生物医学工程学进展范文

导语：如何才能写好一篇生物医学工程学进展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

英文名称：International Journal of Biomedical Engineering

主管单位：中华人民共和国卫生部

主办单位：中华医学会;中国医学科学院生物医学工程研究所

出版周期：双月刊

出版地址：天津市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1673-4181

国内刊号：12-1382/R

邮发代号：18-86

发行范围：

创刊时间：1978

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

篇2

关键词：工科院校;生物医学工程专业;生物实践教学;教学改革

中图分类号：G6421 423;Q 95-33 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0075-02

生物医学工程（Biology Medical Engineering，BMI）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的，其主要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，多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向，课程设置主要包括工程类课程和医学类课程，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。

在生物医学工程专业的培养体系中，实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的，因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量，上述领域的实践教学体系完善、教学平备。比较而言，学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱，特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足，存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题，我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手，对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施，取得一定的效果。

一、生物学实践教学存在的问题

南京邮电大学是传统的工科院校，信息学科是学校的办学特色。在工学为主体，以及“大信息”的背景下，学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强，相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展，以及生物医学领域研究和应用的快速发展，迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识，激发学生的学习兴趣，在生物学教学方面，我校目前开设了几门生物学领域的课程，包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。

由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础，因此这些课程的师资力量较为缺乏，实验教学平台也比较薄弱。此外，生物医学课程多属于理论加上实验的课程，要求课时较多。以解剖与生理为例，理论课要讲51个学时，实验课也需要51个学时[4，5]。但我校生物医学工程专业大纲，对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此，在这些课程的理论课教学上，需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4，5]。在实验教学上，由于课时的限制，大多为演示实验或参观，学生缺乏动手实践机会[6]。

笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时，有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣（表1），并且有30%的同学希望能有动手实践的机会（表2）。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求，因此，必须采取有效的改进措施提高教学平水，满足学生的学习要求。

二、生物医学实验教学改进办法

1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平，近几年来，已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才，构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等，这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。

2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平，同时为了满足学校科研项目发展的需要，我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心，结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地，使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能，以培养生物医学工程领域创新性人才，同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台，以加强不同学科间的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上，我们为学生设立了核酸分离和检测，核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室，观看并亲自动手操作，极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。

3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设，我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题，许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目，通过开放性实验，让学生走进实验室和动物房，让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。

在教学中，教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目，鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合，以教师的科研项目为载体，让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体，让学生独立查阅中外文献，了解项目最新的国内外研究进展，设计实验方案，学习各种新的实验技术，掌握科学研究方法，这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力，培养创新思维，同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明，上述教学方法激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。

同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系，带领学生参观实验室，让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系，让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。

生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科，生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题，我们开展一系列的教学改革与实践，取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的参与热情，提高学生的实践能力，并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上，继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法，从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。

参考文献：

[1]章浩伟，秦翥，刘颖，等.创新实践模式在生物医学工程教学中的探索[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：117-120.

[2]李天钢，马春排，李自毅，等.生物医学工程创新实验室建设和实践教学改革[J].实验室研究与探索，2008，27（7）：21-22，46.

[3]马春排，李天钢，李自毅，等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验定研究与探索，2010，29（4）：103-105，122.

[4]李小慧，吴建盛.理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考[J].中国电力教育，2013，（10）：161-163.

[5]严振国，施雪筠.解剖生理学[M].2版.中国中医药出版社，2004.

[6]路宏朝，王杨科，陈文强，等.基于能力培养的人体解剖生理学实验教学改革[J].实验室科学，2011，11（3）：35-37，40.

[7]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，25（2）：148-151.

[8]冯波，翁杰，黄楠，等.结合学科特点和自身优势建立生物医学工程本科专业实验教学体系[J].实验技术与管理，2006，23（10）：15-17.

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心脏猝死是一个影响人类社会健康的重要因素

心脏性猝死已对广大人民的健康造成严重危害，因而对心脏性猝死的防治应该成为医疗卫生事业的工作重点然而由于猝死的特殊性和不可预测性。90％的猝死患者发生在院外在欧美国家 院外生存率约为3％－5％。近年来随着体外自动除颤器的应用，院外公共场所心肺复苏的成功率明显提高。由于中国社会人群中急救意识的贫乏猝死后复苏的成功率极低，因而在猝死防治中应该从两方面入手是对高危患者进行筛选并积极地预防治疗。二是提高公共场所的急救能力，大力开展对心肺复苏急救知识的普及活动，并增加公共场所除颤设施的设置和应用。

普及心律失常治疗新理念造福广大患者

心律失常发病率高可见于患各种疾病的人群；危害性大 心律失常发生后除一般症状外，甚至会出现严重的血流动力学障碍导致患者头晕、晕厥甚至猝死，因而必须进行积极彻底的治疗。心律失常的治疗具有多样性，多层面的特点，即药物治疗、起搏治疗、导管消融治疗以及外科治疗。

药物是心律失常治疗的经典手段

药物是心律失常治疗的经典手段已有数十年的历史，但自CAST试验后抗心律失常药物的选择理念有了重大改变，1类抗心律失常药物的应用受到了越来越多的制约而¨类抗心律失常药物因为逐步登上心律失常药物治疗的舞台，成为这一领域的主角。但近年来，随着临床实践的深入，不同疾病状态下抗心律失常药物的个体化优选已成为这一领域令人关注的焦点之一，针对不同的疾病，抗心律失常药物的应用也有所不同，如：对于急性心肌梗死后的急性心律失常的治疗Ic类抗心律失常药物虽然有效但CAST试验证实其会增加远期死亡率，已不建议选用。更多的循证医学证据显示：胺碘酮能够有效控制这类心律失常症状，不增加远期死亡率，而多项临床研究也提示β受体阻滞剂能够减少心脏性猝死的人数，因而2006年室性心律失常和心脏性猝死防治指南中明确提出：胺碘酮是治疗恶性室性心律失常的基石，β受体阻滞剂是防治心脏性猝死的中流砥柱。

深化生性起搏的理念

随着起搏治疗的深人和广泛应用，人们同时也越来越认识到起搏治疗中的弊端，例如：过多的右室心尖部起搏能够增加房颤和卒中的发生，因而近年来，生理性起搏的理念已被从初始的普通双腔起搏进一步上升到优化起搏部位，优化起搏间期和起搏模式，通过这些努力和提高，减少了非生理性起搏带来的危害。

而心室再同步化治疗(CRT)心力衰竭已成为心力衰竭患者治疗的新希望，目前CRT治疗心衰在大量循证医学证据的支持下已成为心衰治疗的重要方法并已作为重要治疗策略写入国内外多项心衰治疗指南，这技术在我国也进行了较为广泛的开展，越来越多的心衰患者从中受益，但同时也出现和存在着诸多令人关注的问题和困惑，例如窄ORS波 房颤患者能否获益7如何提高CRT的疗效?如何识别CRT治疗可能无效的患者?

因而医生在为患者进行起搏治疗时，要全面考虑生理性起搏的选择，既要减少非生理性或不全面的生理性起搏带来的危害还要减少患者不必要的经济负担。

正确运用导管消融技术根治心律失常

导管消融技术作为心律失常介入治疗的核心技术作为一项根治心律失常的技术在中国的应用历史已逾15年，广大患者深受其益。使越来越多的患者摆脱了心律失常的困扰和危害并且随着生物工程技术的飞速发展和治疗理念的更新其治疗的适应症在不断的扩大，已从初始的室上性心动过速，发展到今天的房颤，室颤的消融。在导管消融治疗的新领域中，以房颤为例，导管消融技术的应用改变了房颤治疗的传统理念，即只能应用药物维持治疗，使广大患者看到了根治房颤的希望，并且随着房颤消融技术的更新和提高，房颤的消融也从仅适用于阵发性房颤，延展到持续性房颤也可以消融，从孤立性房颤拓展到高血压，心肌病甚至部分心衰患者的房颤也可进行消融治疗。但是射频消融能否成为房颤的一线治疗仍是本次大会和未来争议的焦点。

充分认识介入治疗的并发症

不论是起搏治疗还是导管消融治疗，并发症都不可避免，但是并发症的发生与医生的技术水平和对并发症认识的水平和证实的程度密切相关，近年来受到广大医生的重视本次大会有关介入并发症的专场，人头涌动、座无虚席，各位讲座专家结合临床实例，生动而细致地介绍了常见和特殊并发症的表现和临床处理方法，使参会代表颇为受益。

在心律失常治疗领域中，必须正确掌握各种治疗技术的适应症正确运用各项技术和药物，才能造福于患者。

搭建生物医学工程学的桥梁促进国产化技术的提高

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科研创新，不断突破

1941年2月出生于江苏常熟辛庄的宁新宝，1965年毕业于南京大学物理系无线电电子学专业。现为南京大学电子科学与工程学院教授、博士生导师，南京大学生物医学电子工程研究所所长、《数据采集与处理》编委，兼任全国生物医学物理研究会理事长（筹）、中国电子学会生物医学电子学分会委员、江苏省生物医学工程学会生物医学信号检测与处理专业委员会主任委员、南京市物理学会副理事长等职、享受国务院颁发的政府特殊津贴。多次参加国内外学术会议，曾应邀访问意大利ICTP。

在从事医学物理与生物医学电子学的教学和科研工作的过程中，宁新宝教授擅长以电子学、物理学和系统控制学为手段，研究生物医学信息的检测处理和分析，探索生命活动的机理、生物医学信息的特征和规律，开发为防病治疗等医学应用服务的设备与系统等。多年的潜心研究，他已经取得了很多可喜的成绩。

凭借着丰富的专业知识和对科学的热爱，宁新宝教授于1981年研制出了“XDL―心电磁带录放仪”，并获得江苏省重大科技成果奖。同时，他非常注重将研究成果转化为生产力，为提高我国临床诊断的准确率做出了贡献，取得了一定的经济效益。20世纪90年代初，他研制推出的“高频心电图检测仪”为高科技医疗诊断设备获得国家专利，并被南京一家公司采纳。

经江苏省科委组织的成果鉴定会，宁教授研究的省应用基金资助项目――“高频心电图计算机模拟”研究得到了专家的高度评价，一致认为：“该研究领先国内，达到国际先进水平，对高频心电图研究是一个突破性进展，不但从方法学上开辟了新方向，而且为进一步深入的研究，进行临床诊断及更广泛的应用提供了理论基础。”

科技创新永无止境。近期，宁新宝教授在高频心电的研究方面又有新的进展，发现非线性参数有“共振”现象，由此获得了对心脏疾病敏感的非线性参数，并用获得的多个线性和非线性高频参数在多维空间中拟合多维曲面诊断心脏疾病的新方法，为高频心电图的深入研究开辟了一个新途径。另外，他研制出了具有知识产权的“18导同步心电监测分析仪”和“生物反馈技术”，后者包括“人体平衡功能检测训练系统”、“自主神经功能仪”和“肛直肠肌生物反馈仪”等三项成果。其中“人体平衡功能检测训练系统”2006年获得江苏省科技进步二等奖，2008年又获得国家教育部科技进步推广类二等奖。

理论创新与科研实践结合能够产生更大的价值。多年来，宁新宝教授在科研工作中屡次提出新理论并加以实践，他研究了“生命活动中的非线性现象”的国际前沿基础性课题，率先提出了心脏电活动混沌现象中关联维参数的分布特性，率先研究心电图信号波形的多重分形特性，率先提出研究NAR模型的短时（500个心律值）HRV信号非线性特性、模式熵、基本尺度熵等，及研究这些非线性特性与人的衰老、心脏疾病之间关联程度等，均取得了可观的创新成果。近年，他又研制出基于互联网的“个人健康管理系统”，实现对心电、血压、血糖等多功能参数的检测分析与监护。此外，在指纹识别核心技术、超声外科手术刀、医学图像处理以及低功率超声辐射微泡试剂诱导新生血管栓塞治疗肿瘤机理研究等方面，他也取得了可喜的成绩。

人才培养，桃李芬芳

“学为人师、行为世范，显大家气度；著书立说、厚德载物，成高山仰止。”宁新宝教授对国家的贡献不只于科研领域，更在于他在教育领域获得的认可。作为教授、博导，宁教授要承担本科生教学工作和研究生的培养工作，并主要承担《生物医学电子学》和《传感器原理》等课程的教学工作，为祖国培养了很多高新科技人才。

至今，宁新宝教授已培养硕士生60余名，进修教师10余名，博士生22名，博士后4名。他个人先后荣获南京大学第五届研究生导师教书育人奖和第五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛园丁奖。他培养的学生中不乏出类拔萃者，在他的指导下，学生的论文《心率变异性HOLTER系统的研究》于2001年被评为江苏省首届优秀硕士学位论文；由学生设计完成的“家用心电遥测监护系统”荣获1997年第五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖，另一项经他指导完成的“‘多科特’心脏保健系统科技创业计划”获得了江苏省金奖和全国银奖。

宁新宝教授笔耕不缀，先后发表学术论文200多篇，2000年到2013年间，生物医学信号非线性动力学分析研究方面发表的SCI论文50余篇；出版著作《生物医学电子学》、《物理化学生物传感器》、《近代电子医疗设备与技术》等六本。他为我国医学物理与生物医学电子学的教学发展提供了丰富的理论联系实际的科学内容，促进了学科的不断发展。

硕果累累，继续攀登

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大会开幕式由白求恩和平医院王冬梅教授主持，河北省卫计委主任张绍廉、中国医学工程学会心律分会前主任委员郭继鸿、中国医学工程学会心律分会主任委员马长生、白求恩国际和平医院政委鲁建辉等出席开幕式并致辞，充分肯定了河北省心血管病领域近年来所取得的成就，并对燕赵大地心血管领域的发展寄予更高期望。

心血管病死亡率高居首位，防治工作任重道远

目前，心血管病是威胁人类健康的主要杀手。据悉，2014年，中国心血管病死亡率仍居疾病死亡构成的首位，高于肿瘤及其他疾病。其中，农村心血管病死亡率从2009年起超过并持续高于城市水平。心血管病占居民疾病死亡构成在农村为44.60%，在城市为42.51%。全国每5个死亡人口中，就有2个死于心血管病。心血管病的现状令每一个心血管病医生深感责任重大，心血管病防治工作任重而道远。

本次会议本着“追踪前沿，注重实用，坚持学术”的宗旨，坚持以临床实践为主，以普及和规范化为主题，中华医学会心电生理与起搏分会副主任委员、江苏省人民医院曹克将教授，大会主席、白求恩国际和平医院王冬梅教授，河北以岭医院贾振华教授等多名国内著名心血管病专家分享临床经验。会议涵盖基础知识继续教育、医学前沿及进展讲座、心血管疾病防治共识和指南解读、临床疑难病例讨论等内容，精彩纷呈。

与会专家讲座精彩纷呈

曹克将教授对《2016室性心律失常中国专家共识》进行了解读，详细介绍了室性早搏、非持续性室性心动过速等不同类型心律失常的治疗策略。在“室性早搏”治疗方面，曹教授特别提到，循证研究证实参松养心胶囊可有效抑制室性早搏，尤其窦性心动过缓合并室性早搏患者，因此，2016年的《室性心律失常中国专家共识》中推荐其作为治疗药物，证据级别为ⅡA/B。据悉，参松养心胶囊是唯一进入室性心律失常专家共识的中药。

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【关键词】 　一体化；手术室护理；腔镜

一体化手术室是指在有限的手术室场地中，通过利用数字化、信息化、智能化及多媒体技术，将电源、气源和各种信息接口与种类繁多的医疗器械有效地集中协调起来，使其空间布局更合理，减少了设备布局对层流的干扰，确保手术工作环境的安全，简化操作流程，使医师、麻醉师和护士的操作更符合人体工程学原理。同时，实现术中手术室与其他手术室、示教室、会议室甚至远程交流之间的无缝连接，完成示教、远程沟通等功能[1]。一体化手术室是现代化医院手术室建设的新模式，是手术室建设发展到一定程度的必然选择[2]。一体化手术室开始于20世纪90年代的美国[3],是一个正处于高速发展的医院建设项目，相关建设设计方案、工程学技术等文献报道较多，而一体化手术室运行、管理和使用的相关文献较少，作为手术室管理的主体——手术室护士应对如何有效、正确的使用和维护昂贵的一体化手术室进行研究。本文总结了2011年8月到2012年7月共2间一体化手术室的运作经验，现将相关体会汇报如下。

1　资料

1.1　一般资料

我院是一所三级甲等教学医院，共32个住院手术间，2011年手术量31000多例，内镜手术7278例，占23.2 %。共有2间高清视频一体化手术间，2间数字化手术间，1间泌尿内镜专用手术间，均为数字化建设，腔镜主机置手术间内吊塔固定。另有移动高清腔镜主机2台，标清腔镜主机12台。

1.2　临床资料

2011年8月至2012年7月之间，1335例腔镜手术和56例开放手术在2间一体化手术间进行，腔镜手术主要涉及腔镜甲状腺、胸腔镜、腹腔镜等手术，开放手术主要为需转播、术野录像等疑难复杂手术。

2　方法

2.1　手术室人员培训

试运行期间，采用重点分批培训护理人员的方法，即由厂方工程师对科室腔镜组5名骨干力量重点培训一体化手术间的运行原理、使用方法、注意事项、维护要点等，其他人员分批培训基本使用方法，并分别考核通过，共为期一周。

2.2　临床医学工程部与手术室护士共同保障手术间的有效使用和维护

临床医学工程部派驻在手术室的工程人员负责一体化手术间的设备正常运转，每日对设备进行检查，并对出现的问题及时提供技术支持，并负责与厂方联系。手术室的腔镜组负责与手术医生的沟通，将不同手术组、手术种类的特殊要求以及使用中遇到的问题与临床医学工程人员共同探讨，将数字化一体化手术室建设为满足我院外科医生需求的特色手术间。

2.3　调整外科手术安排次序，保证一体化手术间的高效运转

常规手术室和一体化手术室应呈现10：l的配比[2]，但由于造价昂贵，大多数医院很难达到比率。一体化手术间，能实现手术录像、远程会诊、手术设备整合使用、手术医生习惯记忆、PACS和HIS系统同步使用等等，手术间7个显示屏，特别适合腔镜手术的开展，这些功能深得外科医生的青睐，经常预约一体化手术间，导致预约手术冲突，安排手术台次护士感觉压力较大。分析1个月的手术安排情况后发现，周一和周五一体化手术间几乎无人预约，预约冲突主要集中在周二到周四，另外有些外科医生使用一体化手术间只是使用了高清机组或者摄像功能，并不需要其他功能。因此，我科联系医务部召开了手术台次协调会，将需要使用一体化手术室的外科组台次每日平均分配，另外在新购买的高清机组上申请摄像组件，使得2台移动的高清机组也能同时摄像，并再制定出一体化手术间轮流使用表。

3　结果

2011年8月至2012年8月，2间一体化手术间共顺利完成1335台腔镜手术，56台开放外科手术，实现手术实况转播235次，其中大会手术演示20余次。由于各种设备整合以后，手术护士节约了移动、连接设备的时间，与非一体化手术间进行腔镜手术相比，平均接台时间节约10～15分钟。设备管理方面，除一台冷光源由于散热风口被阻挡，导致电源损坏，其他设备均运行正常。

4　讨论

4.1　合理挑选受训护士，成立腔镜专科小组

一体化手术室将多年丰富的腔镜临床经验、建筑工程学合理设计方案、视频通讯方面的领先技术及使用者的功能需求相整合[4]，但同时各种数字化设备，特别是很多进口仪器，对手术室护士的电子设备的使用能力有一定的要求，因此在选择腔镜专科护士时应年轻化，同时又要有一定的腔镜手术基础。

4.2　制定管理制度和设备启动应急预案流程，流程化管理一体化手术间

日常管理由手术间专科责任人负责，经过培训的保洁人员进行卫生整理，并且明确了操作细则和管理的职责和责任；制定术前准备、检查，术中使用操作步骤，及术后一体化手术整理工作流程，并制作成工作手册，要求人人明确人人遵守[5]。在此基础上，我们制定手术室管理制度，手术间每日登记仪器设备运转记录表，设备启动流程图，设备异常应急预案流程，较好的解决了初期手术人员不熟悉设备和后期非专科人员进驻一体化手术间产生的问题。

4.3　根据医院特色，采用循证护理方式解决问题

在遇到一体化手术间不能满足临床医生需求时，我们采用统计医生手术种类，手术时间的方法，与手术医生交流沟通，调查医生的实际需求，在开会讨论时，用数据说话，取得医务部的信任，赢得外科医生的认可。从而争取到新的仪器设备，特别是取得医院层次的一体化手术间使用制度，使得手术室的护理工作更加顺畅。

参考文献

[1]周峰，蒋友好．浅谈一体化功能手术室[J]．生物医学工程学进展，2009，30(2)：1 12.

[2]刘亚军，黄华 ．手术室设备的现状及发展 ．[J] 医疗卫生装备 ，2011，32(08)：71-72.

[3]Man SK．Cleary K．The operating room of the future：review 0f OR 2020.

Workshop[C]／／Proceeding of SPIE．Belingham,WA：SPIE．2005：73-82．

[4]杨国华．一体化手术室是设备数字化集成的新模式[J]．中国医学装备，2007，4(10)：21—22．

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【摘要】脂质体因其安全、高效以及良好的靶向性在治疗人类各种重大疾病中凸显了良好的特性和稳定的疗效，同时，它也成为了生物医学基础研究的得力助手。本文简述了几种目前实验室常用的脂质体及其特征，并概述现今作为生物医学材料的脂质体的发展和优化。

【关键词】脂质体；生物材料；肿瘤治疗

经过长期的实践与研究，基因治疗已在治疗多种人类重大疾病，如遗传病、肿瘤等方面显示出广阔的应用潜力［1］，但也面临着巨大的挑战，其中之一就是这种治疗方法需要安全、高效、靶向的载体系统。纳米生物材料，如脂质体、阳离子聚合物（PEI），聚乳酸(PLA)等，以其本身具有的良好生物安全性、可有效实现基因靶向性及高效表达和缓释，成为制备理想的基因治疗载体系统的良好介质,日益在基因治疗载体系统中受到广泛重视,在生物治疗载体发展史上有着里程碑式的意义。

本文综述了目前在基因治疗领域中常用的各种脂质体载体的生物学特性，以及它们的最新研究进展和优化。

1 传统的脂质体系统

脂质体系统是一种将药物封装于类脂质双分子层形成的薄膜腔中间所形成的超微型球状药物载体。其结构类似生物膜，可包封水溶性和脂溶性多种药物。具减少剂量、降低毒性；减轻变态反应和免疫刺激；延缓释放，降低体内消除速度并且在定向加工后能够靶向释放药物等优点，广泛应用于医学基础研究和临床治疗［2］。在这里，主要介绍两种应用范围广、研究较为成熟的脂质体给药系统。

热敏脂质体（thermo sensitiveliposome）

热敏脂质体又称温度敏感脂质体，是指在高于一定生理温度的条件下有效释放药物到作用靶点部位的脂质体。其结构特性是用于构建脂质体的磷脂有特定的变相温度（transition temperature, Tc）,在低于Tc时，脂质体保持稳定，药物在脂质体内部不被或被少量释放；达到Tc时，磷脂分子由原来紧密排列的反式构象变为结构疏松的歪扭构象，膜的流动性和通透性增加，使封装的药物以更快的速度释放。

目前，热敏脂质体被广泛作为抗生素及抗肿瘤药物的载体使用；临床应用上，与热敏脂质体配套的热疗已经成为继手术、放疗、化疗、免疫治疗后的第五大肿瘤治疗方法［3］。而其能够与放疗、化疗起到很好的协同治疗作用，并且能够定向靶向释放肿瘤免疫相关药物，加上热休克蛋白在各类肿瘤组织中的普遍存在［4］，其在临床肿瘤治疗中应用广泛，疗效显著。

阳离子脂质体（cationic liposome）

1987年，阳离子脂质体在基因治疗方面可作为新型转染载体的理论被首次提出［5］，它也是继病毒基因转染载体之后，近几年倍受国内外研究者关注的新一类基因转染载体，是最常用、运用最便捷的脂质体。阳离子脂质体有操作方便、转染效率高［6］生物相容性好等特点，目前广泛用于真核细胞的转染。

阳离子脂质体的作用原理主要由带正电荷的和中性辅助的脂类等摩尔混合，形成的阳性电荷的脂质体与带阴性电荷的DNA之间可以有效地形成复合物，复合物可通过内吞作用进入细胞。由于复合物仍带正电荷，可与细胞表面带负电荷的受体结合，有利于被摄入到细胞中。

由于注射外缘脂质体本身就能引起自身的免疫应答，所以其在肿瘤免疫治疗中多次给药所引起的免疫治疗效果被诸多临床医师所采用和认可。有研究表明，阳离子脂质体与非编码DNA形成的复合物（cationic lipid DNA complexes CLDC）可产生抗肿瘤作用：CLDC通过全身或局部注射引起细胞因子的释放、炎性细胞的聚集以及淋巴细胞的活化，从而产生非特异和特异的抗肿瘤免疫反应［7］。

长循环脂质体

脂质体虽然具有生物相容性好等诸多优点，但是当脂质体进入体内后，由于脂质体会受到血浆中的调理素的特异性调理作用，以及网状内皮系统（RES）细胞的非特异性疏水作用，因而易被RES细胞摄取、清除，在血液循环中的半衰期一般仅为30 分钟，主动靶向性和稳定性较差，其应用受到限制。在脂质体表修饰聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）后，得到长循环脂质体（Long circulation liposome，LCL），可以延长脂质体的半衰期并提高其在血液循环中的稳定性、改变其生物学分布，并具有一定靶向性［8］。

除了上面所介绍的几种常见的脂质体外，在生物医学基础研究领域中常用的脂质体还有免疫脂质体、PH敏脂质体等。

2 脂质体载体的优化

虽然作为目前应用较为广泛的非病毒载体，脂质体有操作简便、生物安全性高、重复性好、转染效率较高、细胞毒性较小等优点［9］，但是其给药所引起的动物体及人体脏器毒性的报道却屡见不鲜。这是由于脂质体双分子层中的磷脂多数含有一定量的不饱和脂肪酸，磷脂的氧化程度随磷脂含有不饱和双键的数目和脂肪酸碳链长度增加而增加。磷脂不饱和双键氧化断裂生成的过氧化物、丙二醛、水解产生的脂肪酸等，在体内会产生一定的毒性［10］。

再谈到阳离子脂质体，因其表面带有的强烈的正电荷，与细胞结合时，往往使细胞由于电位差而发生破裂。再加上静脉给药的脂质体90%都首先聚集在肺部，长时间脂质体给药所引起的肺毒性和肺溶血也时有报道。近期，作者将能够增加转染效率的低分子量肝素［11］（负电荷）和阳离子脂质体相耦连，再进行注射，发现其能够成功降低肺溶血的发生而增长小鼠生存期［12］。

脂质体以显著的优势在生物医学基础研究和临床肿瘤药物治疗等方面得到了广泛的应用，研究者们对其作为载体的研究和优化也从未间断，推陈出新。作为已发展了23年的生物材料，脂质体及其给药系统在生物学和医学的领域中贡献非凡，成为人类攻克疾病，特别是恶性肿瘤等人类重大疾病的有力助手和良好媒介。

参考文献

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［6］ 杨硕晔, 陈西敬.阳离子脂质体用做基因传递载体的研究进展［J］ 中国新药杂志, 2010,V19(20): 1866-1870

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［8］ 马超，匡安仁，2007，长循环脂质体的研究进展及其在核医学中的应用，生物医学工程学杂志24（4）:941-945

［9］ Stuart DD，Allen TM．A new liposomal formulation for antisense oligode―oxynucleotides with small size，hi gh incorporation efficiency and good stability［J］．BiochimBiophysActa，2000，1463：219•229

［10］ 邓益斌，秦爱萍，朱晓莹，王燕菲 2008阳离子脂质体作为基因治疗药物载体在小鼠体内的毒性研究，现代生物医学进展12（8）2238-2240

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［12］ SUSANNE M. SMORENBURG 1 AND CORNELIS J. F. VAN NOORDEN,2001,The Complex Effects of Heparins on CancerProgression and Metastasis in Experimental Studies,Pharmacol Rev 53:93-105

篇8

【关键词】植入式；无线；通信

1.引言

植入式装置是一种埋置在生物体或人体内的电子设备，用来代替或补偿人体器官的功能，或进行人体内部各种生理信息的检测[9]。随着微电子技术和信号处理技术的飞速发展，植入式电子装置在临床医学中得到越来越广泛的应用。

为了确保植入式装置功能的发挥和诊疗信息的可靠，要求体外控制装置和体内功能装置之间有可靠的数据交换。无线通信则是传输体内、体外数据的关键技术，随着电子技术的发展无线通信的方式也越来越多，本文将对几种常用于医用植入式通信的方法进行比较，通过比较得出一种最可靠、最简单、最实用的医用植入式通信方式。

2.植入式装置的研究现状

植入式电子装置是一种用来测量生命体内生理生化参数的长期变化，诊断、治疗某些疾病，也可用来代替功能已丧失的器官的埋置在生物体或人体内的电子设备。由于其在临床应用上表现出很大的作用，植入式装置已成为临床上很多疾病治疗的首选方案。植入式装置主要有以下优点：

(1)可保证在生物体自然条件对体内的各生理参数进行实时监测；

(2)采用植入式测量装置后，可以大大降低体外对其产生的干扰，因此可得到更加精确的数据；

(3)可以用来治疗某些神经系统疾病，比如癫痫、瘫痪等；

(4)用来代替某些器官的功能，比如肾脏、四肢、耳蜗等[1]。

植入式电子装置主要包括：植入式刺激器，如植入式心脏起搏器与除颤器；植入式测量系统，如胶囊式内窥镜；植入式药疗装置；植入式人工器官及辅助装置，如人工心脏[1]。

植入式人工心脏起搏器是一种很精巧的、可靠程度很高的电脉冲刺激器，是应用一定型式的起搏脉冲发生器，与特制的导线（即：起搏导管电极）连接，和起搏电极发送电脉冲刺激心脏，使激动不能或传导不好的心脏应激而起搏的植入式电子装置。

人工心脏起搏器是人工制成的一种精密仪器。它能按一定形式的人工脉冲电流刺激心脏，使心脏产生有节律地收缩，不断泵出血液以供应人体的需要。人工心脏起搏器可以随时监测患者心脏工作的情况，一旦出现异常情况，它可以“领导”心脏进行有规律地跳动，从而帮助患者免除各种心脏疾病（心动过缓、停搏等）导致的心悸、胸闷、头晕甚至猝死等病症。

3.几种常用的医用植入式无线通信方式

3.1 电磁耦合方式

植入式装置中，数据交换可以通过电磁耦合实现，一对共振于射频段的线圈成为体内、体外数据交换的通道。电磁耦合方式有很多种包括：脉冲位置调制(PPM)的电磁耦合，幅度键控调制(ASK)系统等。目前使用普遍的是脉冲位置调制（PPM），它是一种经皮无线通信方式，基于谐振电磁耦合理论，设计体外程控器线圈和体内医疗仪器线圈，这样可以提升通信效果的可靠性，通过位置容差试验表明脉冲位置调制（PPM）通信系统具有抗线圈失配能力强的特点，通过对通信距离和耦合系数、位置容差和谐振频率的关系进行了实验分析，实验结果表明，体内PPM通信系统平均功耗仅为99ttW，约为常用幅度键控调制(ASK)系统的1/300。因此脉冲位置调制（PPM）具有低功耗，传输可靠性高的优点。但由于PPM调制方式用于植入式医疗仪器设计通信距离为4cm，受设计限制现在未能实现复杂模式、多参数、大数据量的数据传输。

电磁耦合方式在设计线圈中要考虑到电路的传输效率、电路的易于实现[2]Donaldson NN等[3]首先对电磁耦合的数据交换应用进行了理论分析。他们以两个空心线圈组成的谐振电路为模型，对空心线圈组成的应用于经皮耦合的谐振电路的各项性能指标进行了理论分析，Donaldson NN的理论成为以后众多植入式装置设计时的理论基础[2]。

然而，随着临床应用范围的扩大对植入的深度、遥测的距离提出了新的要求。为了解决这些问题，Troyk PR[5]等人提出了E类功率放大器的理论和设计方案：发射端使用一种E类功率放大器来驱动发射线圈，可以实现较低的耦合系数时较高的传输效率。为了提高体内植入部分发射端的发射距离，Hemics Z[6]也把E类功率放大器应用于该部分的发射端。耦合线圈两端也可能会存在由频率或线圈负载的变化引起的频率失配，这会减弱信息和能量的传输效率或产生对发射端的损害。Zieia B[8]提出了在体外部分的发射端使用具有反馈环的E类功放电路，解决了以上问题。

无论是Donaldson NN的理论分析，还是TroykPR的实践设计，都以空心线圈作为信息传输的物理基础[2]。

3.2 近红外线通信方式

红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通讯技术的一种。采用红外线通信的方法也是植入式装置完成体内体外通信的一种方式。它的特点是不需要实体连线，简单易用且实现成本较。但是由于红外线的直射特性，红外信号通过皮肤会产生衰减，而且使用这种通信方式要求接收电路必须比较严格地与发射器件对准，而在人体某些部位对准不容易做到，例如腹部，这时信号传输的可靠性就大大下降。因此，采用近红外线通信方式存在着许多的问题。

3.3 射频识别（RFID）方式

射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术是一种新兴的自动识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别主要包括：标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

射频识别技术的应用范围十分广泛，它最典型的应用就是无线IC卡。无线IC卡系统由一个读卡器(PCD)和IC卡（PICC)构成，它们利用射频方式进行非接触双向通信。射频识别技术应用于植入式装置时，PICC相当于“植入体”，而PCD则相当于“体外部分”。因此，可以利用RFID技术实现医用植入装置的通信[11]。

射频识别通信方式按照按信号的变换方式可以分为模拟式和数字式两类。模拟式是将被测的生理参数变换成模拟(连续)信号进行传输的遥控体制。数字式是将被测理参数最终变换成数字(离散)信号进行传送的遥控体制。由于后者有较强的抗干扰能力，传输精度高，容量大而且可直接与计算机接口，因此植入式电子系统中常采用数字式的通信方法。植入式装置现在应用的数字式的射频识别通信方式有很多种比如：目前提出的一种基于NRF24L01无线传输系统应用比较多。它主要是通过NRF24L01芯片与单片机连接实现无线通信，可以在多种工作模式下进行通信，具有低功耗，工作稳定，可靠性高等优点。

采用射频识别的方法的特点是：以往的医用植入装置的设计往往采用专用集成电路，因而具有较高的成本和较长的研发周期。而RFID技术成熟、应用广泛、器件丰富，将RFID技术应用于医用植入装置，可以大大降低成本和研发周期，而且射频识别技术传输的可靠性高[11]。但射频磁感应的方法可能会对外界产生干扰，或是被外界磁场干扰，而且射频磁感应的方法难于实现高速的大容量的信号传输。

射频识别技术是一种成熟的技术，但是其应用于医用植入式装置时间并不久，相对来说也是一项新的技术，在很多方面都有很大的发展空间，以后在临床上还有更加广泛的应用空间，具有很大的应用价值。

4.小结

极短距离的电磁耦合作为一种发展较成熟的技术是植入式医疗设备经常采用的通信方式，从Donaldson NN等人对共振线圈在射频数据交换中的应用进行了理论分析到Troyk PR等人提出了E类功率放大器的理论和设计方案，还有Hemics Z、Zieia B等人的进一步的研究。他们都是以空心线圈作为信息传输的物理基础。这就要求在编程器和医疗设备之间进行紧耦合，通常数据传输率低于50kbps。

红外线通讯方式是发展最成熟的无线通信技术，在各个领域都有比较广泛的应用。也比较早的运用于植入式装置的无线通信简单易用且使用成本低，但是由于其受到障碍物时易衰减这样它的传输可靠性就大大地降低，不能很好的满足于目前植入式装置的要求。

射频识别技术作为一种新型的技术，目前正处于发展阶段，慢慢的走向成熟，有很多的研究价值和发展空间。它作为医用植入式装置的通信方式也是一种新的运用。目前已有很多的医用植入式装置在使用射频识别技术，取得了很好的效果，它的发展前景十分的诱人。

对于医用的植入式装置其要求微功耗，微型化，体内体外信息和数据的传输效率好可靠性高，电磁耦合方式可靠性差，红外线技术干扰大，而射频识别技术则可以满足其要求，而且目前射频设别的技术其设计方法越来越多，能够更加满足医用植入式装置的各种设计要求。射频技术是目前植入式装置体内体外通信方式的一个发展趋势。

参考文献

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[4]王锋,金捷.用于植入式装置的遥测系统设计[J].电子技术应用,2003,11:46-47.

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[7]王文兴,颜国正,熊祥.一种微型低功耗生物遥测双向射频通讯系统[J].北京生物医学工程,2004,23(5):91-93.

[8]Ziaie B,MarkD,Anthony N,et al.A single-channel implantable microstimulator for functional neuomuscular stimulation[J].IEEE Trans BME,1997,44(10):909-910.

[9]孙亚辉.植入式装置与体外程控装置双向传输技术的研究[D].复旦大学,2004.

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[13]冯正权.植入式神经肌肉电刺激器的电路研究[D].重庆大学,2007.

篇9

专业大观

生活在钢筋水泥森林里的我们，对金属材料一定不陌生。从汽车外壳到小小螺丝钉，从建筑用材到锅碗瓢盆，处处充斥着金属感。可以说，金属材料的发现和应用，日益深入和改变着我们的生活。

金属材料工程是一门实用性很强的专业，通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，研究成果可以直接应用于现实生产。该专业开设的主要课程有材料热力学、金属学、材料力学性能、材料分析技术、金属材料学、材料成型加工工艺与设备、计算机在材料工程中的应用等。通过学习这些课程，同学们将被培养成为具备金属材料科学与工程等方面的知识，能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

金属材料工程发展历史很长，基础非常雄厚，可以说从事这方面研究的人员一开始就站在了巨人的肩膀上，但需要注意的是，借助学科雄厚的基础，初学者虽然很容易入门，但入门后看见的是一片片整整齐齐的田野，仿佛没有值得开垦的地方，要想取得突破性进展必须下一番力气。因此学生在学习时需要注重培养自己的观察和判断能力，不盲目迷信书本和权威，要敢于放开自己的思维不断探索新知。

经过本科阶段的学习，金属材料工程专业的毕业生将被授予工学学士学位，毕业后如果希望从事专业相关工作，可以去相应的研究所（比如北京有色金属研究院）参加工作，或是在宝钢、首钢等国有大中型钢铁集团以及其他相关企业担任中高级工程技术人员，当然也可以选择留校或者出国。当你看见自己辛勤劳动的成果在钢花飞溅中诞生，为国家和人民创造了巨大经济利益的时候，你一定会由衷地感到高兴。也许到时候你会发现自己对别的领域更感兴趣，不要担心，你所学的知识和方法完全可以帮助你适应其他的工作，因为在这里养成的分析问题、解决问题的能力，会令你左右逢源、游刃有余。

报考点津：由于本专业涉及到金属材料的设计、计算机的应用等专业领域，因此，有创新意识，吃苦精神，且在绘图、计算机等方面有专长的同学更适合报考该专业。

高校快照：北京工业大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、盐城工学院、西北工业大学等。

专业大观

高分子材料与工程属于理工科类，是研究有机及生物高分子材料的制备、结构、性能和加工应用的高新技术专业。目前高分子材料已被广泛应用于生活、生产、科研和国防等各个领域，成为我国科学研究的一个重点领域。

高分子材料与工程培养的是高新技术方面的人才，该专业的学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识，具体的课程有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。看课程的名称，我们会发现，高分子材料与工程主要涉及化学、物理、材料知识。但是，不要以为你高中的物理、化学学得好就能把高分子材料与工程专业学好，我们高中时学的物理、化学其实都只是基础知识，并没有朝深方向延伸。因此说，高中所学的物理、化学知识只能算是在为学高分子化学、物理打基础。

学习了高分子材料与工程的主要课程后，充其量只能说你学到了知识，还不具备有开发研究高分子材料的能力。为了帮助该专业学生将知识转化为技能，学生在校期间的大部分时间都被用来做实验，同时学校也会适当的安排一些社会实践，同学们可以进行金工实习、生产实习、专业实验、计算机应用与上机实践、课程设计等。此外，同学们自己还可以利用寒暑假的时间到工厂、企事业单位实习。

总而言之，只有经过社会实践并且反复摸索验证课本上的理论知识，同学们才能掌握高分子材料的合成、改性的方法，获得聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本技能，具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。当同学们在学校就具有以上这些能力，那可以说已经很优秀了，毕业时那会是企业争抢的香饽饽。

关于就业，高分子材料与工程专业的学生毕业后，可以到高分子材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电气、航天航空等企业从事设计、新产品开发、生产管理、市场经营及贸易部门工作，也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作，还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。

报考点津：对物理、化学感兴趣的学生较适合本专业。另外，由于该专业要与计算机、英语打交道，因此你要有计算机、英语方面的学习热情。还有，按照相关招考规定，色弱、色盲者不能报考该专业。

高校快照：四川大学、浙江大学、华南理工大学、大连理工大学、华侨大学等。

专业大观

复合材料与工程是实用性很强的专业，它分为复合材料设计与加工和复合材料工程两个专业方向，这样可以术业有专攻，使同学们在成为本专业通才的同时又是某个方向的专才。

既然复合材料与工程专业的学生学的是如何研发复合材料，那么复合材料究竟有何魔力驱使同学们去研究它呢？人们获取知识时常用的方法是去粗取精，从而使知识更上一层楼。复合材料其实和同学们汲取知识的方法是一样的，它是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。简单的说，就是它具有合成材料共有的优点，性能要高出任何一个合成的部分。其实，在现实生活中，我们会看到很多的复合材料产品，如休闲座椅、工艺花盆、灯饰、广告灯箱、汽车配件、电话亭等。当我们惊讶于复合材料与工程何以如此强悍时，羡慕和期待的眼光便落在了复合材料与工程专业上。

看着五花八门的工艺花盆、灯饰，同学们可能会难掩内心的激动，也想自己动手制作出漂亮的灯饰。有这样的心情，表示同学们已经爱上了复合材料与工程专业了。由于该专业所要解决的是了解复合材料的组成特点、主要应用领域、复合原理和主要制备工艺等问题，因此该专业的同学们需要学习的专业课程有复合原理、复合材料学、复合材料工艺设备、材料学概论、复合材料的实验技术、高分子化学及物理、复合材料工艺学、复合材料聚合物基础等。

罗列出这么多专业课程，你可能会发出感慨，怪不得该专业毕业的学生能够研制出许多性能各异的产品，因为他们所学的知识不仅专，而且全。该专业同学毕业后可以到航空航天、汽车、船舶、建材、化工防腐、电机、电子、石油、通信、国防等行业的科研院所、高校、公司、企业工作。即使是新入职的该专业的毕业生，薪酬也不会很低，一般薪水在3000左右，不过也分地域、单位和各人能力。

报考点津：能吃苦，有创新精神，且对化学、物理感兴趣的最适合报考本专业。尽管没有性别限制，但从往年的男女就业情况来看，男生比女生更受企业的欢迎。

高校快照：武汉理工大学、兰州交通大学、江苏大学、华东理工大学、济南大学等。

专业大观

生物功能材料专业是生命科学和材料科学的前沿叉学科，是生物医学工程、组织工程和药物释放等交叉学科技术的迅速发展对专业人才的迫切需求而设立的。

生物功能材料专业的魅力，就在于敢于实践李宁的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久，青岛即发集团成功研制出了“高性能壳聚糖纤维材料”，而它的原料就是不起眼的虾皮、蟹壳。虾皮、蟹壳与用来做纺织面料材料的棉花相比，在纤维等特性上相差十万八千里，但就是这样不可能的事实，科研人员利用甲壳素经化学处理和拉纤工艺制备，制出了可纺性高、抗菌性强、隔热性能好等特点的“高性能壳聚糖纤维材料”。科研人员之所以可以变不能为可能，完全归功于生物功能材料专业。

科研人员有如此“特异功能”，与天生无关，而在于他们都接受过生物功能材料方面的专业学习。他们必学的主要课程有：生物化学、分子生物学、生物医学工程、高分子化学、高分子物理、生物医学材料学、生物材料制备与加工、生物材料综合实验等专业基础及专业课程。要学好这些专业知识，没有勤奋刻苦的精神，以及科学的学习方法是学不好的，因为这些课程比较深奥难懂，同学们除了在课堂上认真听讲，认真做好笔记，在课后消化以外，还必须给自己“加餐”，以接触更多的相关知识。

因为生物功能材料是涉及面很广的专业，因此一般的学校都会加大选修课的比例，主要开设的课程有：生物医用高分子改性、组织工程学、控制释放理论与应用、生物可降解高分子、环境材料基础等。

学习了主要课程和选修课程之后，同学们可能还会关心，学习了这么多知识，究竟能把自己塑造成一个什么样的人才？从开设的主要课程来看，生物功能材料的目标很明确，就是培养能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。该专业就业面宽，同学们毕业后可在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作。

篇10

【关键词】 纳米技术； 中药制剂； 中药现代化

【Abstract】 To introduce the definition and characteristic of nanometer Chinese drugs， and the development of nanometer Chinese drugs pharmaceutics. Problems and prospects of nanometer Chinese drugs pharmaceutics were discussed.

【Key words】 nanotechnology； Chinese drugs pharmaceutics； Modernization of Traditional Chinese Medicine

纳米即十亿分之一米，相当于10个氢原子排成直线的长度。纳米技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系［1］。纳米技术作为高新技术，可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域，并起着重要的作用。1998年，徐辉碧教授等［2］率先提出了“纳米中药”的概念，进行了卓有成效的探索。纳米中药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂。因纳米材料和纳米产品在性质上的奇特性和优越性，将增加药物吸收度，建立新的药物控释系统，改善药物的输送，替代病毒载体，催化药物化学反应和辅助设计药物等研究引入了微型、微观领域，为寻找和开发医药材料、合成理想药物提供了强有力的技术保证。运用纳米技术的药物克服了传统药物许多缺陷以及无法解决的问题。将纳米技术应用于中药领域是中药现代化发展的重要方向之一。

1 纳米中药的特点

1.1 原药纳米化后呈现新的药效或增强原有疗效中药被制成粒径0.1～100 nm大小，其物理、化学、生物学特性可能发生深刻的变化，使活性增强和/或产生新的药效。如灵芝通过纳米级处理，可将孢子破壁，并采用超临界流体萃取技术萃取出灵芝孢子的脂质活性物质，从而增强抗肿瘤的功效。

1．2 改善难溶性药物的口服吸收

在表面活性剂、水等存在下，直接将药物粉碎成纳米混悬剂，增加了药物溶解度，适于口服、注射等途径给药，以提高生物利用度。

1．3 增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性

纳米粒能够穿透大粒子难以进入的器官组织、血脑屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(NADM)可以改变阿霉素的体内分布特征，对肝、脾表现出明显的靶向性，而血、心、肺、肾中的药物分布则减少。

1．4 靶向作用

徐碧辉教授等在研究中发现，一味普通的中药牛黄，加工到纳米级水平后，其理化性质和疗效会发生惊人的变化，甚至可以治疗某些疑难杂症，并具有极强的靶向作用。

1.5 使药物达到缓释、控释

借助高分子纳米粒作载体等技术手段，可实现药物的缓释、控释。如雷公藤乙酸乙酯提取物固体纳米脂质粒有良好的缓释、控释功能。

2 纳米中药的制备技术及其进展［3］

纳米中药的制备是研究纳米中药最基础的，也是最重要的问题。将纳米技术引入中药的研究，必须考虑中药组方的多样性、成分的复杂性，例如中药单味药可分为矿物质、植类药、动物药和菌物药等，中药的有效部位和有效成分又包括无机化合物和有机化合物、水溶性成分和脂溶性成分等，因此，针对不同的药物，在进行纳米化时必须采用不同的技术路线。此外，还必需考虑中药的剂型。纳米中药与中药新制剂关系十分密切，如何在中医理论的指导下进行纳米中药新制剂的研究，将中药制成高效、速效、长效、剂量小、低毒、服用方便的现代化制剂，也是进行中药纳米化所必须考虑的问题。纳米中药是针对中药的有效成分或有效部位进行纳米技术加工处理，开发中药的新功效。聚合物纳米粒可作为药物纳米粒子和药物纳米载体。药物纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒，药物纳米载体包括纳米脂质体、固体脂质纳米粒以及纳米囊和纳米球。而对于不同类型的纳米中药，有不同的制备方法。

2.1 药物纳米粒子的制备

药物纳米粒子的制备是针对组成中药方剂的单味药的有效部位或有效成分进行纳米技术加工处理。在进行纳米中药粒子的加工时，必须考虑中药处方的多样性、中药成份的复杂性。

纳米超微化技术［4］，是改进某些药物的难溶性或保护某些药物的特殊活性，适用于不宜工业化提取的某些中药。如矿物药、贵重药、有毒中药、有效成分易受湿热破坏的药物、有效成分不明的药物。目前比较常用的是超微粉碎技术。所谓超微粉碎是指利用机械或流体动力的途径将物质颗粒粉碎至粒径小于10 μm的过程。根据破坏物质分子间内聚力的方式不同，目前的超微粉碎设备可分为机械粉碎机、气流粉碎机、超声波粉碎机。

机械粉碎法［5］是利用机械力的作用来实现粉碎目的。边可君等采用自主开发的温度可控(-30～-50℃)的惰性气氛高能球磨装置系统制备纳米石决明。将石决明置于配有深冷外套的惰性气氛球磨罐中，同时装入磨球，磨球与石决明粉比保持在15：1～5：1范围，控制高能球磨机的转速(200～400 r／min)和时间(2～60 h)，获得了平均粒度不大于100 nm的石决明粉末。

气流粉碎法［6］是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作用为颗粒的载体。颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用，从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比，气流粉碎产品粉碎更细，粒度分布范围更窄。同时气体在喷嘴处膨胀降温，粉碎过程中不会产生很大的热量。所以粉碎温升很低。这一特性对于低融点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。世界上首项将纳米技术应用于中药加工领域的纳米级中药微胶囊生产技术，是通过对植物生理活性成分和有效部位进行提取。并用超音速干燥技术制成纳米级包囊。利用这项技术生产出的甘草粉体和绞股蓝粉体。经西安交通大学材料科学工程学院金属材料强度国家重点实验室和第四军医大学基础部药物化学研究室鉴定，均达到了纳米级。其中甘草微胶囊微粒平均粒径为19 nm。这样的纳米粒可跨越血脑障碍，实现脑位靶向［6］。

中药纳米超微化技术既丰富了传统的炮制方法，又能为中药的生产和应用带来新的活力。纳米产品目前已成为中药行业新的经济增长点。将这项技术应用于中药行业可以开发具有更好疗效、更优品种的纳米中药新产品。这将对中药行业的发展带来深远的理论和现实意义。

2.2 药物纳米载体的制备

药物纳米载体的制备主要是选择特殊的材料，它们应具备以下特征：性质稳定，不与药物产生化学反应，无毒，无刺激，生物相容性好，不影响人的正常生理活动，有适宜的药物释放速率，能与药物配伍，不影响药物的物理作用和含量测定；有一定的力学强度和可塑性(即易于形成具有一定强度的纳米粒，并能够完全包封药物或使药物较完全的进入到微球的骨架内)；具有符合要求的黏度、亲水性、渗透性、溶解性等性质。这与所用药物的性质、给药方式有关［7］。近年来，可生物降解的高分子载体材料被认为是很有潜力的药物传递体系，因为它们性能多样，适应性广，且具有良好的药物控制性质，达到靶向部位的能力及经口服给药方式能够传递蛋白质、肽链、基因等药物的性能。常见的高分子材料有淀粉及其衍生物、明胶、海藻酸盐、蛋白类、聚酯类等。

对于纳米中药载体，目前常用的是纳米包复技术［8］。纳米包复化学药品和生物制品的技术在世界药学领域是最受关注的前沿技术之一。根据待包复的中药的性质不同，可选取不同的纳米包复技术，得到纳米中药。毛声俊等［9］采用3琥珀酸3O硬脂醇甘草次酸酯作为导向分子，采用乙醇注入法制备了甘草酸表面修饰脂质体，作为肝细胞主动靶向给药的载体。杨时成等［10］采用热分散技术将喜树碱制成poloxamer188包衣的固体脂质纳米粒混悬液。陈大兵等［11］用“乳化蒸发—低温固化”法制备紫杉醇长循环固体脂质纳米粒，延长了药物在体内的滞留时间。

此外，还有乳化聚合法［12］、高压乳匀法［13］、聚合物分散法等。制备成纳米微粒载体系统的中药多为单一有效成分，如抗肝癌或肝炎药物：蓖麻毒蛋白、猪苓多糖、斑蝥素、羟喜树碱、黄芪多糖等；抗感染药：小檗碱等；消化道疾病药：硫酸氢黄连素等；抗肿瘤药：秋水仙碱、高三尖杉酯碱、泰素等；心血管疾病药：银杏叶有效成分等；其它还有鹤草酚、苦杏仁苷等。也有将多种中药成分复合后制备纳米微粒载体系统的，如口服结肠靶向给药系统——通便通胶囊，其主药成分为3种极性相似的火麻仁油、郁李仁油和莱菔子油的混合油。还有将中药复合西药后制备纳米微粒载体系统的，如多相脂质体1393，其主要成分为氟脲嘧啶、人参多糖和油酸等；中药复方“散结化瘀冲剂”浸膏和5氟脲嘧啶(5FU)相结合后制备的磁性微球制剂也属此列。总之，不同的制备技术和工艺适合不同种类纳米中药的制备。

3 问题与展望

尽管目前纳米技术的研究进展一日千里，纳米技术的飞速发展将有可能使中药的现代化迈上一个台阶，但是，目前纳米中药的研究尚处于基础阶段，纳米中药的制备技术也很不成熟，有许多问题仍需进一步研究。纳米粒制备时，载体材料多为生物降解性的合成高分子，在体内降解较慢，连续给药会产生蓄积，且降解产物有一定的毒性。另外有毒有机溶剂、表面活性剂的应用都给纳米控释系统的产业化带来了较大的困难。美国Rice大学生物和环境纳米技术中心(CBEN)主任Vicki Colvin认为至少有两点需要引起重视：“一是纳米材料微小，它们有可能进入人体中那些大颗粒所不能到达的区域，如健康细胞。二是对比普通材料纳米量级性质会有所改变” 。也就是很有可能在粒径减小到一定程度时，原本可视为无毒或毒性不强的纳米材料开始出现毒性或毒性明显加强，例如改变纳米材料表面的电荷性质，改变纳米材料所处的物理化学环境，相同的纳米材料可能会出现不同的毒性，纳米材料在生物体内可能会出现特殊的代谢情况，并且可能会与某些特定部位的器官或者组织细胞进行作用进而使其带来某些特而且纳米化后中药有效成分和药效学的不确定性，将给药物质量的稳定可控留下隐患。另外纳米中药的范围应有所限制，当一种中药粉碎到了纳米级时，药效可能会发生改变，不能为获得纳米微粒而损坏了药物的有效成分。目前对中药的微观研究尚不深入，对其有效成分与非有效成分还认识不清，仓促对其纳米化处理有可能得不偿失。在目前这个时期，进行商品化的纳米中药生产为时尚早。而应该进行开发纳米中药的制备技术研究并建立一整套纳米药理、药效和毒理学的理论与系统评价方法。

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