生物医学范文

导语：如何才能写好一篇生物医学，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。

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一．生物医学企业的伦理道德问题与立法的客观必然性

目前，我国大陆尚未制定人工授精和试管婴儿的法律条文。但是，《婚姻法》中却规定了“患麻风病未经治愈或其它在医学上认为不应当结婚的疾病”的患者禁止结婚。同时，卫生部于1986年对婚姻保健常规的《异常情况的分类指导标准（试行）》文件中也具体规定了以下疾病患者不得生育：（1）婚配双方均患有重症智力低下者。（2）男女任何一方患有严重的常染色显性遗传病者。（3）婚配双方均患有相同的严重的常染色体隐性遗传病，（4）婚配的任何一方属于多基因病的高发家系患者。（5）其他罕见的严重遗传病等。然而，随着生物医学技术的高速发展，我国无论在人工授精还是在试管婴儿方面都已达到世界水平。我国的法律、法规对结婚、生育条件做了硬性规定，但那些不符合、不具备结婚、生育条件而又渴望能够结婚生育的人们，生殖技术的革命又给他们带来了希望。这种希望的诱惑在很大程度上又势必与现行的法律相冲突。因此，我国的法律在科学技术高速发展的今天，对现代生物医学技术的进步所涉及的法律问题，应作相应的修补，这是历史发展的必然。

二．生物医学企业人工授精和试管婴儿的伦理道德基本原则问题

我们认为，生物医学企业为了确保人工授精和试管婴儿正确合法的运用到医学上，保障和监督供、受者的合法权益及医院和医师合法履行其职责，必须坚持以下几个原则：

（一）.生物医学企业、卵子无偿捐赠原则

继我国湖南医学院建立了第一个人类冷冻库后，目前，广州、上海、郑州等都相继出现了采集和提供卵子的生物医学企业机构。这些机构的、卵子的来源，供给者都是以无偿自愿的形式捐赠，我们认为，在无偿自愿的原则基础上，捐赠者有权了解提供和捐赠和卵子的社会意义和对其自身有无不良后果。尤其是女性，有权了解捐赠卵子的过程，以及对其身体健康的影响和预后情况，有权自主决定是否捐赠。医院和医师应当根据具体情况作出真实的答复。对提供和捐赠者来说，有权随时以口头或书面形式撤销提供和捐赠。接受者或第三人不得以任何方式强制执行。提供和捐赠者，应当以无偿的方式进行，捐赠卵子的妇女除享受医疗和对身体的补助费用外，不得附带有任何有偿性质的商品化条件。

（二）.生物医学企业禁止、卵子以商品形式交易的原则

禁止商品交易的原则，首先是出于对受赠者负责的目的，也是出于医学人道的目的。禁止对精（卵）子商品交易，是提高提供和卵子质量的前提，也是保障生物医学技术发展的客观必然要求，它对未来生物人工生殖技术的开发和利用有着特殊重要的意义。随着生物医学技术的不断提高，缺乏生育条件的人们对人工授精和试管婴儿的需求不断增多，供捐者相对短缺已成定局，这种供需矛盾会在市场经济条件下形成变相的商品交易。有鉴于此，为了遏止这种商品交易的行为，在制定法律时可考虑从以下几个方面实施禁止的原则：1.严格规定受赠者不得以任何形式、任何理由以有偿方式获得捐赠者的和卵子，严格杜绝捐赠者与受赠者的接触。2.医院应以最大限度地保证捐赠者的身体、身心健康，不能因此而损害捐赠者的利益。3.实行回避原则，对捐赠和受赠双方当事人来说，医生不能是双方当事人的亲戚、朋友或有厉害关系的人，应该采取回避的原则。4.制定有效的打击措施，对任何形式商品化交易的行为应给予严惩，严厉打击那种侵犯他人生命健康权利以谋取利益的行为，以及把自己的生命健康权利凌驾于他人生命健康权利之上的不法行为。

（三）.健康原则

根据我国的法律规定，公民享有人身自由，生命健康等权利，公民的身体、生命应受到法律保护。因此，在人工授精和试管婴儿过程中，必须坚持健康原则，不得以任何非法形式和强迫手段收集和采集不健康或不健全的和卵子，而损害受赠者的生命、健康及人格尊严。

三.生物医学企业供精（卵）者，受精（卵）者伦理道德与法律合同问题

人工授精和试管婴儿涉及的权利义务在我国尚无专门的法律规定，对这类问题存在着许多争议，而且也时有法律纠纷案件的发生。目前，我国这种情况还不多见，但随着新生殖技术的广泛应用，涉及亲生与非亲生的事件势必会逐渐增多。为防止和解决这类纠纷，应从法律上确定此类子女与父母的关系，并对所有有关人员讲明权利和义务，并签定法律上的合同，以此来约束和制约生物医学企业违法违纪现象和有悖社会道德的事情发生。

四.生物医学企业设定人工授精和试管婴儿的法律体系问题

虽然人工授精和试管婴儿这一生物医学技术，使千百万由于各种缺陷而不能自然生育的父母获得了繁育子嗣的能力，但这一技术的出现也带来了一系列潜在的危险与社会问题。所以，我们必须防患与未然，用法律形式给这一技术定格，使它在法律的约束下正常健康的发展。

对于生物医学企业人工授精和试管婴儿的体系，我们可以从以下几个方面进行设定：

（一）.对生物医学企业进行规定立法，划定适用范围，制定基本原则，设定组织实施的机构。

（二）.对生物医学企业的医师资格和技术条件的核准。

（三）.规范生物医学企业对这项工作的职责、义务及权利，建立资料数据库，同时严格执行保密制度。

（四）.尊重捐赠者的自（有权捐赠也有权撤销），人身权和保障其健康权。

（五）.制定相应的法律责任，对任何生物医学企业违反的，应追究其法律责任。

五.医学生命科学专家委员会设置与职能

我国目前还没有相关的规定和设置。随着生命医学技术的高速发展，这一问题已经摆在了我们的面前。生物医学企业人工授精和试管婴儿涉及到复杂的医法律、道德和伦理问题，对此问题仅凭现在的行政和行业管理办法已不能适应当前形势。所以，为规范生物医学企业的医学生命科学的顺利发展，使人工授精和试管婴儿更科学化、更法制化，国家应尽快成立医学生命科学专家委员会，专门承担生物医学企业的人工授精和试管婴儿实施的资格评审，及卵子的健康评议，对所涉及有关医法律、道德和伦理问题的咨询和服务等。

六.生物医学企业应注意和杜绝发生的伦理道德问题

（一）随着人工授精和试管婴儿的新生殖技术的全面实施，难免在全国范围内，使供精者或供卵者的后代彼此再结合并生育子女，这也就是我们所说的，在血缘关系上的近亲结婚。，目前的措施有以下几条：1.严格规定生物医学企业的供捐者的、卵子只准使用一次，限制多次使用。在实施这项技术的企业或机构应作出限制性的法律条文加以约束。2.供捐者的、卵子被受赠者使用应有资料存档，最大限度的把供捐者的地域距离拉大，有条件的可东西、南北异地交换。3.对生物医学企业人工授精和试管婴儿的人，在婚前检查时，必须作血液方面的检查（亲子鉴定、DNA指纹分析等）。

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英文名称：Journal of Biomedical Engineering Research

主管单位：山东省科学技术协会

主办单位：山东生物医学工程学会;山东省医疗器械研究所;山东省千佛山医院

出版周期：季刊

出版地址：山东省济南市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：37-1413/R

国内刊号：

邮发代号：

发行范围：

创刊时间：1982

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

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1医学期刊内容分类

1.1原始论文期刊

主要刊登首次发表的学术论文、实验报告、综合评述、病例分析、病例报告及学术交流等原始文献为主的期刊,如“中华医学”系列、“中国医学”系列、“临床”系列、“学报”系列、“实用”系列及各省市系列等。它们主要是由学术团、学校、情报单位编辑出版。

1.2译文期刊

专门刊登医学科技译文的期刊。主要是为部分读者克服语种障碍及外文期刊来源困难编辑出版的。如《国外医学》系列、《日本医学介绍》等。

1.3检索工具期刊

刊登对一次文献进行加工、整理、浓缩,按照一定的著录规则编辑而成的以目录、文摘、索引为主要内容的期刊。它们是为了方便读者检索、查找原始文献资料,了解医学学信动态的工具期刊。如《中国医学文摘》系列、《中文科技资料目录(医药卫生)》、《国外医学资料目录》等。

1.4综述性期刊

刊登将某一段具体时间内发表的某个具体课题的部分文献进行消化、分析、综合、凝聚其精华而成的三次文献。如《国内外医学科学进展》、《医学年鉴》等。

1.5综合性期刊

刊登医疗卫生政策、法律、法规、医院管理、思想政治工作、医疗器械学、医学统计学等与医学相关内容的综合性期刊。如《中华医院管理杂志》、《中国医院管理》、《中国医院统计》、《中国医疗器械杂志》等。现实中我们常见到的医学期刊大多是综合形态。一期原始文献型期刊中,除原始论文外,还有综述、文摘等栏目。它们只是将期刊刊载的文献的主要内容分类,重在实用。当然,医学期刊分类角度不同其结果也就不一样,方法也很多。如按《中国图书分类法》的医学类学科分类、有无中国标准刊号分类、主管部门分类、出版周期分类、按载体分类等。

2医学期刊规范化

2.1医学期刊出版形式的规范化

信息时代需要期刊的规范化。规范化直接影响到期刊的学术水平。医学期刊的出版频率逐年提高,发表周期在缩短,栏目也逐渐增多,布局更加科学合理,正向着“大力发展专科医学期刊,全力扶持全科医学期刊”的目标迈进。近年来,在我国已公开发行的很多具有活力的高学术水平期刊中,英文版医学期刊达20多种,客观上有意识地吸收国外学者参与学术交流,进而获得更大范围的来稿和读者群,提高了期刊的国际竞争力。近五年来,我国邮发医学期刊累计增加了130种,平均增长率达到5.6%,由季刊改为双月刊的有96种,由双月刊改为月刊的有55种。由于期刊提高了办刊的档次,淡化地域、扩大面向范围的有32种期刊进而改名。为了实现族性检索和分类统计的需要,国家应尽快制定期刊分类标引,实现规范化的期刊分类标引。并逐步实现期刊编排结构及版面编辑规范化,如规范化设置文章编号、文献标识码、期刊基本参数、作者简介等项目,并使用规范的医学术语,对论文摘要、参考文献规范地编排。期刊载体形态采用国际上通用的A4开本,计量单位、符号、插图等都得到统一规范。

2.2期刊标识代码的规范化

共有国际标准连续出版物号和中国标准刊号以及用于期刊检索的机器识读系统三个标准。国际标准连续出版物号(InternationalStandardSerialNumbering,ISSN)是由国际化标准组织(ISO)1974年在“赫尔辛基会议”上制定,1975年正式颁布的国际化标准。我国于1985年成立了国际连续出版物数据系统(ISDS)中国国家中心。ISDS第6届全体会议上,联合国教科文组织正式接受中国加入ISDS,主要负责中国连续出版物登记和分配号码工作。ISSN共有8位数字,前7位是标准号,最后一位是通过计算机核对的检验号,如果是10则用大写X表示。前7位数字是ISDS中心分配的,检验号则是根据前7位数字算出来。为了便于阅读,前4位与后4位之间加以连接符。我国期刊申请ISSN必须是拥有国内统一刊号并公开发行的期刊,并按ISDS的要求申请。ISDS一旦给出ISSN号,接受对象永远不变,期刊更名必须重新申请ISSN号。中国标准刊号则是由国内统一刊号(CN)和ISSN共同构成。CN是以国家标准GB2659规定的中国国别代码“CN”作为识别标志,由报刊登记号和分类号组成,二者间用斜线隔开。报刊登记号为6位数字,前2位是地区码(按国家标准GB2260给码),后4位为流水号组成,其间用连字符。用于期刊检索的机器识读系统CODEN,是一种以期刊刊名的缩写为基础的代码形式,由专门的机构统一编制。目前,国际上期刊的CODEN编码为5位数和6位数两种,但编码是等同的,只是后者在末尾加了一位检验码。以上三种主要期刊标识代码,要求印在期刊封面显著位置。

3医学期刊评价

3.1期刊分级

医学期刊是科技期刊的一种类型。而到目前为止,我国还没有任何一个政府部门从总体质量上对科技期刊进行分级。国家新闻出版署强调正式出版期刊不存在分级别的问题。1994年国家科委信息司期刊管理处在解释科技期刊级别问题时明确说明“科技期刊分为一级、二级、三级和地市级、国家级的说法是缺乏依据的。以此级别用做职称评定、学术技术水平的评估是不科学、不合理的”。并且《科学技术期刊管理办法》也只是从管理需要的角度,将科技期刊分为全国性和地方性期刊,并不完全反映期刊的内在质量及学术水平。但目前为止,笔者从所在医院以及外部所获得的信息表明,全国很多科技单位在职称晋升工作中对期刊进行分级评价,制定出“国家级”或“省级”期刊的级别,标准各有千秋。显然,其准确性、客观性、合理性都值得怀疑。以此“级别”作为标准,要求职称晋升者在某类级别期刊上发表多少篇学术论文的规定,即不妥当也不科学。

3.2医学核心期刊

指刊载生物医学及相关情报信息的密度较大、水平较高、比较有代表性和权威性、寿命比较长,能够反映生物医学专业最新成果和前沿动态,是受到生物医学界的学者们重视和特别关注的期刊。通常根据“三率”(引文率、文摘率、借用率)来界定核心期刊。引文率是引文分析法统计结果(引文分析法以期刊中所载的一次文献后面的参考文献为研究对象),具体是指统计各种期刊上发表的一次文献为其它文献引用次数的多少;文摘率是文献法统计结果(文献法是以计算主要文献(或索引)所摘及该刊文献篇数的数量的方法);借用率是指通过计算读者借阅期刊次数的多少而得到的结果。通常“三率”高的期刊被选为核心期刊。由北京大学图书馆和北京高校图书馆期刊工作研究会主编的《中文核心期刊要目总览》,所列出的核心期刊表,是目前我国期刊界最具权威的。它的选刊标准是:累计载文量占总载文量的30%-50%,累计文摘量占总文献量50%-70%,累计被引量占总被引量的70%-80%。此外,《中文核心期刊要目总览》2000年第三版收录核心期刊总数为1571种,其中生物医学核心期刊217种。

3.3医学源期刊

中国科学技术信息研究所(ISTIC)依据文献计量学评价和推选出的能够较客观地反映和展示生物医学科学研究的最新成果和前沿水平的中国生物医学科技论文统计源期刊。1996年开始编辑出版了《中国科技期刊引证报告》(CJCR)并每年举行新闻会。选刊标准有17项,其中影响因子是一个国际上通用的期刊评价指标,它是指该期刊前两年文献的平均被引率,即该期刊前两年发表的论文在当年每篇论文被引用的平均次数。2000年度中国科技期刊引证报告:1411种科技期刊影响因子排名中,《世界华人消化杂志》及《WorldJournalofGastroenterology》影响因子分别达到2.700及2.616,分别夺得冠、亚军。2000年的1999年《中国科技期刊引证报告》中,源期刊总数为1372种,其中,生物医学类期刊为335种。核心期刊采用多项指标综合筛选的方法,制定出核心期刊表,源期刊以文献引文数据为凭据,用多项指标进行综合筛选,再根据期刊论文的引用情况列出排名顺序。两者用不同的方式,从不同的角度为读者提供参考价值比较大的期刊。尽管它们在统计和筛选过程中,存在这样或那样的不足,但多指标综合评价及排序的医学期刊,能够从总体上反映学科期刊的状况是不容质疑的,具有现实指导意义。

参考文献

[1]国家新闻出版署.科学技术期刊管理办法.编辑学报,1991,3(3):183

[2]董炳琨.医学信息资源的利用.北京:中国科学技术出版社,1988,9

[3]国家科委科技信息司期刊管理处.科技期刊无级别之分.健康报,1994.2.1,2版

[4]戴龙基,张其苏,蔡蓉华.中文核心期刊要目总览.北京大学出版社,2000,48-57

[5]庞景安,郭红,郭玉.1999年中国科技期刊引证报告.中国科技信息研究所,2000,18-26

篇4

NO是一种难溶于水、高脂溶性的小分子气体,极易通过细胞膜扩散。它拥有额外电子,化学反应能力强,生物学半衰期为3～5s。体内NO是由NO合成酶(nitricoxidesynthase,NOS)催化L-精氨酸(L-Arg)转变为L-瓜氨酸时产生的。NO在多种细胞中均能生成,生成后很快被氧化成NO2-和NO3-,从而失去生物学活性。NOS是NO反应通路的限速酶,根据其来源及作用特点,可分为神经元型(nNOS)、内皮型(eNOS)和诱导型(iNOS)3种;根据其被提纯顺序及克隆结果,又可分为3种同工酶,即同工酶Ⅰ(nNOS)、同工酶Ⅱ(iNOS)、同工酶Ⅲ(eNOS)。nNOS与eNOS在体内可连续表达,通过Ca2+内流及钙调蛋白(CaM)激活,激活后产生短时效少量的NO;而iNOS则需要α-肿瘤坏死因子(TNF-α)、γ-干扰素(INF-γ)、白细胞介素1(IL-1)、细胞脂多糖(LPS)等诱导才表达,产生局部高浓度的NO而介导后继的长效反应[1]。一般认为,iNOS的激活不依赖于Ca2+/CaM,但目前3种NOS在Ca2+/CaM依赖性上的区别日趋模糊。

NOS的C端与细胞色素P-450还原酶有共同序列[2],具有显著同源性。3种同工酶是不同的基因产物,种属间NOS氨基酸序列具有高度保守性,人类各同工酶之间序列同源性为50%～60%,而不同种属动物间相同同工酶序列同源性大于90%。目前3种同工酶的cDNA结构已被克隆和表达。所表达的3类NOS的N端结构极其相似,可能与其L-Arg结合位点和催化活性有关。利用特异性DNA探针已经证明,人NOS3种同工酶基因分别位于12号、17号和7号染色体,它们的基因结构已部分搞清,对基因中某些结构区域的功能也有了一定了解。通过某些细胞因子、酶类、Ca2+/CaM及激素等调控因子对NOS基因表达影响的研究,阐明了mRNA稳定性是NOS活性的重要调节点[3],而且NO能反馈抑制NOS的活性。NO的作用靶是鸟苷酸环化酶(GC)。NO与含血红素的GC上Fe2+结合,激活后的GC导致cGMP水平增加,cGMP再作用于cGMP依赖的蛋白激酶及磷酸二酯酶,调节离子通道,使有关递质释放而发挥生理效应。NO激活的GC可使cGMP生成速度加快50～200倍。NO和GC的结合代表着一种新的广泛存在的将细胞外信息转导为邻近细胞内cGMP的信息传递机制。NO对腺苷二磷酸(ADP)核苷基转移酶也有作用。此酶可将ADP的核苷基团转移至线粒体蛋白与线粒体中酶蛋白的羧基上,使蛋白构象改变而发挥作用。影响NO生物作用的主要因素是NO的生物半衰期。另有报道,NO能降低细胞内的游离Ca2+浓度,从而防止细胞内Ca2+浓度过高,保护细胞;反过来,NO生成又依赖于细胞内游离Ca2+,Ca2+对维持NOS活性是必需的。

2NO对机体主要系统的作用

2.1NO对心脑血管系统的作用NO是血管平滑肌扩张剂,可使血管舒张,血压下降。正常情况下,血管内皮细胞和心内膜释放少量的NO,维持适度的血流、血压和脑血管屏障通透性。NO通过cGMP抑制血小板的凝集和粘附,发挥内源性抗血栓作用。NO是血管内环境稳定的重要分子,异常的NO生物利用度与许多血管疾病有关[4]。在病理情况下,NO释放减少,内皮素增加,可导致血管舒缩功能调节失调、血小板凝聚和内皮细胞增殖,引起一系列心血管疾病,如高血压、血管痉挛、高胆固醇血症和动脉粥样硬化性心脏病等。低浓度NO对充血性心衰、循环性休克、脑缺血、动脉粥样硬化和高血压等许多疾病有治疗作用。临床上应用的硝普钠(SNP)、硝酸甘油等NO供体药物,都具有舒血管作用,同时还有更重要的细胞保护效应。NO供体保护心肌的主要机制是降低过氧化物酶活性,减少超氧自由基,进而减少中性粒细胞粘附于内皮和保护内皮机能;另一方面,NO通过降低心肌对β-肾上腺素能刺激的反应性而使耗氧量减少[5]。NO供体对脑、内脏、肾等各种血管床缺血再灌及休克治疗中的内皮功能保护也有特殊作用。

2.2NO对神经系统的作用NO是一种特殊的扩散性神经递质,不贮存于突触小泡内,既可作为突触前递质从神经末梢释放;也可作为突触后递质,从突触后膜释放。在外周神经系统中,NO作为突触前递质从非肾上腺素能非胆碱能(NANC)神经元末梢释放。NO除直接作用外,还通过调节乙酰胆碱、儿茶酚胺、兴奋性和抑制性氨基酸、5-羟色胺、组织胺等神经递质间接发挥作用[6]。NO与学习记忆关系密切。海马中一些区域在重复刺激后可产生长时程突触增强(LTP)效应,NO对维持LTP有重要作用。用SNP可使海马突触效应持续增强,而向海马神经元注射NOS抑制剂NG-硝基-L-精氨酸(L-NNA)和用Hb结合NO都可阻断LTP。从NO入手将为寻找新型促智药及防治早老性痴呆病(AD)提供新思路。NO与痛觉传导密切相关。给与NOS抑制剂L-N-硝基精氨甲酯(L-NAME)后,小鼠在福尔马林足底注射法、热板法和乙酸导致的扭体模型上,均表现出明显且持久的抗伤害作用。但无炎症并发的急性和慢性疼痛似乎不依赖于NO[7]。

NO在嗅觉、视觉、触觉的感应传导中也发挥作用。NO是的主要递质,能增强。用NOS免疫组化技术,发现NOS选择性地分布于支配大鼠平滑肌的神经元中。直接应用NO和L-Arg会产生如神经受刺激一样的海绵体平滑肌松弛作用,而NOS抑制剂选择性地抑制肌松弛。NO在中枢神经系统及其对某些神经递质释放的调节中有双重作用。eNOS可舒张血管和增加脑血流而具有神经保护作用。nNOS活性增强可加剧神经元损伤。过量释放的NO可诱发癫痫,导致脑损伤和记忆缺损。例如,AD病人的大脑海马中NOS阳性神经元数明显低于正常人。而帕金森氏综合症(PD)患者脑胶质细胞中iNOS的表达与神经元损伤相关,其大量生成的NO加剧了多巴胺(DA)神经传导障碍。军用神经毒毒剂梭曼对小鼠的毒性可被Arg增强,被L-NAME减弱,且有剂量反应关系,而且梭曼中毒后小鼠大脑、小脑、海马中NOS活性增加[8]。

2.3NO对免疫系统的作用巨噬细胞、炎性中性粒细胞、组织中免疫细胞等被内毒素或T细胞激活,表达iN-OS的mRNA,生成的iNOS催化产生大量NO。内源性NO是巨噬细胞杀伤靶细胞的信使分子,它通过非特异性免疫机制对抗侵入机体的微生物和病原体。肺和肝是机体循环路径中的主要免疫滤过器,其非特异性免疫功能依赖于NO。NO还具有免疫抑制作用,在植物血凝素刺激的淋巴细胞体外增殖反应中,从巨噬细胞产生的NO可抑制淋巴细胞增殖反应。许多细胞因子,如IL-1、IL-2、TNF和IFN以及某些细菌内毒素可以单独或联合激活巨噬细胞产生NO,即正向调节。而另一些细胞因子如TGF-β、IL-4、IL-10、巨噬细胞灭活因子等可抑制巨噬细胞产生NO,即负向调节。巨噬细胞产生的NO对某些细胞因子的产生也具有调节作用。由此可见,作为免疫调节因子,NO的产生受细胞因子严密调节,处于复杂的细胞因子网络监视之中。

2.4NO对呼吸系统的作用NO可使气管、支气管平滑肌松弛。低浓度(5×10-6)吸入NO或雾化吸入释放NO的复合物是强有力的支气管扩张剂,可用于临床治疗支气管哮喘等疾病。20×10-6的NO可有效预防成人呼吸窘迫综合征(ARDS)[9],且在一定浓度范围内,浓度越高作用越明显。急性肺损伤时,由于LPS及多种细胞因子的作用,iNOS被激活,血浆及呼出气中NO浓度升高。多量的内源性NO有双重作用,一方面通过血管平滑肌扩张、心肌收缩力下降、多种代谢酶功能紊乱等而具有损害作用;另一方面通过降低肺动脉压、减少血小板粘附及白细胞出游等发挥有利作用。但吸入适量NO可选择性降低肺动脉高压,改善氧合作用,而对体循环无影响。在慢性支气管炎中,NO生成也增多。目前,测量上呼吸道NO已成为一项新的诊断指标。另外,吸入NO对早产儿和新生儿ARDS的救治也有效。最近发现,NO是呼吸道上皮细胞离子通道的调节器,它在呼吸道疾病及其防御中发挥重要作用[10]。

2.5NO对消化系统的作用NO是胃肠道NANC神经主要的抑制性神经递质之一,对食管收缩或舒张功能、食管括约肌功能及食管蠕动功能有调控作用。免疫组织化学发现,NOS分布在肠系膜神经丛、神经轴突和肠粘膜。NO对胃肠道粘膜具有重要保护作用,如局部胃粘膜应用NO溶液或硝酸甘油、SNP等,能减轻酒精引起的胃粘膜出血。临床上治疗胃溃疡的药物生胃酮,就是通过释放NO而发挥对胃粘膜的保护作用的。应激性胃粘膜损伤时,粘膜血流量明显下降,粘膜通透性增加,血浆及粘膜NO含量明显升高,用L-NAME可明显加重粘膜损伤,并阻抑应激所致的血浆及粘膜内NO含量升高,使粘膜血流量更趋下降,而L-Arg可逆转L-NAME的作用[11]。nNOS和eNOS诱导产生的NO,主要通过胃粘膜血流、上皮细胞分泌和屏障功能,保持胃肠粘膜完整性;而iNOS诱导产生的NO与胃肠道组织损伤有关[12]。NO对肝细胞功能、肝脏毒性和肝硬化的血液动力学也起重要调节作用。

3NO与寄生虫感染

NO在疟原虫感染中的作用比较复杂。NO一方面可杀伤疟原虫,对宿主起保护作用;另一方面过量生成的NO又对宿主产生毒副作用。肝细胞对疟原虫子孢子的杀伤作用是L-Arg依赖性的。在疟原虫裂体增殖期间,宿主免疫细胞可产生NO以杀伤裂殖子,L-Arg的拮抗剂能减弱这种杀伤作用。感染疟原虫的小鼠血浆内的NO2-水平明显高于正常小鼠[13]。由于疟原虫诱导宿主细胞的NOS活性明显升高,可引起脑微血管内皮细胞、巨噬细胞等产生大量NO,NO扩散到周围神经元,从而干扰正常的神经传导。用灭活的曼氏血吸虫尾蚴接种于小鼠,其皮肤内iN-OS表达水平明显升高。用NO合成抑制剂氨基胍处理小鼠,其对血吸虫尾蚴感染的抵抗力明显降低[14]。山羊感染肝片吸虫第3周,血浆中的NO和TNF-α开始升高,它们作为炎性介质可能参与了肝片吸虫对肝的损害过程。因为NO和TNF-α对寄生虫也有抑杀作用,所以二者还与宿主抗肝片吸虫的机制有关[15]。NO对细胞内克氏锥虫有杀伤作用。应用NOS抑制剂NG-单甲基-L-精氨酸(L-NMMA)后,NO生成减少,杀伤锥虫作用减弱,锥虫血症发生率及动物死亡率均增加[16]。鸡感染球虫后,血浆NO2-水平明显升高,但并不随球虫感染剂量的增加而增加,与虫株毒力大小也无直接关系[17]。中国农业大学从1997年开始进行NO与球虫感染关系研究,结果表明,雏鸡感染柔嫩艾美耳球虫或堆型艾美耳球虫后,血浆NO2-水平均明显升高。eNOS抑制剂L-NAME、L-NA和iNOS抑制剂L-AG均能降低感染球虫雏鸡血浆NO2-水平和NOS活性。

4NO与肿瘤

NO在肿瘤的发生、发展和转移等过程中均起作用,但对于不同的肿瘤类型,随时间、部位及局部浓度的不同,NO的作用也很复杂。肺腺癌组织中,总NOS活性比正常肺高。人卵巢肿瘤中有iNOS表达,且其活性与肿瘤的分化程度相关,高分化卵巢癌iNOS活性比中分化和低分化者高。慢性肝炎继发肝癌(HCC)病人,血清中NO水平明显高于非HCC者,也明显高于肝硬化并发HCC者。而在乳腺癌中,NO的水平则低于正常。肿瘤中少量NO的产生可增加肿瘤血流量并促进血管新生,如转染了NOS基因的人结肠癌细胞系,较其来源组织生长快且血管分化程度也高[18]。NO还可促进前列腺素PGE2的合成。PGE2有促进血管生成作用,同时可增强血管通透性,有利于肿瘤组织摄取营养。但NO在肿瘤起始及演进过程中的作用机制仍不甚清楚。NO具有杀瘤和抑制肿瘤转移的效应。原发性肺癌病人的肺泡巨噬细胞由于iNOS活性增加,NO生成显著高于对照组[19]。卡介苗(BCG)可用于膀胱癌的治疗,但NOS抑制剂可拮抗BCG的疗效。通过将iNOS转染到转移性黑色素瘤细胞,发现能极大地减少转移,表明肿瘤细胞产生的NO可降低其转移潜能。宿主细胞产生的NO也能通过阻止循环中的瘤细胞对血管内皮的粘附而抑制转移,小胶质细胞分泌的NO可抑制肿瘤的脑部转移。因此,通过转染iNOS可能成为杀伤肿瘤细胞和控制肿瘤转移的有效途径[20]。NO参与肿瘤细胞的凋亡过程。50%以上肿瘤可检测到p53基因突变,NO引起DNA损伤也促使p53蛋白积聚而使细胞生长抑制乃至引发凋亡[21]。随着NO在肿瘤生物学研究的深入,将对肿瘤发病及其治疗提供有益的启示。

5NO的毒理学

内源性NO以pmol/L或fmol/L浓度存在时,可激活G蛋白,参与信息传递。以nmol/L浓度存在时,则诱发细胞毒性和损伤DNA,导致基因突变和癌变。同时,NO还能抑制某些与细胞呼吸和DNA复制有关的关键酶活性,使细胞能量代谢和DNA复制转录发生障碍,从而影响细胞的生长、发育和分化。另外,NO的一系列氧化还原形式,一方面作为还原物质清除引起脂质过氧化发生的物质,另一方面也介导、引发脂质过氧化发生。吸入NO时,产生的过亚硝酸盐对肺泡表面活性物质的功能有不良影响。TK6人成淋巴细胞接触NO(5.5～22mmol/L)后,其DNA单链断裂,并随着剂量的升高和时间的延长而增加[22]。活化巨噬细胞产生的NO也诱发靶细胞中DNA链断裂,这种损伤可被L-NMMA抑制。NO通过氧化使胺亚硝基化,进而使DNA、RNA、腺嘌呤和鸟嘌呤发生脱氨基作用,产生的脱氨产物随NO浓度增加而增加。NO对培养的哺乳动物细胞有诱变作用。在TK6细胞培养时,直接通以5.5～22mmol/LNO1h,经6d表达,NO诱发TK基因位点和HPRT基因位点突变,并与浓度有依赖关系。SD大鼠吸入一定浓度的NO,将其肺细胞原代培养,结果也表现出诱变性。NO供体药物SNP能诱发g12细胞gpt位点突变和双微核形成,并与NO2-含量升高呈正相关。提示SNP释放的NO过量积累可能是导致g12细胞遗传毒性的主要原因。NO是沙门氏菌TA1535的强诱变剂。在NO浓度为12.3mg/m3时,回复突变数为本底的10倍,体随剂量增加和接触时间延长而增加,TA1535基因突变谱多是CT转换。NO供体药物能诱导TA1535回复突变,其中精氨-NO复合物诱发的率可高达本底的100倍[23]。NO表现出的致突变性与DNA碱基脱氨和错误修复以及自由基致DNA氧化损伤有密切关系。

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磁性微球的制备方法较多,不同类型的磁性微球制备方法不同。大致可分为物理法和化学法。物理法有喷雾干燥、热处理法和冷冻凝聚法。化学法有乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、自组装法和生物合成法等。

1.1喷雾干燥法

喷雾干燥法是将磁流体分散在基体材料的溶液中,利用喷雾干燥制得磁性微球。王强斌等〔7〕将纳米磁流体分散在聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,混合均匀后进行喷雾,得到外形规整、粒径分布较窄、磁含量约15%的聚丙烯腈磁性微球,得到的磁性微球可作为固定化酶的载体。

1.2热处理法

热处理法是将蛋白质分散在磁流体中,在超声激烈搅拌下加热,使蛋白质稳定,可得到蛋白质包覆的磁性微球。Jchatterjee等〔8〕采用此法得到了分散性良好的人血清白蛋白(HSA)磁性微球。将HSA加入到磁流体中,然后将混合液倒入棉子油中,先在低温(4℃)下高速超声搅拌,然后加热到130℃,同时保持高速的搅拌,持续一定时间,然后冷却洗涤。得到的磁性微球分散良好,稳定性较化学交联蛋白质得到的磁性微球更好。

1.3冷冻凝聚法

冷冻凝聚法是将磁流体分散在基体材料中,再加入液体石蜡,搅拌。低温冷却后加入有机溶剂搅拌、过滤、洗涤可得到包覆Fe3O4的磁性微球。张胜〔9〕等利用冷冻法制备了包裹超微Fe3O4和平阳霉素的明胶磁性微球。此微球具有较好的靶向性和缓释性。

1.4乳液聚合法

乳液聚合法是将磁流体分散在高分子单体中,加入乳化剂,高速搅拌剪切乳化。同时高分子单体在乳液滴中发生聚合反应,形成了磁性颗粒均匀分散的磁性高分子微球。谢钢〔10〕采用乳液聚合法制备了PS(聚苯乙烯)/Fe3O4复合微球,并研究了不同的分散稳定剂对所制备的复合磁性微球的影响。悬浮聚合和乳液聚合类似,将磁流体加入到高分子单体中,不加乳化剂的情况下,借助高速搅拌的作用将单体分散成小液滴,单体在小液滴中反应,得到磁性高分子微球。王胜林〔11〕等采用悬浮聚合法制备了聚苯乙烯磁性微球。将Fe3O4磁性粒子用一种复合分散剂进行表面处理后分散到苯乙烯中,从而形成苯乙烯磁流体,在磁流体中加入引发剂单体二乙烯基苯(DVB),然后将磁流体分散在水中,经过高速剪切乳化,形成稳定的微悬浮液,在稳定的温度下发生聚合反应。最后过滤分离,得到包覆良好的磁性微球。乳液聚合与悬浮聚合法得到的磁性微球的粒径不同,采用乳液聚合法可得到纳米级的磁性微球,而悬浮聚合法得到的磁微球一般为微米级。乳液聚合法制备磁性微球过程中需加入乳化剂,因此,需要进行洗涤、热处理等一些后续的处理。采用不同的聚合方法,可制备不同粒径的磁性微球。邱广亮〔12〕等采用分散聚合法制备了Fe3O4/P(St-CBA)复合磁性微球。采用分散聚合法,在磁流体存在下,以乙醇-水为分散介质,以聚乙二醇为分散剂和稳定剂,进行苯乙烯(St)-马来酸酐(CBA)-二乙烯基苯的三元共聚,合成出了粒径比较均匀、磁响应性较强的高分子磁性微球。

1.5自组装法

ZhuYihua〔13〕通过在微球上连续的组装Fe3O4纳米颗粒和高分子电解质,得到了具有粒径和组成可裁剪的磁性SiO2微球。层沉积的条件是当Fe3O4和高分子电解质所带的电荷相反时,利用静电吸引形成了多层组装。由此形成了在SiO2微球上Fe3O4和高分子电解质交替组装的结构。微球表面层数可通过层层吸附的方法控制,从而控制微球的大小。得到的微球表面包覆着均匀纳米颗粒。这种尺寸大小可控的磁性微球具有广阔的应用。

1.6生物合成法

生物合成法是指自然界中的一种向磁微生物,这些生物在沿着地球磁力线移动时,在体内合成生物膜包覆的磁性超微粒子。

2磁性微球的应用

磁性高分子微球具有高分子微球的特性,可通过共聚、表面改性赋予其表面多种反应基团,如—COOH,—NH2,—OH,—COH等,与生物活性物质的交联吸附能力大。同时,又因微球内部含有磁性粒子,具有超顺磁性,可在外加磁场的作用下快速运动。因而,在生物医学、细胞学和生物工程等领域有着广泛的应用前景。

2.1固定化酶

固定化酶是指利用物理吸附或化学结合法将自由酶固定到载体上以提高酶的操作稳定性和反复回收利用酶的技术〔14〕。磁性微球用于固定化酶利于固定化酶从反应体系中分离和回收,操作简便。同时利用外部的磁场可控制固定化的运动方式和方向,可替代传统的机械搅拌,提高酶的催化效率。任广智〔14〕等制备了用于固定化酶的磁性壳聚糖微球。首先用化学共沉淀法制备了磁流体,随后在磁流体存在下进行壳聚糖和戊二醛的共聚反应。该微球具有良好的磁响应性,在外加磁场下可被快速的从溶液中分离出来。磁性纤维素微球和磁性聚2-羟乙烷甲基丙烯酸酯-乙烯基二甲基丙烯酸酯(HEMA-EDMA)微球上固定脱氧核糖核酸酶,此固定化酶可用于染色体和DNA质粒的分解。BohuslavRittich〔15〕制备并研究了此固定化酶的特性。磁性纤维素微球的制备是在纤维胶中分散磁粉,通过纤维胶溶胶-凝胶的转变制备。磁性聚(HEMA-EDMA)微球是通过分散聚合2-羟乙烷甲基丙烯酸酯(HE-MA)和乙烯基二甲基丙烯酸酯(EDMA),同时加入磁粉。在磁微球表面引入氯三嗪(Chlorotriazine),使脱氧核糖核酸酶能通过化学键固定在磁微球上。GuoZheng〔16〕等制备了聚联乙烯苯-乙烯醋酸包裹纳米尺寸的Fe3O4的磁性微球,得到的聚合物微球具有多孔结构。在微球上固定脂肪酶,酶的固定速度快,载酶量大,脂肪酶与磁性微球之间结合紧密,固定化的脂肪酶活性高,热稳定性好,重复使用6次后,酶的活性仍能保留74%,表明固定化酶有较长的使用寿命。

2.2靶向药物

靶向给药,尤其是抗肿瘤靶向药物是近年来国际上研究的一个热点,良好的药物靶向治疗有助于增加病灶部位药物浓度,减少药物用量,降低不良反应,具有良好的应用前景。UrsHaKfeli〔17〕在磁性微球上标定β-放射铼(Re)-188,磁性载体是由金属铁和活性炭组成。由于磁性载体(MTC)能有效靶向到肿瘤部位,所以Re-MTC能集中对肿瘤部位辐射治疗,减小了对周围组织和器官的辐射。MuniyandySaravanan〔18〕制备了用于治疗关节炎的二氯苯二磺酰钠凝胶磁性微球。二氯苯二磺酰钠是一种抗炎和止痛药,能用来治疗关节炎。由于生理半衰期短,需要持续频繁的注射以维持其治疗效果,需要缓释以长期维持其浓度。同时这种药物具有很强的副作用,如胃溃疡、肠胃出血、过敏性反应等。制备凝胶磁性微球靶向药物到需要的部位,实验表明此微球的药物释放超过18天,采用超声波能加快药物的释放。

2.3细胞的分离

有效的细胞分离是临床和免疫学的基本而重要的步骤。磁性微球在细胞分离中的应用之一是血液中红细胞的分离;另一种应用是在临床进行自身骨髓移植时用于清除骨髓中已转移的癌细胞、异体骨髓移植时清除骨髓中的T细胞等。康继超等〔19〕用物理吸附和化学键共价结合的方法,将抗人膀胱癌单克隆抗体连接到预先制备的聚苯乙烯磁性微球表面,构建了能特异地与靶细胞结合并赋予其磁响应性的免疫磁性微球(Immunomagneticmicrospheres,IMMS),用于从骨髓中分离癌细胞。实验证明,所构建的IMMS可有效地和靶细胞结合。用IMMS从动物骨髓中分离癌细胞的初步实验表明,IMMS可有效清除癌细胞,而骨髓细胞仅有很少量的损失。JhunuChatterjee〔20〕用血凝素修饰聚苯乙烯磁微球和白蛋白微球,用于红细胞的分离。用血凝素修饰聚苯乙烯微球和白蛋白微球后,其具有良好的结合红细胞的能力。白蛋白微球与合成的聚合物微球相比较更具优势。因为经白蛋白微球分离后的红细胞能重新注射进入病人的体内。

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［关键词］生物医学仪器分析；课程内容体系结构；实践性教学

国内外的仪器分析课程是建立在物理和化学基础上的仪器分析方法，主要针对化学、材料、药学、环境、食品等专业的学生设置。而新兴的生物医学工程学科，其研究领域包括生物医学、生物力学和力生物学、生物材料、组织工程等。基于生物样品的特性，对生物医学仪器的分析要求已深入到基因、蛋白、细胞等水平。传统的仪器分析课程远远不能满足学生进行生物医学科研的要求。[1]在高校中已设置的仪器分析课程中的教学内容已经跟上生物医学研究的发展。但随着生命科学和医学的迅猛发展，人们对生物医学仪器的应用能力的要求也越来越高，迫切需要具有针对性、实用性和先进性的生物医学仪器分析课程。[2][3]我们针对生物医学工程专业的研究生开设了生物医学仪器分析这门课程。我们在对课程内容体系结构及实践性教学环节等方面不断进行探讨和改进，为本课程进一步特色化、系统化、前沿化的建设奠定了一定的基础。

一、课程内容体系建设

传统的仪器分析课程主要涵盖色谱法、电化学分析法、光学分析法、质谱法等四大类仪器分析方法。生物医学仪器分析课程内容建设区别于以往普通仪器分析课程的内容设置，重点突出“生物医学”的特点，以满足解决生物医学科学与工程领域的科学问题的要求。课程内容设置既要服务于解决科学问题，避免课程设置和实践应用脱节，又必须在掌握生物医学领域经典的仪器和方法的同时，紧跟前沿领域的高端仪器和方法。因此本课程内容体系结构包括以下三个部分，如图1所示，帮助学生通过仪器手段获取不同层面生物样本的定性、定量、形态及分布等信息从而解决生物医学科学与工程领域的科学问题。

（一）第一部分：基因或蛋白层面的检测仪器

该部分重点介绍基于基因或蛋白的生物样品的半定量或定量的检测仪器。基因水平的检测仪器包括：经典仪器———聚合酶链式反应、RNA电泳和核酸印迹分析，前沿仪器——实时荧光定量PCR仪。蛋白水平的检测仪器包括：经典仪器———荧光酶标仪、蛋白质印迹分析、酶联免疫吸附测定分析，前沿技术——二维电泳。

（二）第二部分：组织或细胞层面的观察或检测仪器

该部分重点介绍基于组织或细胞的生物样品的观察或检测仪器。组织或细胞层面的观察仪器包括：经典仪器———倒置显微镜、相差显微镜、微分干涉显微镜、荧光显微镜，前沿仪器———激光共聚焦扫描显微镜。细胞层面的检测仪器：前沿仪器———流式细胞仪。

（三）第三部分：有机大分子或活性物质层面的分析或分离仪器

该部分重点介绍基于有机大分子或活性物质的生物样品的分析或分离仪器。蛋白质、核酸、氨基酸、多糖类等生物大分子的分离或分析仪器包括：经典仪器———高效液相色谱法、气相色谱法，前沿仪器———超临界流体色谱、毛细管色谱、高效薄层色谱等技术。这三部分的学习能让学生掌握前沿生物医学仪器分析手段，对生物样品进行定量、定性分析，观察样品形态、分布，对样品进行分离等，训练学生解决科学问题的能力，使学生掌握必备的理论知识、科研思维和实践技能，提高科研能力。

二、实践性教学的建设

实践性教学是理论教学的扩展和延深，对于增加学生对理论知识的理解和感性体会，培养学生的实践能力和创新精神，具有十分重要的作用。[4]它可以弥补单纯理论教学的不足，提高将所学知识转化为实际应用的能力，与理论教学环节相得益彰。而现有的仪器分析课程所设立的实验项目大多为验证性实验，实验方法较为固定，实验内容与学生专业和研究方向脱节，不能及时更新。因此，本课程提出了设计性、创新性和挑战性三个层次的实践环节。

（一）设计性实验

设计性实验是指给学生基于经典实验的实验项目，但不提供成熟的实验步骤，由学生自主设计实验计划。设计性实验不是简单重复的验证性实验，不能机械地套用做过的实验来解决问题，而是让学生必须独立思考，设计实验方案，使其有发挥创造力的余地。要求学生在查阅文献的基础上，设计实验方案，包括所用方法、原理、仪器和具体实验步骤，经指导教师审阅后进行上机操作，完成整个实验过程，记录实验结果，处理实验数据，分析实验结果，验证实验方案设计的可行性，最后写出规范的实验报告。举例：采用高效液相色谱法测定柑橘种子中的柠檬苦素的含量，样品来自教师的教育部产学研结合项目，但样品的浓度未知。由学生来设计实验方案，确定高效液相色谱参数，对样品进行定量测试。

（二）创新性实验

创新性实验是指不限定实验题目，给学生提供一个开放的实践平台，由学生自主提出感兴趣的实验题目，实验选题要求具有创新性、综合性。学生通过文献查阅，选择合理的仪器分析方法，设计具体的实验方案，共同讨论方案的可行性，在设计好具体的实验方案后，上机操作，获取实验结果。注重利用本学院的前沿科学研究项目来引领学生的创新性实验。教师可以根据自己负责或参与的科研项目，提供样品或科学问题给学生，鼓励学生研究自己导师的项目中的科学问题或是由项目引申出来的科学问题，紧跟学科前沿，并体现生物医学研究应用的特色。通过引导学生自己设计创新性实验，可以使学生更好地发现问题、提出问题和解决问题。举例：宇航员在失重情况下会产生骨质疏松，那么在失重条件下成骨细胞会发生什么变化？这是由教师的自然科学基金项目引申出来的科学问题。学生可采用多种生物医学仪器，如流式细胞仪、实时荧光定量PCR仪及激光共聚焦显微镜来研究成骨细胞的细胞周期、特异性基因及细胞形态等多方面的变化，综合运用所掌握的仪器全面地探索细胞发生的变化，深入研究科学问题。

（三）挑战性实验

挑战性实验是指学生挑战生物医学研究前沿领域或是教师的前沿科研项目中还没有解决的科学问题，通过生物医学仪器手段探索这类没有答案的、高难度的科学问题。挑战性实验给予学生没有约束的思维空间，充分激发学生的潜能，为学生提供自由思索、探究的平台，对于学生的超越性、创新性研究具有极大的推动作用，非常有利于培养学生勇于探索、敢于创新的科学精神。举例：细胞结构的三维重建是一个前沿热点问题，如何利用激光来重建细胞的三维结构更是没有现成的方法可供参考。学生在理解激光共聚焦显微镜工作原理的基础上，设计详细的实验方案来观察细胞的亚显微结构，并进行细胞三维重建。通过多层次的实践教学，提高了学生学习的参与程度和主动性，取得了良好的教学效果。学生表示不仅仅掌握了实验技能，更重要的是建立了独立从事科研活动所必需的科研方法、科研思维和科研精神，对于以后课题的科研工作充满了信心，并满怀期望。本课程与国内许多高校类似课程相比，针对性强，具有鲜明的生物医学特色，注意引入学科前沿的科学问题，与教师的科研项目有机结合，强调对学生创新实践能力的培养，提升学生的学术研究水平，对仪器分析在生物医学工程专业方面的教学具有很大的意义。

［注释］

［1］王芳群，卫星，李天博．生物医学工程专业“医学仪器”课程教学方法分析［J］．中国电力教育，2010（184）：133－134．

［2］赵于前，汤井田，李凌云．从交叉学科角度谈生物医学工程教育改革［J］．医疗卫生装备，2004（6）：239－240．

［3］王志远，陈武凡，何明娥．生物医学工程专业研究生培养的实践与探索［J］．中国高等医学教育，2006（4）：42－43．

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21世纪是信息爆炸的世纪,特别是生物医学信息技术发展非常迅猛,许多最新的科研成果都是最先发表在互联网上。在这样的一个背景下,如何更好地提高医学生实习带教的质量是每个医学教学工作者都要面临的问题。随着现代生物医学信息技术的迅猛发展,传统的教学模式面临巨大的挑战。将生物医学信息学贯穿于眼科实习带教整个过程,将大大提高教学质量。

1传统、单一教学模式的局限性

在我国,传统的教学模式是老师讲、学生听,老师教、学生学。两者之间是主动与被动的关系,教师是传道、授业、解惑的始动者,而学生则始终处于被动者的地位[1]。而老师为了尽量“少犯错误”,总是只讲述教科书上的东西。不论是小学、中学还是大学,莫不如此。这样很可能导致这样的一个局面:培养出来的学生存在高分低能的现象,即考卷题目答得不错,现实生活中却不能应用自己的知识技能。特别是在医学生的教育问题上,许多传统教育模式培养出来的学生进入临床实习阶段后暴露出以下问题:理论知识无法联系实际,缺乏临床思维能力,缺乏信息拓展能力。而医学是一门充满探索性和变化性的科学,今天为大家普遍接受的观点可能明天就会被发现是错误的。具体到人,同样的病在不同的患者身上表现不同,同一个患者在疾病的不同阶段会有不同的表现。怎样在实践中认识疾病和治疗疾病是一个很大的难题。如何让目前的医学生以后成为名副其实的白衣天使,就需要改变以往的教学方法,大力利用生物医学信息学来提高教学质量。

2生物医学信息学在医学生实习带教中的应用

生物医学信息学是研究生物医学信息、数据和知识存储、检索并有效利用,以便在卫生管理、临床控制和知识分析过程中做出决策和解决问题的科学。以往,生物信息学和医学信息学一直是两个不同的学科,应用于各自不同的领域,随着人类基因组计划的实施,医学研究不可避免的向生物领域靠拢,这时就出现了整合的生物医学信息学。作为一门广泛的交叉学科,生物医学信息学提供新的生物医学知识的开发和共享框架[2]。生物医学信息的来源众多,科学文献、学术会议、个人交流和国际互联网等等。其中科学文献包含了图书、期刊、检索工具、专利文献、技术标准、学位论文和技术档案[3]。21世纪的生物医学信息已不单单局限于书本,在强大信息科学、计算机科学的背景下孕育而生的各类功能齐全的数据库系统和互联网交互已成为目前获取生物医学信息的主流方式。传统的生物医学信息学侧重于文献信息管理、分析研究。而现代生物医学信息学更强调计算机技术与IT应用到医药卫生领域。在具备一定知识背景的前提下,如果医学生所在实习的场所有个人计算机,并且可以互联网搜索的话,那么数字化信息会是最容易获得和最方便使用的信息来源。目前国内信息的来源以国际互联网,电子书籍和电子音像资料最多。生物医学信息学在医学中的应用很广,在医学带教中更是起到重要的作用。

就师方而言,传统的教学以书写板书为主,这样既耗时又呆板,信息的传递受到限制,而目前在带教中则更多使用的是多媒体教学和各种影音工具,这种模式不仅在较短的时间内传递更多的信息,而且方式生动易懂,能够最大限度地调动学生的积极性,使学生更好地获取知识。就学方而言,传统的国内教学更注重的是知识的单向传授,学生的被动接受,这样教学的结果往往是理论知识琅琅上口,实践能力惨不忍睹。而今随着信息学的推广和普及,学生的学习由被动转为主动,互联网浩瀚的知识吸引着学生不断探索,而知识的不断更新使临床带教过程更为活跃,无论对教师还是学生,书本将不再是获得信息的唯一手段。现今在临床带教过程中时常出现的学生通过最新的知识进展将老师问倒的情况,这种现象是令人喜悦的,而这种良性循环将更有利于医学带教的进步。笔者通过多年亲身带教经历,并做了问卷调查,反馈比较了传统板书带教和渗透医学信息学带教,初步统计结果显示医学信息学带教学生给出好评的频数更高,可见医学信息学带教方式更受学生欢迎;同时通过最后实际病例分析考核学生,结果同样显示医学信息学带教方式的学生给出答案更齐全,思维更开阔。目前国外常用的医学专业搜索引擎包括:HealthGate、MedicalWorldSearch等,常用的医学专业数据库包括MEDLINE、SIENCEDIRECT等。而国内相关的信息来源也开始健全和发展。医学生既可以直接进入以上数据库的网址查询,也可以选定主题后通过Google、Achoo、搜狐、雅虎等搜索引擎进行搜索。网上的资源十分丰富,既有经典的理论,又有最新的研究发现。而且,学生还可以将自己的问题通过电子邮件或者BBS发送给全世界的学者求助。

3教师指导医学生进行生物医学信息学学习和应用

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【关键词】案例教学生物医学工程工程伦理

一、案例教学法简述

案例教学法顾名思义，是基于案例分析的一种教学方法，最早起源于二十世纪初的哈佛大学[1]，如今被广泛的应用在金融、法律、心理学、和建筑等工程学专业领域的教学中。通常采用的方式是教师设计或根据真实事例展示一个从不同的出发点考虑会带来争议的困境（一个案例），然后将学生置于决策者的角色，通过学生的个人思辩和开展团队讨论，引导他们得到解决方案。案例方法与其他教学方法截然不同的是，案例教学法要求教师不再一味的灌输给学生知识或者对问题的见解，教师的主要任务是引导和激励学生自己设计每个案例中问题的解决方案并为自己的方案辩护，充分调动学生的积极主动性。案例教学法的优势显而易见，因为案例源于现实事例，为抽象的概念和理论提供了应用的实体平台。学生通过整理和分析案例中提供的数据，快速检索相关理论，得出结论并提出各自的解决方案，再通过团队合作和集体讨论探索不同的解决方案并权衡每个解决方案的利弊。这整个过程强化了学生理论知识的同时，锻炼了学生调研的能力（主要指搜集和分析数据来支持自己的观点）、评估和审辨对立观点的能力、公正的从多角度考虑问题的能力、合成不同角度的信息经过权衡得到折衷解决方案的能力[2]。最终对问题解决方案的提出更是给学生带来学习的正向反馈，促进学习过程的良性循环。为了达到预期的教学效果，案例教学法的实施其实对教师提出了更高的要求，需要任课教师对每个案例做深刻的分析，在案例的选取、展示方式、引导案例分析的走向上都要做好充分的准备工作。

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符合生物医学工程学科学生认知规律。生物医学工程学科交叉性强，知识体系更新快，专业课教学难度大。任务驱动型教学模式，符合人类认知过程中的从“平衡”到“不平衡”再到新“平衡”的认知过程。新任、新目标的提出打破了学生已有知识体系的“平衡”，通过解决问题的过程，使学生不断学习新知识，建立新的知识体系平衡。通过系列由易到难、循序渐进的“任务”，培养学生清晰的思路、方法和知识的脉络，不断提升培养分析问题、解决问题以及处理信息的能力。有利于调动学生的主动性。任务驱动型教学以建构理论为基础，强调以学生为中心对知识进行主动探究，而教师在教学中发挥组织者和指导者的作用，这种教学模式的目的在于充分发挥学生的主动性和创造性。生物医学工程专业课程理论性、交叉性较强，学生在学习过程中常会出现倦怠和畏难情绪，而任务驱动型教学法，要求教师将授课内容具体化为一个个实际的任务，学生在接到“任务”后，由被动学习转化为主动解决问题的状态。通过查阅资料、探索解决问题的途径，学生在教学过程中始终处于积极主动的状态中，可极大提高学生的学习效率。强化学生的体验感和成就感。以学生为主体的教学强调学生自主实践，亲自动手解决问题。教师在课堂中将相对抽象化的理论知识转化为系列具体任务，学生在完成“任务”和实现“目标”的同时，必须亲自动手实践和验证新理论，这有助于提高对枯燥、复杂的专业课理论理解的深度，这种亲自经历形成的知识体系比直接被教师告知而获得的更具实际意义。此外，学生在亲历实践解决问题的同时，也会提升自主探索和互动协作意识，在完成既定任务的同时也会获得成就感，可以极大地激发学生的求知欲，形成一个快乐学习的良性教学循环。

2生物医学工程专业课教学中任务驱动型课堂教学设计

2．1紧贴教学大纲进行任务设计教学的最终目的是使学生对知识的深度和广度的掌握达到相应标准要求。任务驱动型教学中任务的设计是关键，通过系统的“任务链”的设计，使学生在学习知识的过程中层层深入，因此在生物医学工程专业课教学中要紧扣教学大纲进行任务设计。教师需要根据教学内容进行总任务、章节任务、课题任务等大小不同任务的设计，而且要根据教学重点和难点对任务的难度进行量化。只有紧贴教学大纲，紧扣培养目标，在任务设计中才能相互关联，具有统一的目标指向，而且每一任务都以前面的任务为基础或出发点，后面的任务依属于前面的任务，这样，每一课或每一教学单元的任务系列构成一列教学阶梯。

2．2结合学科新进展进行任务设计生物医学工程属新型交叉学科，学科知识更新快。这要求教师在对教材现有内容准确传授的同时，补充专业领域内新知识和新进展，并将这些新知识和新进展结合教学目标，转化成新的“任务”。与学科新进展紧密结合，可以避免“任务”内容设计陈旧，可以使学生在完成任务的同时，通过查阅资料主动了解目前的学科进展和前沿，培养学生的科研兴趣和探索未知领域的科学意识。

2．3结合实际应用需求进行任务设计在教学过程中以实际应用需求为例进行引导，是一种生动形象的教学方法。同样在任务驱动型教学中，将任务的设计与实际应用需求紧密结合，可以给学生提供一种更为真实和现实的场景。通过任务设计创造出接近真实的场景，可以提升学生对任务的兴趣，而且也是一种理论与实践相结合的最好体现。例如，可以将教研室中的科研项目或医院中的一些现实需求，与教学内容有机结合，指导学生把所学的知识灵活运用到这些“实际任务”中，解决现实问题，提高学生的应用能力、实践能力。

3任务驱动型教学方法实施中应注意的问题

对教师的素养提出更高的要求。任务驱动型教学法中教师的角色是教学过程的组织者和引导者，要求教师具有丰富的理论和实践经验。为了使任务设计体现专业课程的系统性以及学科发展的前沿性，教师应不断提升自身的素养，提高教学水平，增强自己驾驭任务教学的能力。这就要求教师一方面注意不断补充新知识，更新完善自己的知识结构，另一方面要提升自身的科研或应用实践水平。只有教师的素养提高了，才能使任务驱动型教学更加生动。任务设计要注重趣味性。任务驱动型教学法的目的是通过任务的驱动，增加学生自主学习的兴趣和意识，所以在任务的设计中要紧贴大纲，考虑学生的认知能力和现有知识结构，尽量不要设计那些让学生有负重感的任务，任务设计的难度要以大部分学生能完成为原则。同时为激发学生的学习热情，任务的设计要具有趣味性和多样化，首先是任务内容自身的趣味性，其次可以通过组织形式，如师生互动、分组比赛、一题多解等方式增加任务的趣味性。

任务设计要难易适宜。学习是一个循序渐进的过程，在进行任务设计时考虑所涉及知识点的难易度、连贯性。过于简单的任务不能激发学生的潜能，过于复杂的任务则会打击学生的自信心。其次考虑到每个学生的基础和能力也有不同，所以在任务分配时可以考虑分组实施，最大程度地调动每个学生的积极性，让学生尝试成功的体验。生物医学工程专业课程具有知识连贯性和交叉性强的特点，教师在教学设计时更需要将抽象的理论知识进行具体化和应用化分解，将每个分配给学生的“任务”变得具有可操作性和可实现性。任务完成后要定期评价。评价和总结是提升和促进教学的关键，任务驱动型教学在学生完成任务后，要对每个“作品”进行评价。评价时侧重于实践过程和知识应用能力的点评，不需要太重视结果的表现形式。这样的评价和总结重点在于帮助学生提升分析问题和应用知识解决问题的能力，这对学生而言是一次再学习的过程，也是一次激励的过程。如果缺少这一环节，任务驱动型教学就会变得有头无尾，学生在任务完成后就会降低积极性和驱动力。

4结语

篇10

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