能器对小鼠大脑进行光声断层成像,实现了对老鼠大脑皮层的高对比度成像,对大鼠脑部进行光声断层成像,血管成像结果与脑部解剖结果十分吻合。随后各式各样的单探头扫描实验系统用于小鼠的肿瘤生长、血管变化和关节成像。使用单阵元非聚焦超声换能器采集光声信号,对于每次采集到的距离换能器不同半径弧的光声信号光声信号,需对其求积分。因此不能采集单一方向的光声信号,需要围绕生物组织旋转换能器,采集样品各个方向的光声信号,最终通过数值计算模拟出光声图像。该实验装置由于只需一个超声换能器,信号采集电路比较简单,成本较低。但由于加入了旋转机构旋转超声换能器,实验装置的结构变得相对复杂,采集数据时间稍长,而且引入了机械振动误差,成像结果受机械硬件影响较大。于是发展出阵列圆形扫描系统,采用这种方式的系统采集多个通道的光声数据。可以有效地减少信号采集时间,因此这种采集方式被大多数实验者采用。LihongV•Wang等首次用512个阵列的环形探头实现了高分辨率的大脑血管实时成像,并对小鼠脑中的光声造影剂进行了监控。V•Ntzi-achristos等也用64个阵元组成180°圆弧对小老鼠的腹部、胸部和心脏进成像,它的动态图像帧频能达到10Hz。

3结束语

生物医学论文范文第8篇

核酸适体是一种通过结合蛋白质、离子、核酸、细胞等目标分子,并借助配位系统进化技术(SELEX)经体外筛选的人工合成肤分子。适配体不仅具有分子量小、化学稳定性好等优点,故被称为“化学抗体”,常常被化学工作者用于分子识别和靶标物检测研究的重要工具,从而为生物分析方法和设计传感器提供了新的思路。核酸适体还可以形成发夹、凸环、假结等稳定的空间结构。在分子识别时,通过目标分析物的诱导,单链核酸适体常常会形成或是折叠成特殊的二级结构。单位点结合和双位点结合两种是最常见的适体与靶体之间的相互作用。根据研究,一旦适配体的结构稍有差异,则可能会导致靶分子与其结合的阻碍。而这些特点有助于高灵敏、高选择性和快速高通量的靶标分子的分析检测,逐渐成为了分析化学领域的研究和应用热点。目前研究人员仅仅只是核酸适体的新分析方法(电化学法、荧光、比色法、压电和SPR)。

2压电生物传感器

压电生物传感器是通过使压电晶体表面产生微小的压力变化,引起振动频率的改变而制成的传感器。这种方法不仅充分利用压电石英晶体对表面电极区附着质量的敏感性,同时还结合了生物功能分子抗原和抗体之间的选择特异性。其组成部分为:压电晶体、振荡电路、差频电路、频率计数器及计算机等部分。压电晶体通常具有9MHz的谐振频率。而这种晶体大多是使用石英晶体按照AT方式进行切割形成的。振荡电路通常会有两个设置,一个是晶体检测振荡电路,而一个是晶体参比振荡电路。所谓参比电路就是指为了减少或消除一些温度、气压、粘度等的误差影响。通常可以用频率计数器来改变压电晶体的谐振频率和频率的改变,随后在有计算机对其实时数据进行处理。压电生物传感器因其不仅具有装置简单,而且其高灵敏度、快响应速度以及实时动态检测等优点而得到人们的广泛关注。而人们研究的热点正是压电免疫传感器和压电基因传感器。其中压电免疫传感器常常是用于检测微生物、免疫球蛋白等蛋白物质、生物小分子等。压电免疫分析技术和流动注射分析技术两者的结合可以实现对复杂品的分析,进行连续检测。压电免疫传感器常常被用于反应动力学的研究,从而直接检测生物的反应过程。随着液相压电传感技术的逐渐成熟,尽管压电基因传感器的研究还刚刚起步,但目前已经可以用于表面杂交过程的动力学研究,为基因学的优化提供了重要的依据。