医学生物技术范文

导语：如何才能写好一篇医学生物技术，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

由于篇幅限制，本文下面着重介绍聚合物纳米药物。迄今为止，用于纳米药物输送的载体主要是聚合物［12］。因为聚合物主要有以下优点：分子量大，由于EPR效应，作为载体能使药物在病灶部位停留较长时间，延长疗效。可通过调节聚合物物理化学性能和自身降解而达到缓释或控释药物的目的。易功能化，可把一些具有靶向作用或控释功能的组分键合在聚合物粒子表面。可调控的生物降解性，避免药物释放后聚合物载体材料在人体器官聚积，产生毒副作用。（1）聚合物键合药物。聚合物键合药物又称为聚合物前药，它们的生物活性取决于键合的小分子药物是否能够在病变区被及时释放出来。传统的小分子化疗药物在给药过程中遇到许多问题，如在水中溶解性和稳定性较差、体内迅速清除、毒副作用大等。聚合物键合药物采用化学桥联稳定药物分子，将小分子药物以可降解的化学键键合到聚合物骨架上，可以有效避免纳米颗粒在体内循环过程中不必要的药物泄露，而通过不同的化学键的选择，特别是那些对病变局部环境敏感的化学键，比如pH和酶敏感化学键，可以实现在肿瘤组织或肿瘤细胞内的可控释放，这使得其相对于通过物理相互作用包载型的纳米药物更加具有优势。常见的聚合物骨架包括聚乙二醇（PEG）、聚谷氨酸（PGA）、聚N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺（HPMA）。Duncan等研发了一系列HPMA抗肿瘤键合药物，目前正在进行临床I、II期研究。化疗药物是以Gly-Phe-Leu-Gly键合到聚合物骨架上。通过细胞内溶酶体的酶解作用，键合的抗肿瘤药物可以被有效地释放出来，达到了细胞内给药的要求［13］。再比如将galactose键合到聚合物骨架上可以有效地增加这些纳米药物的肝靶向性［14］。（2）聚合物-蛋白质结合体：聚乙二醇和多糖经常用于制备蛋白质高分子共价结合体。获FDA批准可在临床上使用的聚合物-蛋白质结合体大多数是由聚乙二醇制备的（PEGylation）。PEGylation可增加蛋白质的水溶性和稳定性，又可降低其相应的免疫原和抗原性，从而延长药物在体内的循环半衰期［15，16］。如罗氏公司生产的PEGasys（PeginterferonAlfa-2a）可以使干扰素在血清中的半衰期提高50-70倍［17］。高分子蛋白质结合体的制备方法有：带有功能基团的高分子链与蛋白质活性部位直接连接；将与蛋白质具有特异结合作用的分子首先与高分子以共价键结合，而后实现高分子与蛋白质的特异性结合。目前关注的热点之一是对于具有治疗作用的蛋白质和催化功能的酶等生物特异性蛋白质，与高分子结合后如何保持其生物功能的问题。（3）RNA纳米颗粒：在药物开发史上，化学药物和蛋白质药物已出现，RNA药物或以RNA为目标的药物将是药物开发的第三个里程碑。RNA是由腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）构成的一种核糖核酸高分子.与Watson-Crick的DNA碱基配对（A-T，G-C）的双螺旋链的结构不同，RNA的二级结构里经常出现一些非传统的碱基配对如环环相互作用。通过底端向上的“自组装”技术，包括模板法和非模板法，RNA分子可以构建种类繁多的和具有生物功能的纳米结构。RNA纳米治疗剂的独特之处在于，其支架、配体和治疗剂都是由RNA组成，由于其均匀的纳米级尺寸、良好的生物相容性、低毒性和目标特异性，使其有利于在活的机体内应用而不会在正常器官内积累［18］，为癌症的治疗提供了参考意见。郭培宣等人于1986年构建phi29DNA组装马达，是至今所能构建最强大的生物马达。1987年郭等人［19，20］报道了phi29噬菌体中由pRNA（packagingribonucleicacid，简称pRNA）驱动的纳米马达。该纳米马达的功能是包裹DNA并将DNA运送到病毒衣壳中，ATP为这种RNA马达提供能量。随后，郭的研究团队证明pRNA分子可以经过改造构建成二聚体、三聚体和六聚体的纳米颗粒，从而开创了RNA纳米技术［21，22］。利用此技术，该团队研发了一系列多功能RNA纳米治疗剂，可用于靶向治疗肿瘤，且不会损伤正常组织。例如［23-26］，利用重新改变结构的RN段携带多达4个治疗和诊断模块构建出了超稳定的X形RNA纳米颗粒。这些RNA纳米颗粒可纳入沉默基因的小干扰RNA，调控基因表达的micro-RNA，靶向癌细胞的核酸适体，或是能够催化化学反应的核酶［27］。（4）固体聚合物纳米粒子。其制备方法包括单体聚合成聚合物纳米粒子和聚合物后分散自组装形成固体纳米粒子。常见聚合物载体有聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚（乳酸-乙醇酸），以及天然大分子如壳聚糖和白蛋白等。药物通过物理吸附或化学键合方法引入载体。Abraxane是第一个获FDA批准的聚合纳米粒子药物，用于乳腺癌、肺癌和胰腺癌的治疗，由白蛋白纳米粒子和键合的paclitaxel组成，尺寸约130nm［28］。聚合纳米粒子作为药物载体除需具备生物相容性和生物降解性之外，单分散性要好。将纳米粒子表面接枝PEG可有效增强分散性和在体内的循环稳定性。此外，研发多功能纳米粒子以便提高靶向性也是当今研究的一个热点。（5）聚合物纳米胶束。常见小分子表面活性剂形成的胶束稳定性较差，不适于药物运输。而聚合物纳米胶束，具有载药量高、载药范围广、稳定性好，体内滞留时间长等优点［29，30］。常用于难溶性药物、大分子药物及基因治疗药物的载体，还可实现靶向给药，具有广泛的应用前景。聚合物纳米胶束通常是由具有亲水部分和疏水部分的两亲嵌段共聚物在水中自组装形成的纳米级大小的核-壳型胶束，尺寸大约20-100nm。其中亲水部分多由PEG组成，疏水部分多由聚乳酸、聚环氧丙烷、聚氨基酸组成。目前至少有6种聚合物纳米胶束抗肿瘤药物进行临床研究。纳米药物是具有巨大发展前景的新型药物，其在医药领域的发展必将引起疾病诊断和治疗的革命。目前，纳米医药技术的基础理论及纳米药物的制备工艺等还很不完善。基础理论方面，人们对纳米药物在体内的行为，包括组织分布、药代动力学和药效，以及它们与载体的化学结构和物理性能之间的相互关系，都缺乏深入和系统的研究；从制备工艺来讲，制备工艺要求操作方便、成本低、易于工业化放大生产，产品性能要稳定。因此，纳米技术在医药领域中的研究还需做大量的工作。其未来发展方向是增强载药量、提高靶向作用及控释能力、降低超敏反应［31］。

2纳米生物医用材料

纳米生物医用材料是纳米材料与生物医用材料的交叉，在人类康复工程中发挥重要作用。纳米生物医用材料将解决临床对伤口敷料、人造皮肤、人造血管和组织工程支架、高性能组织修复、器官替换的迫切需求［32-34］，而且已显示出巨大的潜在应用价值。材料支架在组织工程中起着重要作用［35］。模仿天然的细胞外基质结构而制成的纳米纤维生物可降解材料已开始应用于组织工程的修复和再生。由于软骨再生能力有限，软骨组织工程领域的发展具有重要意义，特别是在治疗老龄化社会日益流行的大关节骨关节炎方面［36］。嵇伟平等采用塑性变形和化学处理方法在Ti6A14V合金上制得一种新型多孔纳米晶体，通过体外实验研究了成骨细胞在纳米Ti6A14V合金表面的黏附情况。结果表明，与普通钛合金相比，纳米表面钛合金早期就能使成骨细胞伪足伸展良好，促进成骨细胞紧密贴壁和早期融合，与细胞黏附相关的Integrinβ1的表达也高于普通钛合金，为将纳米技术应用到人工关节等植入器械领域提供了新的方向［37］。还可以将纳米骨材料［38］植入体内填充各类型的骨缺损，其网状结构可生长出很多新生的骨细胞，所有填的纳米骨材料，最后会降解消失，骨缺损部能完全被新生骨取代。目前医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合骨充填材料已投入市场，对骨缺损的恢复具有较好的作用。纳米技术与生物医学的结合，为医学界提供了全新的思路，在医学领域的应用已取得一定成果。但目前大多数研究还处于动物实验阶段，仍需大量临床试验予以证实，纳米材料应用的生物安全性也有待进一步提高。这就要求生物医学研究者与纳米材料的研究人员合作需进一步加强，制造出更先进的生物医用纳米材料。

3纳米诊断学

纳米诊断学是纳米生物技术在分子诊断中的应用，对于发展个性化治疗具有重要意义。目前纳米生物技术在临床诊断方面的研究主要集中在纳米生物传感器［39，40］和成像技术［41，42］、使用制造纳米机器人在细胞水平上进行维修，生物标志物的提取及测定等［43，44］领域，以疾病的早期诊断和提高疗效为目标。

3.1体外生物分子检测

超灵敏的生物分子检测方法可以服务于临床诊断［45，46］。由于待测分子含量很少，因此，对方法的检测灵敏度有很高要求。纳米材料特有的性质可以极大地提高分子检测的灵敏度和简便性［47，48］，人们研究了各种各样的超微量生物分子检测的信号放大方法［49，50］。丁良等［51］利用纳米晶体中阳离子交换反应释放的阳离子来诱导荧光染料，用于痕量生物分子的检测，取得良好效果。实验表明基于ZnS纳米簇的阳离子交换放大器的检测性能优于酶联免疫吸附测定法（ELISA），检测限低1000倍。标志着利用便携式床旁检测设备检测生物标记物成为可能。

3.2体内诊断

3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后肿瘤的轮廓很容易与周围组织区别开来，这种复杂的探针可以实现体内疾病的早期诊断，大大有助于癌症或癌转移的早期发现［52］。另外开发体内神经递质参与脑化学的监测是一项具有挑战性的工作，有助于进一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等［53］报道了一种新型的封装有金纳米颗粒的玻璃毛细管来感应大脑多巴胺，结果表明，全氟磺酸改进Au/GCNE可成功用于监测麻醉大鼠纹状体的多巴胺。Kempen等用光学显微镜和扫描电镜定位、观察金纳米粒子聚集的脑肿瘤模型，发现纳米颗粒仅在含有脑肿瘤细胞的区域内聚集，在正常脑组织周围没有发现［54］。3.2.2量子点（半导体纳米晶体）量子点是以CdSe为核、CdS或ZnS为壳的核-壳型纳米体，具有优良的光谱性能。水溶性的量子点在生物化学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。它的细胞毒性低，可用于活细胞及体内非同位素标记的生物分子的超灵敏检测。李朝辉等［55］利用反相微乳液技术，以CdTe量子点为核，SiO2为壳，一步制备了表面带有氨基和磷酸基团的核壳型量子点荧光纳米颗粒.该颗粒水溶性好，大小均匀，有效改善了CdTe量子点的不稳定性，成功实现了对肝实质细胞的识别。由于量子点技术有其独特的标记特点，它必将成为今后生物分子检测的尖端技术，为DNA检测（DNA芯片）、蛋白质检测（蛋白质芯片）和探索蛋白质-蛋白质之间（抗原-抗体、配体-受体、酶-底物）反应原理提供更先进的方法。同时也将极大推动生物显像技术和生物制药技术的迅猛发展，给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。3.2.3纳米磁性颗粒较大尺度的磁性纳米颗粒呈现铁磁性，在交变磁场的作用下可通过磁滞现象产热，用于癌症的靶向热疗［56］。而粒径小于20nm的磁性纳米颗粒通常显现出超顺磁性，可被广泛应用于临床诊断领域。目前在临床诊断方面较为成熟、发展较快的应用主要包括：磁共振成像、生物分离、细胞筛选等。（1）磁共振成像（MRI）作为一项新的医学影像诊断技术，近年来发展十分迅速，所提供的特有信息对诊断疾病具有很大的潜在优越性。利用超顺磁性氧化铁磁性纳米颗粒在生物体组织内的特异性分布，有助于提高该部位肿瘤与正常组织的MRI对比度，因而作为造影增强剂被应用于MRI，进行肿瘤及其他疾病的诊断［57］。（2）生物分离。因磁性纳米颗粒具有易操控性、比表面积大等优点，使功能化的磁性纳米颗粒的应用具有很大的吸引力［58］。当前磁分离的研究涉及生物领域的多个方面，如血液中金属离子的去除，蛋白质、核酸等的富集、固定化酶的回收与重复等［59］。Yan课题组［60］利用磁性氧化铁粒子作为载体固定蛋白酶A，并利用其能够与乙肝病毒表面抗原抗体发生特异性结合的性质，达到测定乙肝病毒的目的。（3）细胞筛选。当组织或血液中仅有微量癌细胞的时候，通过特定的技术就可以精确地检测到，从而实现对疾病的早期诊断和治疗，必将为病人获得宝贵的治疗时间，提高治愈率。所以细胞筛选具有重要的意义。免疫磁珠细胞筛选法可在几分钟内从复杂的细胞混合物中分离出很高纯度的细胞。Mousavi等［61］等开发了一种新型的与金纳米条结合的微流控芯片，利用高效免疫磁珠法捕捉人血中极少量的细胞，可以达到简单而有效的检测高纯度目标细胞的目的。可以预见，在未来，更加精确的细胞筛选技术将是一个非常热门的研究方向［62］。虽然功能化的磁性纳米材料已经有了广泛的应用，但如何设计更简单的制备过程和更新颖的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用寿命，仍是研究者们探索的方向.3.2.4纳米生物传感器在癌症研究领域，利用纳米技术制成的传感器可望使各种癌症的早期诊断成为现实［63］。纳米传感器灵敏度很高，在进行血液检测时，当传感器中预置的某种癌细胞抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变化，通过这种电流变化可以判断血液中癌细胞的种类和浓度。目前越来越多的风险投资正在涌入这一领域，但这一技术在实用中还有一些技术难题需要解决。今后可能会有多种纳米传感器集成在一起被置入人体，以用来早期检测各种疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物学与纳米技术相结合的产物，它不同于半导体芯片，它是在很小的几何尺度的表面积上，装配一种或集成多种生物活性分子，仅用微量生理或生物采样，即可同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和DNA的特性，以及它们之间的相互作用，获得生命微观活动的规律。具有集成、并行和快速检测的优点，生物芯片技术已经成为21世纪生物医学工程的前沿科技。基于纳米结构阵列的蛋白质芯片和微流控芯片技术在诊断学和生物传感技术方面的应用具有巨大的潜力［64］。Ali等［65］制备的基于氧化镍纳米棒的微流控生物芯片，采用电化学检测法来测定人体血液中的总胆固醇浓度，线性范围为1.5-10.3mmol/L，灵敏度高达0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技术可以快速分析大量的基因信息，从而使生物医学工作者可以研究并收集基因表达和变异信息，还可用于监测不同的人体细胞和组织基因表达，以检测癌症或其它疾病所对应的基因的变化。3.2.6纳米机器人纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。“纳米机器人”是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。以色列科学家研发出一种“胶囊相机”，将摄像头内置入比普通感冒药稍大的胶囊内，以大约每秒14张照片的频率拍摄消化道内的情况，并同时传回外置的图像接收器，可进行人体消化道肿瘤监测。还可将纳米机器人注入人体血管内，进行全身健康检查，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物，用于动脉粥样硬化的治疗；可吞噬病毒，杀死癌细胞；可将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里内，直接到达结石所在的部位，并且直接把结石击碎，进行肾结石、胆结石的治疗；还可进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，把正常的DNA安装在基因中，这样可以从根本上治愈遗传缺陷或病毒，使机体正常运行。未来发展趋势是当机器人医生发现可疑病变组织后，立即能伸出“手”来取样进行活检。纳米机器人在体内的生物传感与智能配送生物活化剂有很大潜力［66］。

4纳米材料和纳米生物技术的安全性问题

随着纳米技术的迅速发展，不可避免地导致含有纳米颗粒的工业废水的排放［67］，纳米材料的潜在的免疫毒性机制所引起的不良反应还没有得到足够的重视［68］。纳米颗粒可直接穿透人体皮肤引发多种炎症；可穿透细胞膜，将异物带入细胞内部，对人体脑组织、免疫与生殖系统等方面造成损害等。如二氧化钛容易在饮用水中聚集，从而污染环境、影响健康。接触二氧化钛纳米微粒后，人体肺部将可能出现炎症。银纳米颗粒目前已被大量使用。研究表明，即使它在环境中的聚集量很低，也会对水中无脊椎动物造成伤害。碳纳米管是工业和实验所需的材料，注射了碳纳米管的老鼠会产生动脉粥状化、线粒体脱氧核糖核酸损伤等反应。当摄入量较大时，对肌肉细胞也有毒性，会对人体健康有不利影响。但尽管纳米生物技术的应用有一定安全性的问题，它的应用也会越来越广泛，同时这也为纳米技术将来的发展指明了方向——如何提高其安全性问题是研究的目标之一。

5发展前景

篇2

【关键词】生物技术专业；医学院校；课程体系

近些年，随着科技的进步，生命科学飞速发展，生物技术在各领域展现出了无限潜力，社会关注度越来越高，被世界各国确定为21世纪科技发展的关键技术和新型产业。现代生物技术与其他学科相互交叉融合，逐步形成了农业生物技术、医药生物技术和工业生物技术三个应用领域，其中医药生物技术领域由于和人类的生命安全关系密切，成为现代生物技术中最实用、最具发展势头的领域之一。

一、生物技术专业人才需求及各院校招生情况

随着生物医药产业健康快速发展，以及新的理论技术不断涌现，具有扎实理论基础、较强探索精神和实践能力的医药生物技术人才的需求也与日俱增。生物技术相关专业人才的社会需求有增无减，尤其是医药行业生物技术人才需求快速增长。为了更好的适应社会对生物技术人才的需求，教育部于1998年正式将生物技术专业列入理学本科专业目录，主要培养应用型的专业技术人才。之后，很多院校都相继开设生物技术专业，中国前300名大学中，具有生物技术专业的大学占到了33.7%。通过对生物技术专业在这300所大学不同类别的分布分析可以发现，生物技术专业在综合类、理工类、农林类和师范类高校中设置的频率较高，分别占相应各类高校总数的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我们通过前期统计，全国90所医学本科院校，开设生物技术及相关专业的仅有28所，占31.1%，不及全国的平均水平。医药行业生物技术人才的供给远远小于社会需求。医学院校生物技术专业与普通院校该专业人才培养目标有所不同，其特点体现在医学知识和药学知识与生物技术的深度交叉融合，因此医学院校生物技术专业开设的课程也要反映相应的医药特色。但是，由于生物技术专业在国内相关院校的开设主要集中在综合类、理工类、农林类和师范类高校，在医学院校开设的相对较少，必然会导致教学模式和内容偏向于工业生物技术和农业生物技术的教学。体现在人力资源市场上就是医药生物技术人才的相对缺乏。面对大好形势，高等医学院校作为医药生物技术人才培养的主体，如何有针对性地进行专业人才培养方案和课程体系的建设，以培养与行业发展相适应的高素质专业人才，是关系到专业兴衰成败的关键课题。目前，医药生物技术的教学模式还存在一些缺陷，针对性的医药生物技术人才培养机制尚属于探索阶段。如果照搬其他院校的人才培养方案，就会导致学生能力的同质化严重，不能很好的与医药行业的职业岗位需求相吻合，学生的核心竞争力不足，从而造成就业困难。所以，迫切需要建设适合医药生物技术专业人才培养的针对性课程体系及人才培养方案。另外，生物技术是一门实践性很强的学科，实践教学是夯实理论知识和培养科研思维必备的手段。因此，在教学体系设计及教学过程中必须重视实践教学，这对学生创新思维能力和实践能力的形成具有重要的意义。

二、全国各高校生物技术专业开设课程分析

统计了全国21所高校生物技术专业所开设课程，其中包括4所医学院校生物技术专业，统计分析结果如下：

（一）各校生物技术专业课程开设情况

从总体来看，各学校课程开设率较高的课程有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，所统计所有学校均开设有以上三门课程；其次，开出率较高的课程有微生物学、分子生物学、基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学等，下图为所统计各学校开出率前21位的课程。

（二）医学与非医学院校生物技术专业课程开设情况对比

与非医学院校相比，医科学校生物技术专业中，各学校课程开设率较高的课程同样有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，统计的所有学校均开设有以上三门课程；除此之外，医学类学校基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学、生物技术综合性实验、生理学、人体解剖学、药理学、蛋白质工程等几门课程开出率高。下图为综合所统计各医科与非医科学校课程开出率前20位的对比图。从图上可以看出细胞生物学、生物化学、医学遗传学、基因工程、医学统计学等开出率两类学校均较高，但是临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学等医学相关课程，非医学院校均开设较少或未开设。

三、医学院校生物技术专业课程体系建设思路

医学院校生物技术专业在人才培养的过程中应注意医学基础知识与生物技术学科各课程间的交叉和渗透。所以在课程体系的建设上就应该与其他院校有所区别，具有自己的特色。除了生物技术专业必开的基础课程及专业技术课程之外，具有医学特色的相关课程也应该在课程体系的设计中，可以使学生将医药基础知识更好地应用于医学生物技术的实际工作中，更好地适应社会的需求，适应医药生物技术行业。因此，通过对其他医学院校生物技术专业课程体系的学习以及近几年的教学实践探索，总结了一些本校生物技术专业课程体系建设的思路。

（一）合理选择授课科目，突出医学院校优势

目标是培养出适合我国现阶段实际需求，具备扎实医药生物技术理论基础，熟练掌握各项实验技能，能在医药、检验、食品等行业的企事业单位和行政管理部门从事与生物技术有关的科学研究、技术开发与服务等工作，以及在科研、营销、第三方检验等领域从事研究助理、产品销售、检测试剂盒的设计开发与使用等工作的高级应用型专业人才。因此，我们的学生除了学习一般生物技术专业必须学习的理论知识，还要补充如临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学、医学遗传学、医学统计学等与医药生物技术相关的医学类专业课，从而进一步提升医学院校生物技术专业毕业生的就业竞争力。

（二）调整实践教学模式，开设专业综合实训

生物技术专业涉及到的五大工程技术之间彼此交叉渗透，互为基础。因此，生物技术实验课程的设置必须打破传统上每门课程单独设立实验的传统，将本专业主干课程实验根据内在联系进行整合，单独成课，设立一些综合性实验、实训，而非简单的课程实验。综合性实验要求学生具备一定基础知识和基本技能，因此一般在第三到第四学年开展。另外，综合性实验内容的设置还要能反映多门课程的综合知识，最终达到对学生实验技能和方案进行综合训练的目的。例如，我校开设了生物技术综合实训，该实训共安排8周时间，分两学期上完，每学期安排4周时间，中间不再穿插理论课学习，给予学生充分的实践机会。该综合实训涉及基因工程各个方面，以蛋白药物开发作为主线，包括蛋白药物的克隆、表达、检验、纯化、药物活性的检测等一系列医药生物技术操作环节。该实践环节与真正蛋白药物的研发生产相一致，使学生能将理论知识与实践充分结合，与社会、行业接轨。另外，根据专业生物技术专业医药特色，开设病理检验、实验动物学、抗体制备、临床分子诊断、动物细胞培养等实验，这些实验除了培养学生基础生物技术技能之外，加入医学相关内容，使学生掌握交叉学科知识及技能，更适应社会对医药生物技术专业人才培养的需要，培养出的学生更适于快速发展的医药生物技术行业。

（三）根据市场需求，合理整合教学内容

在生物技术专业课程的教学中发现许多知识点在不同课程中重复出现，造成教学资源的浪费。另外通过对学生实习企业的调查，我们发现企业最需要那些实践能力强、具有自主学习能力的毕业生，而我们的某些授课内容缺乏纵深性，对知识点的讲解并不系统，存在理论与实践脱节的现象。针对以上问题进行了教学内容的整合，减少理论教学时间，增加学生自主学习的比重，同时注重了某些理论知识与实践的结合，有利于学生快速系统地建立知识体系。例如在“分子诊断学”授课中，增加遗传病的介绍，如常见遗传病的临床特征、分子诊断手段以及基因治疗等。除此之外，还可以在授课内容中加入临床诊断试剂盒的研发、临床生物技术检测及基因诊断和基因治疗方法等内容，以培养具有良好医学基础的生物技术专业人才，适应社会并服务于社会。生物技术尤其是医药生物技术方向在医学领域的应用可以说改变了现代医学的发展，但是对于医学院校生物技术专业人才培养方案及课程体系的建设仍处于探索阶段，因此目前对该专业人才培养模式及课程体系通过思考后进行有目的、有计划的探索，能够培养出与社会及行业、企业需求相适应的高素质的专业人才。

【参考文献】

［1］郭弘艺，张旭光，邵露等.生物技术专业现状浅析［J］.中国校外教育，2014（12）

［2］刘瑞珍，张兰凤，邱启祥.医学院校生物技术专业解剖学教学探究［J］.四川解剖学杂志，2014，22（2）

篇3

1.1应用于家禽的DNA疫苗Ulme等用猪流感病毒的核心抗原NP基因制成DNA疫苗并在小鼠中取得了较好的保护效果[1]。陈化兰[2]研究表明，H7亚型血凝素基因DNA疫苗能在极小的使用剂量下成功诱导鸡免疫保护反应，并有效阻断同源低致病力禽流感病毒在机体内的感染。1.2应用于猪的DNA疫苗Gerdts[3]研究表明，用含有gD基因的质粒DNA构建疫苗，接种猪能诱导抗体的产生并在免疫后9个月还能检测到抗体。对PrV糖蛋白基因的DNA疫苗与常规灭活疫苗进行比较发现，DNA疫苗比灭活疫苗效果好。Macklin[4]研究发现，用HIV1株的血凝素HA和核衣壳蛋白NP质粒做成的DNA疫苗，能诱导猪皮肤黏膜免疫应答，产生保护力。1.3应用于牛的DNA疫苗在大家畜牛中，首次用疱疹病毒BHV-1的gD基因构建的质粒DNA进行免疫，能诱导免疫应答。有研究发现，用gD质粒DNA疫苗，免疫新生牛犊的效果较好，表明在有母源抗体存在的情况下，DNA疫苗仍然可以发挥作用。1.4应用于犬的DNA疫苗殷俊和代长海分别用含有犬细小病毒VP1基因和狂犬病病毒糖蛋白Gg基因的质粒DNA构建疫苗，肌肉免疫接种犬后，产生强烈的体液免疫应答，犬细小病毒疫苗对同源CPV的攻击能获得完全保护，狂犬病病毒疫苗也能获得对狂犬病毒攻击的保护[5]。袁慧君等[6]克隆了狂犬病病毒SRV白的cDNA，并构建了含有糖白的DNA疫苗；小鼠免疫试验结果表明，免疫3次后，抗体水平和细胞免疫水平显著提高，对强毒攻击有一定的保护作用。1.5应用于羊的DNA疫苗将编码的羊绦虫45W抗原基因的质粒DNA辅以佐剂，免疫注射后能产生很强的免疫应答，并产生一定的保护作用。

2生物技术在动物病菌检测中的应用

2.1基因检测动物体内的病菌基因检测技术是利用基因标记的方法，通过基因芯片对被测者细胞中的DNA分子进行比对，分析被检测者是否含标记基因的一种技术。它可以在活体动物的分泌液中检测病毒的存在。如果禽类死亡后，仅仅从表型性状难以判断其是否患有禽流感，而基因检测就是一个重要的判断手段。采集活禽的咽喉分泌液或粪便、死禽的肌肉或组织脏器作为样本，采用RT-PCR基因检测技术判断样本中是否存在禽流感病毒，为病情的判断提供可靠的证据[7]。2.2生物传感器用于细菌性疫病的检测近年来，生物传感器的研究和它在工程技术领域的应用倍受关注，它主要是将生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能装置有机结合，利用生物活性物质的高度选择性，来检测生化物质和细菌性疫病。Bourette等将抗E.coli抗体固定在有孔氨丙基玻璃珠上，构造了流动注射免疫传感器，对E.coli进行检测，时间短且灵敏度高[8]。美国Rochester大学医学中心的研究人员从细菌中提取了一种蛋白质作为感觉系统制成硅片探针，如果靶细菌存在就会与探针样本结合，通过相机拍摄探针，便能俘获靶细菌的相关信息，从而进行分析[9]。Kim等建立了沙门氏菌压电免疫生物传感器，通过抗体包被的顺磁小球的磁力加强作用可以检测到鼠伤寒沙门氏菌，而且整个检测过程能在1h内完成[9]。

3生物技术在动物疾病诊断中的应用

3.1对细菌病的诊断猪链球菌是一种重要的共患病的病原菌，对养猪业和人都有严重危害。用传统的病原体分离技术结合血清学试验，能够对猪链球菌进行诊断和血清分型，但该方法工作量大，费时费力且敏感性不高，易产生非特异性结果。拜廷阳等[10]建立了SS9水解探针（TaqMan）模式的荧光实时定量PCR检测方法，与常规PCR方法相比，诊断更加迅速，整个反应可在1～2h内完成，且不需要电泳，其检测灵敏度是常规PCR方法的100倍，并能实现对样品的实时定量检测。3.2对病毒病的诊断动脉炎病毒是引起母猪繁殖障碍和仔猪呼吸症状的一种重要病毒，其突变株可引起高致病性猪蓝耳病，给养猪业造成了巨大的经济损失。刘圆圆等[11]根据该类病毒在Nsp2基因1594～1680处缺失87个碱基的特点，设计了一对特异性引物，利用TaqMan探针，成功建立荧光定量PCR检测方法。该方法不仅特异性强、灵敏度高、能很好地区分高致病性猪繁殖与呼吸系统综合症病毒和其他病毒，而且没有发现假阳性和假阴性现象。

4生物技术在动物疾病治疗中的应用

基因治疗技术可将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞，以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用[12]。1990年，第1例基因治疗的成功使得利用基因工程治疗疾病成为现实。目前，基因治疗越来越多地受到科学界的关注。4.1基因治疗药物研制重组腺病毒-p53抗癌注射液是我国和世界上第一个基因治疗药物。它的研制成功开创了基因治疗药物研究的先河，这种广谱的肿瘤基因治疗类新药能够杀灭癌细胞，可与放疗、化疗、热疗协同作用，具有抑制肿瘤血管形成、激活患者免疫功能的作用[13]。4.2动物疾病治疗基因治疗在动物疾病治疗中应用于多个方面。临床上主要用于治疗血液方面的疾病，其基本策略是把一些与血管生成有关的因子如血管生成素-1（Ang1）和人肝细胞生长因子（HGF）等通过合适的传递系统转移到靶细胞，使其在靶细胞内有效表达，从而达到治疗因相关因子缺乏而引起的疾病的目的。此外，还可以治疗某些炎症和内科疾病[14]。目前，基因治疗的有效性已在体外及动物实验中得到证实，部分临床试验亦取得了令人鼓舞的结果。基因治疗作为一种新的治疗手段，已从理论走向实践，但还有许多问题有待解决。

5生物技术在动物遗传育种中的应用

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关键词：高等教育；园艺植物生物技术；双语教学；课程建设；国际化

双语教学与外语教学和纯粹的语言专业教学不同，它是在教学中使用母语的同时，用英语作为教学语言进行教学。它不是单纯的英语和专业的组合，而是在现代教育理念指导下的一种尽可能与国际接轨的教学模式。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出：大学本科教育所开设课程的20%以上必须开展双语教学，重点在生物技术、信息技术、新材料技术及其他国家发展急需的专业中开展。双语教学目标主要包括两个方面：通过教学使大学生掌握专业知识，提高大学生应用英语的能力[1-2]，因此，双语教学需要顺利完成知识传授和语言训练两个目标，对教学的方法提出了更高要求。双语教学涉及英语教材、英语板书、英语作业、英语命题考试以及使用英语互动等形式[3]。在教育部明确要求高等学校积极推动本科双语教学的大背景下，华南农业大学实施了双语教学教师资格认证体系，允许通过双语教学课程资质考核的教师开设双语课程，此外，还出台提供双语课程建设的专项经费、提高双语教学单位学时酬金等一系列的鼓励措施，陆续有不少专业课教师获得双语教学资格认证，新开双语课程在教学体系中的占比也逐渐增多[4]。园艺植物在人类社会发展中的地位一直是无法替代的，在人类文明中，从初期的石器时代到现代高科技的农业发展，园艺植物在人们的生活中发挥着越来越多的功能。园艺植物生物技术（BiotechnologyofHorticulturalPlant）是指以园艺植物为研究对象，结合相关学科的知识和原理，以及传统的育种技术和现代的生物技术手段，有目的地改造园艺产品的特性，为人类生产出市场需求的园艺产品，从而成为服务社会的一门技术，如转基因番茄、转基因辣椒等。因此，发源于西方的现代园艺植物生物技术是园艺专业大学生学习的重点课程。根据这一形势，高等农林院校开设园艺植物生物技术课程双语教学是紧跟时展需要的举措，但由于是新开课程，无论是从教学目标、还是从教学方法上，都需要不断地进行探索，发现该门课程双语教学的规律，调整教学目标，改进教学手段，从而更好地实现预想的教学效果。这就需要教师在教学过程中认真做好每一个环节，包括教材的挑选、授课内容的确定、多媒体课件的准备、课堂内容安排、复习互动训练和试题设计等方面的工作。

一、园艺植物生物技术双语课程教材选择

双语课程要与国际教育接轨，首先就是语言的接轨，因此为了保证教学过程中课堂内容国际化，势必要以英文为主，尤其是多媒体课件里，主要应该以英文原版教材为参照来准备，为大学生提供一个纯正的、原汁原味的教学氛围。优秀的原版英文教材语言纯正，可读性强，所讲的技术更新较及时[5-7]，因此，原版的英文教材是教学过程中的重要帮手。在搜索教材的过程中发现，目前专门针对本科生教学的园艺植物生物技术的相关英文教材很少，可供选择的教材有限，这也是影响园艺植物生物技术双语教学的一个重要方面。在有限的教材里尽量选择有特色的教材，目前选用的是SciencePublishers出版的由H.S.Chawla主编的《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版），以及G.P.Rao主编的《AdvancesinPlantBiotechnology》。这两本教材与国际的专业课程接轨，且内容丰富，包括植物组织培养、遗传物质、DNA重组技术，涵盖了园艺植物生物技术的主要知识点。此外，《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版）还包含了基因组学和生物信息学等内容，而且对目前社会上关注的热点问题，如转基因植物技术及其影响进行了较为清晰的论述，可以帮助大学生在课后通过阅读和学习，科学地了解现代生物信息学的技术方法，以及转基因的专题。选用的这两本教材在华南农业大学的图书馆均有收藏，也便于大学生学习借阅。与此同时，还可以选择一些有针对性的双语教材作为辅助参考教材，帮助大学生在课余巩固学习的知识点，比如李桂荣等在《教学改革与实践》一文中推荐的王武主编的科学出版社出版的双语教材《生物技术概论》，便于大学生英汉对照学习，这对初次学习专业双语课的大学生能起到辅助作用[8]。

二、园艺植物生物技术双语课程设置

课程设置包括教学大纲和学时的制定、大学生人数和结构的设定，英语汉语比例的分配等，是保证教学效果，实现教学目标的重要课程框架基础，也是良好地开展园艺植物生物技术双语教学的关键环节。在目前我国的园艺植物生物技术双语教学中，课程设置不尽相同，据了解，有的仅仅是为了应付要求，开设了较少的课时，有的要求全体大学生选修双语课程。华南农业大学园艺植物生物技术双语课程设置结合大学生的实际需要，科学安排，统筹规划。

（一）教学大纲调整

由于是双语教学，面向三年级的大学生开课，而他们也是首次选择专业双语课，因此，在理解和消化知识的速度上势必无法与汉语授课的园艺植物生物技术课程相比。所以，要想在双语教学过程中讲授与汉语授课32学时的授课内容是无法实现的。因此，教学大纲需要为双语课进行重新调整。在试验的第一个学期中，设计的教学内容包括绪论、植物组织培养、遗传物质、PCR、基因表达、DNA重组技术、基因克隆以及基因组学和生物信息学，其中植物组织培养、PCR、DNA重组技术以及基因克隆三个章节是授课的重点内容，占用的学时相对较多，而基因组学和生物信息学这一章简要介绍最新的科研进展和现有的研究方法。

（二）课程学时设定

华南农业大学在专业课程中已经开设一门汉语的园艺植物生物技术课程，而且是和双语课同时开设的，因此，为了使双语课过程和汉语课教学的同步，选择与汉语授课相同的32学时的理论课。此外，园艺植物生物技术双语课是作为选修（五选二）的形式制定的，即大学生可以从五门课程中选择两门进行学习，这样不会出现由于必选导致的一部分英语基础差的大学生必须选择这门课程。当然这样的教学安排也存在一些弊端，就是不能兼顾高等学校对国际化人才培养的目标，不能做到对专业所有大学生普及双语教学。

（三）授课对象结构

华南农业大学因为在此前没有园艺植物生物技术课程相关双语教学的经验，所以为了确保教学效果，在试点的这个学期并没有放开对选课人数的限制，授课的规模确定为小班授课，人数为20人。这样为首次尝试园艺植物生物技术课程双语教学提供了一个相对轻松的教学氛围，为实现教学计划和目标提供了保障。从实际的教学效果看，20人的班级课堂氛围活跃，规定的学时内也能够充分调动每个大学生的积极性，使他们积极参与课堂主动学习环节。保证了双语教学的教学效果。当然这个规模也使得不少其他有兴趣参加双语课程的大学生失去了学习的机会，今后可以考虑增加园艺植物生物技术双语教学的授课教师人数，开设更多的双语教学班。考虑到双语教学中将有很大一部分内容用英语来授课，因此，大学生的英语基础将直接影响该课程的教学效果。双语课为选修课，但同时开课前的一个学期也对报名选课的大学生进行了筛选，主要筛选标准是根据大学英语四级成绩来划定的，虽然此方法未必完全科学，但在目前可能也是最有说服力的一个筛选指标。今后如果增加授课师资力量，开设更多双语教学班则需要考虑到适合参与双语教学的大学生比例，不能盲目扩大每个班级的大学生人数，以免影响园艺植物生物技术教学效果及其口碑。

（四）英汉分配比例

园艺植物生物技术双语课程开始设定的语言比例是英语和汉语各占50%，而随着课程的推进发现，在课堂实践中，每个阶段、每个知识点和所讲具体环节大学生对英语的理解能力是不同的，比如，在讲绪论的时候大学生大都对1颐1的语言内容安排比较容易接受，甚至部分基础好的大学生主动要求提高英语的比例，而随着内容的逐渐深入，尤其到基因克隆、载体构建等理论部分的时候，汉语的比例需要适当提高，有时候为了解释一个专业问题，教师需要用汉语着重讲解，相对使用英语的比例会大大降低，汉语和英语的比例在7颐3，甚至8颐2左右，这样既能保证大学生学到原汁原味的英语，又可以很好地理解专业知识的要点和内容。所以，在课程中，教师应该灵活地根据授课现场大学生的反应情况来安排汉语的讲解比例。遇到大学生反应较慢，无法进行下一个教学内容或环节的时候，教师可以考虑放慢速度，同时用汉语给予更多的解释，这样可以在课堂上因地制宜地安排英语和汉语所占比例。

三、园艺植物生物技术双语课程教学方式

在课堂上，大学生才是学习的主体，而知识是要学习的对象，因此课堂的一切教学活动都应该以激发大学生的学习兴趣为前提，否则设计的课程内容将无法很好地实现教学目标。而往往在教学中由于教师在课堂上会自然地将注意力放在要传授的知识点上，而忽略了大学生的兴趣。为此，需要在课堂上将授课方式多样化，不断地通过各种不同的方法来有效地调动大学生的积极性，专业课程双语教学工作尤其要注意这一点。

（一）注重双语教学课件制作，充分利用多媒体

在教学PPT的制作上，为了方便大学生课堂学习和课后复习，在课件的制作上主要以英文为主，参照教材《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版）将课程设置的主要章节内容用英文编写，重点专业词汇在英文后用汉语标注，帮助大学生提高学习效率，加深记忆。此外，教师应尽量多使用原版的彩图，帮助大学生加深印象，保证学习效果。双语教学中应用多媒体是十分必要的[9]，通过视听的教学过程加深大学生在课堂上对知识的理解并强化学习效果。在双语教学中，需找相关的经典理论的动画视频，如组织培养、DNA复制与翻译、载体构建、PCR反应等，通过这些教学辅助手段，提升大学生在课堂上对相对枯燥的理论知识的学习兴趣。只有充分调动大学生的学习兴趣，才能真正实现教学的目的，在双语教学上，教师更要注意这一最基本的原则。

（二）专业词汇随机测试，增加教学互动环节

在组织培养、基因克隆、载体构建等章节中都涉及大量的专业词汇，如果大学生无法掌握这些词汇，将成为影响教学效果的重要障碍，为此，在课堂上教师应安排专业词汇的测验环节，考察大学生对上一节课程中的专业词汇的掌握情况，考察方式以随机点名、黑板默写英文词汇，或者将英文专业词汇翻译为中文两种方式，这样既可以督促大学生课后对重点专业英文的复习，也可以帮助教师利用较少的时间有效地检测课堂教学效果。双语教学的目标应该不仅仅局限在单方面的传授知识，帮助大学生理解和记忆专业中的英语词汇，更为重要的是应尽量在有限的学时内为大学生提供尽可能多的开口表达机会，从而提高大学生灵活运用专业英语的能力。为此，教师安排一定学时的互动环节，互动的内容包括看视频后围绕视频内容进行提问；课堂知识点的扩展讨论，如转基因的利弊；给大学生一个主题，按照小组准备PPT，然后再上课的时候用英语做简短的介绍，其他小组提问交流等。这些互动环节不但可以构建课堂语言学习的良好氛围，锻炼大学生的英语表达能力，更有利于大学生独立思考，从专业的角度分析和解决问题。

（三）增加科研时事新闻，发挥育人功能

在双语教学中，教师可选用一些和课堂内容相关的科学界典故、名人、热点新闻等内容加深大学生对所学专业知识的印象，提高学习兴趣。例如，讲到转基因技术，可以介绍一下世界上最早上市的转基因番茄；讲到组织培养的时候可以找一些利用快繁大量培养获得药用代谢产物的研究；当讲到创新的时候，教师可以用我国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖的实例，鼓励大学生做科研的创新精神和坚忍不拔的品质等。这样可以让课堂氛围更加生动，同时也能将专业学习与育人相结合，在大学生学好专业课的同时，提高他们高尚的思想品德和情操。

四、园艺植物生物技术双语课程教学评价

科学的评价体系是课程教学效果的一面镜子，积极围绕教学目标和课程特点制定科学的评价体系，可以帮助教师有效地调整教学方法，提高教学效果。因此，园艺植物生物技术双语教学评价体系的建立，对推进双语教学工作是十分有利和必要的，科学的评价体系可以促使大学生在整个学习过程中积极参与教学的每个环节，而不是为了应付考试而突击学习。

（一）教师评价

对于双语课程教师的评价可以组建双语教学资质认证专家小组，邀请有丰富教学经验、海外留学或访学背景的资深教授和青年突出人才作为评审专家，制定科学的、有针对性的适合本校教学要求的评分体系，对申请双语教学的教师给予打分，并通过问卷调查和听课等形式了解开课教师的教学效果，其中问卷调查的对象就是该选修该教师双语课程的大学生。这样可以对教师的教学方法和水平进行客观的考量。

（二）大学生评价

对大学生的考察主要包括考察专业知识的掌握情况和专业英语的运用能力。而由于双语课程的独特性，除了平时考勤、完成课堂作业等平时成绩及期末成绩以外，平时课堂参与教学互动环节的表现，比如，听课发言情况，做简单报告的表现情况，以及课堂讨论的表现等，这些都可以作为评价大学生参与教学过程主动性和积极性的依据；此外，通过课堂小测验和作业完成情况也可以了解大学生对知识的掌握程度以及教学效果。测试和考核是对教学效果检验的工具，但并不是唯一工具。因此，在课程分数的计算上不应仅仅根据期末试卷成绩给分，还应该按照一定的比例将大学生平时课堂表现和完成作业情况记入总评成绩[10]。而在试卷命题过程中，要注意题目的难易程度的比例，建议不要过高设定对大学生的考察难度，否则很容易打击大学生后续专业学习的积极性，但同时又不能过于简单，不能抛掉教学的目标和要求。在题型选择上，选择题、判断题等客观题目应作为主要的考试题型，同时结合一些看图填空，基本可以检查大学生的学习效果，至于名词解释和问答题对本科生来说难度偏大，不适合被列入命题类型。建议试卷的最后可以安排一道加分题（答错或不答不扣分），请大学生对一学期的课程给予评价，用英语来完成，这样一方面可以鼓励大学生用英语写作，提高英语表达的能力；另一个方面还可以为将来课程的调整提供思路。另外，为了避免期末考试的时候大学生不适应英语题目，平时教学应进行相应题型题目的训练，帮助大学生提前熟悉相关题型。高等学校是培养跨世纪综合素质人才的基地，开展双语教学能够培养大学生在国际上沟通交流的能力和专业的国际化意识。目前园艺植物生物技术课程双语教学在国内大多院校还并不是十分普遍，为了将来国家园艺产业的长远发展和国际合作的需要，高等院校在专业课程中对双语课设置的考虑势在必行，如何扎实地推广双语教学工作是值得广大教师细心思考的课题，今后还有很多问题值得在开展双语教学的过程中深入探讨，如编写适合我国国情的双语教材，如何把知识传授和提高大学生专业英语的运用能力有机结合等。随着园艺植物生物技术课程双语教学实践的不断深化，我国高等院校将在未来培养出更多符合国家国际化发展需求的高水平综合素质人才。

参考文献

[1]冯晨昱,李桂山.高校双语教学存在的问题及对策研究[J].教育探索,2008,(11)：67-68.

[2]刘安娜.关于双语教学在专业课程中应用的几点思考[J].中国科教创新导刊,2008,(33):148.

[3]刁孝华.专业课的双语教学初探[J].重庆商学院学报,2001,(S1):53-54.

[4]黄旭明，姚青.《园艺科学》双语教学的实践与改进[J].中国园艺文摘,2013,29(1):185-186.

[5]郭维维.双语课程教学的要素及其重要性分析[J].高等工程教育研究,2010,(S1):165-166.

[6]姜宏德.关于双语课程体系建构的几个问题[J].教育发展研究,2003,(1):38-41.

[7]彭伟,张露芳,詹燕.面向国际化人才培养的双语课程教学探索[J].浙江师范大学学报（社会科学版），2012,(3):101-104.

[8]李桂荣,姜立娜,杜晓华,等.园艺植物生物技术课程双语教学的建设与探索[J].中国轻工教育,2015,(3):80-83.

[9]刘延吉,田晓艳,阮燕晔.植物生理与分子生物学实施双语教学的必要性和优越性[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2007,9(3):397-399.

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【关键词】信息化技术 医学 信号处理

近年来，随着信息技术的快速发展，信息技术被广泛的用于各个领域，其中包括生物医学领域。通过对人体信号的分析和处理，可以更加科学的分析人体健康状态情况，在医学领域开辟新天地。

1 生物医学信号的特点

人活着，体内就会产生各种各样的生理变化，以维持生命的正常运行。由于人体是存在许多正负离子的，所以在生理变化过程中，产生许多电信号。人体电信号是最便于医疗器材检查、记录、分析和提取的信号，它有如下特点：

1.1 强度弱

人体内部发生生理变化，产生了电信号，但是这个电信号是非常的微弱的，它只能达到微伏级别，最大的人体电信号也就只能达到5毫伏左右，所以在检测人体电信号的时候，必须借助信号放大设备。

1.2 干扰强

人体是一个综合体，身体的各个部分都在工作，在提取某一处电信号的同时，其他部分的电信号会产生干扰作用。比如在做胎检的时候，要提取胎儿的心跳声，但通常情况下，会被母体的心跳声所覆盖，这个提取信号增加了难度。必须一定的去噪技术进行处理。

1.3 随机性强

人体电信号不想数学中所学的函数那么有规律性，它是一个随机的电信号，哪怕人体在拍一下手，下一秒人体内的电信号就会出现不同于上一秒的生理变化过程，从而导致了电信号具有非常强的随机性。要想分析出它的规律性，就必须收集大量的电信号，借助信号分析设备，进行科学的计算，发现其中的规律。

2 生物医学信号的检测处理方法概述

2.1 信号的检测方法

当电信号经过放大、去噪被信息分析设备取得之后，它还是一种随机的模拟信号，这个时候不便于观察，需要通过数模转换器进行采样，转化成数字信号，输入计算机分析系统，对数字信号进行全面详细的分析，流程图如下：

2.2 信号的处理方法

人体内的电信号存在随机性强、干扰性强的特点，所以就必须利用不同的数字信号处理技术对它进行分析。针对不同类别的电信号，采取不同的信息处理办法，也将使得分析结果更加的准确，利于医护人员对样本的分析和给出指导意见。

2.3 数字信号处理的特点

数字信息处理技术主要是通过计算机算法进行数值计算，与传统的模拟信号处理相比，具有如下特点：算法灵活、运算精确 、抗干扰性强、速度快 。此外，数字系统还具有设备尺寸小，造价低，便于大规模集成，便于实现多维信号处理等突出优点。

3 信号及其描述

（1）在信号处理领域，信号被定义为一个随时间变化的物理量，例如心电监护仪描记的病人的心电、呼吸等信号。信号一般可以表示为一个数学函数式，以x（t）表示，自变量t为时间，x（t）表示信号随时间t的变化情况。如正弦波信号：y=Asin（ωx+φ）

（2）在信号处理领域，我们把系统定义为物理器件的集合，它在受到输入信号的激励时，会产生输出信号。输入信号又称为激励，输出信号又称为响应。对数字信号处理，系统可以抽象成一种变换，或一种运算，将输入序列x（n）变换成输出序列y（n）。

（3）采样是完成由连续时间信号转换为离散时间信号的工具，采样一般由A/D转换器完成。A/D转换器就如同一个电子开关，如果设定采样频率F，则开关每隔T=1/F秒短暂闭合一次，将连续信号接通，得到一个离散点的采样值。

4 信号处理的一般方法

4.1 相干平均算法

相干平均（Coherent Average）主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起，信号如果可以重复出现，而噪声是随机信号，可用叠加法提高信噪比，从而提取有用的信号。

4.2 频域分析技术

对于信号x（t）或x（n），我们可以在时域直接对其进行分析，如滤波、求相关函数、相干平均、特征提取等，然而，对信号特征的深入研究，往往转换到频域进行分析，有助于加深对信号特征的认识。频域分析的一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换，研究信号所包含的各种频率成分。

4.3 信号的滤波

在采集所需人体电信号的同时，人体各处正在运行的身体机能也会产生其他的干扰信号，这个时候为了准确提取电信号，就必须抑制干扰型号，使用滤波器进行滤波。在是在处理数字信号的过程中常用的一种除干扰的使用方法，在医学领域也可以这样应用。

4.4 参数模型

参数模型技术是近年来得到迅速发展的新技术，受到人们的普遍关注。在对随机过程的研究中，由于我们不能得到一个随机过程的完整描述，只能得到它们有限次的有限长的观察值，因此我们希望能用一个数学模型来模拟我们要研究的随机过程，使该模型的输出等于或近似该过程。

信息化技术在生物医学领域的应用，是科学技术的进步。信息化技术的应用将使得医学检查和医学观察变得更加方便和准确，推动了医学向前发展。

参考文献

[1]聂能，尧德中，谢正祥.生物医学信号数字处理技术及应用[M].北京：科学出版社，2005.08.

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    想挑战超人类主义所提出的概念,此概念试图补全那件仍只是半成品的人类改造工程。作为回应,笔者简单概括了一下《赫西奥德和埃斯库罗斯》中关于普罗米修斯神话的两种解释,它可以帮助我们正确地了解运动医学的道德局限。以此总结为一条平淡无奇的提示:人类是凡胎俗骨的,面对疾病和死亡的脆弱无助是远非人类自身可以克服或消除的,这代表了在道德以及普通医学,特别是运动医学这两方面的自然局限。

    二、生物医学技术与体育科学的发展

    把现代社会实践归结为科学问题很容易,同样,设想一种特定的科学技术,例如电脑技术来举个范例也不难。将技术与工具制造联系在一起,使我们又开始怀念起那些被闲置的工具。“技术”一词有一个古老的过去,它来源于两个希腊字技艺和徽标。技艺是指那种技巧——“实用知识”参与决策的事情,而通过标识恐怕只是推理的一种形式,旨在了解其性质或从事物中得到我们所认可的东西,它实际上是由亚里士多德创造出来的,“技术”的意义最初指修辞学的技术技能——标志字面上的技艺。但是,在日常生活中把科学和技术的概念混为一谈的做法并不少见。事实上,至少在英国,体育科学家就经常把他们的研究活动和本来该称作体育技术的事物混为一谈。目前,哲学领域的科学家早就明确区分了理论(科学)和应用(技术),但这一区分并没应用到在对体育的自然研究中。在日常交谈中,把科学和技术这两个概念区分开来是比较困难的。事实上,体育科学家经常把他们的体育项目和确切的应该称为“运动技术”的概念混为一谈。当今的科学哲学家已经可以把理论学(即科学)和应用学(即技术)明确区分开来了,尽管在体育运动的理论科学领域,这两个概念依旧难以区分。在此可以想象一下,如果医药领域和体育科技可以很简单的获得运用,通过理论知识到实践性知识再到设备与材料的步骤,分别得出医药和体育的目的。如果以上都可以获得实现的话,那么他们的显着特征就应该是一个“目的--结果”的结构。科技就可以被认为是利用目的去得到一个被选择好的结果。

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一、报考条件

1、须参加“湖北省2012年普通高校艺术特长生统一专项测试”并入围；

2、须参加“2012年全国普通高校招生统一考试”并达到湖北省相应的录取批次线，文、理科不限；

3、男、女不限。

二、招收类别

声乐、器乐、舞蹈、综艺

三、报名与确认

1、报名：凡在湖北省教育厅组织的统测入围的考生，可直接到我校报名，并提供本人近二年以来比赛成绩证书的原件及复印件；高考准考证原件及复印件；身份证原件及复印件；考生的相关材料应于报名时一并交齐。

2、确认：我校不再组织校测，有意者须在报名时与我校签订录取协议。

3、时间：6月27日（具体请关注我校招生信息网zs.wust.edu.cn）。

4、地点：武汉科技大学团委（青山区建设一路）。

四、录取及相关说明

1、已签录取协议并经确认的名单将在学校招生信息网公示。

2、签定了录取协议的考生必须在高考志愿表相应的位置第一志愿填报我校，若文化成绩达到湖北省招委规定的分数线，我校将予以录取。我校艺术特长生录取批次有：第一批本科、第二批本科、第四批高职高专（一）、第四批高职高专（二）。

3、符合条件的艺术特长生在录取时将优先于普通文理科考生，并可在分数所对应的录取批次的专业范围内任选就读专业。

4、我校在第二批本科、第四批高职高专（一）、第四批高职高专（二）录取的艺术特长生与我校第一批本科录取的考生在同一校区（黄家湖校区）学习生活，享受同等的教学环境和教学资源。

5、我校在第二批本科录取的考生所获得的毕业文凭与第一批本科没有任何区别。

五、联系方式

咨询电话：招生办公室 027—86560899 团委027—68893202

招生监察（学校纪检监察处）电话：027—68862473

招生网址：zs.wust.edu.cn

武汉科技大学大学生艺术团简介

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    多通道辐射成像探测器已广泛应用于生物医学成像系统中,探测器的输出信号经过多通道的前端模拟读出电路处理,然后被数据采集系统数字化后进行图像重建[1].模数转换器(Analog-to-digitalConverter,ADC)将前端读出电路输出的模拟信号转换为数字信号,是数据采集系统的关键模块,ADC的性能直接决定了生物医学成像的质量.在多通道前端电子系统中,一般有三种方案实现信号由模拟到数字的转换.首先,使用多个并行的ADC后接一个数字多路选择器的结构[2].这种方法中,采用低速或中速的ADC如逐次逼近型(SAR)ADC就能满足要求,但是由于每个通道配置一个ADC,将占用很大的面积,而且消耗较大的功耗.其次,采用多通道的ADC结构[3].常见的结构如斜坡(Ramp)ADC,但是这种结构对比较器的精度要求很高,而且需要高频采样时钟,另外通道之间也存在串扰的影响.第三种方案是采用一个模拟多路选择器和一个高速ADC实现[4].ADC可采用快闪式(Flash)或流水线式(Pipeline)结构.快闪式ADC因其消耗较大功耗而不适合高分辨率的情况.流水线ADC把整体上要求的转换精度平均分配到每一级,降低了对模拟电路精度的要求,同时流水线结构的转换速率几乎与级数无关,因此能够在速度、功耗和分辨率方面获得最优的折衷[5-7].基于以上分析,本文采用模拟多路选择器+流水线ADC结构,实现多通道前端电子系统中模拟到数字的高速转换.

    2设计与分析

    根据生物医学成像前端电子系统的结构及信号处理的要求,本文提出了多通道流水线结构的前端电子系统.图1所示为多通道前端电子系统的结构及信号处理时序.如图1(a)所示,探测器模组通过光电转换产生16通道的微弱电荷信号,经过前端读出电路的放大及整形,在一个时间窗口(5.12μs)内产生稳定的电压输出.模数转换器在一个时间窗口内完成16通道的模拟到数字的转换.图1(b)所示为前端电子系统的信号处理时序,探测器信号的模拟读出、模数转换、数据输出分别在三个相邻的时间窗口内依次流水式完成,有效降低了对电路速度的要求,提高了系统处理效率。基于以上分析,本文提出的多通道流水线ADC结构如图2所示.Vin<0>、Vin<1>、…Vin<15>为16个通道的模拟读出信号,经过输入处理电路后分别得到一对差分模拟信号Vinp、Vinn.流水线ADC完成模拟到数字的转换,输出8-bit数字信号Din<7:0>.输出处理模块缓存该数据,并在下一个时间窗口内输出.输入处理电路完成16个通道的模拟信号的多路选择,并将其转换成差分信号.流水线ADC采用8-bit25Ms/s每级1.5bit的PipelineADC结构,实现模拟信号到数字信号的转换.输出处理电路处理并缓存当前时间窗口的数字数据,并在下个时间窗口输出.时序控制模块完成整个模数转换系统的时序控制,产生16路信号选择的开关信号、流水线ADC的时钟信号以及用于数据存储并输出的控制信号.多通道模数转换器的工作时序如图3所示.tw(=5.12μs)为一个时间窗口;tc0(=0.2μs)为通道0转换时间;tc15(=0.2μs)为通道15转换时间;tc(=0.8μs)为16个通道总的转换时间;ts(=0.64μs)为转换后数据存储的时间;to(=0.64μs)为数据输出时间.D0、D1…D15为当前窗口转换的数据;D0’、D1’…D15’为上个时间窗口转换的数据,在当前窗口输出.根据系统要求,一个时间窗口定义为5.12μs.外部输入时钟Clk_50M为50MHz,系统内部时钟Clk_25M为25MHz,它是将Clk_50M二分频后得到的.当窗口复位信号(Window)变为高电平后,电路开始工作,SW<0>产生40ns的高脉冲,选通通道0的模拟信号,接着SW<1>产生40ns的高脉冲,选通通道1的模拟信号…….每隔一个时钟周期(40ns),一个模拟信号进入流水线ADC,当通道1的模拟信号转换完毕后,每隔一个时钟周期(40ns)输出一路8-bit数据.数据串行进入寄存器Wi(i=0,1…15),然后并行进入寄存器Ri(i=0,1,…,15),等待下个时间窗口输出.时间窗口复位结束后,在时钟Clk_out(25MHz)的控制下,寄存器R<0:15>中存储的上个时间窗口转化得到的数据串行输出.

    3电路实现

    3.1输入处理电路

    输入处理电路如图4所示.虚线左边为16通道模拟多路选择器电路,时序控制电路生成控制信号SW<15:0>,SW<15:0>信号同一时刻只有一个为高电平.当SW<i>为高电平时,Vin<i>通道的开关闭合,第i通道的模拟信号连接到模数转换电路,其余通道悬空.开关采用CMOS传输门实现,要求导通电阻小.在设计CMOS开关时要选择合理的K值,即满足(W/L)p=K*(W/L)n,使得开关导通电阻在输入电压摆幅内变化最小.通过对CMOS传输门导通电阻在不同尺寸时的仿真,确定当K=4.2时,导通电阻变化最小.

    3.2流水线转换电路

    本文提出的数字化结构要求在一个时间窗口(即5.12μs)内实现16个通道的模数转换.根据系统对信号转换分辨率的要求,文中采用8-bit25Ms/s的pipelineADC结构.由图3可知,完成16通道的模数转换所需时间为0.8μs,考虑窗口复位所需时间,总的时间小于1μs,完全满足窗口大小的要求.另外,由于所需转换时间远远小于一个时间窗口,因此该结构可扩展到更多通道应用.流水线模数转换器的电路结构如图5所示.Vip、Vin为差分输入信号,Clk为25MHz采样时钟,S1、S2为两相不交叠时钟,D<7∶0>为转换后的最终数字输出.在基于闭环运算放大器的开关电容电路实现中,单级有效位数少使得电路的反馈因子较大,并且流水级中运放的负载较小,运放的增益与带宽要求减小,可容忍的失调电压范围变大,比较器精度要求降低.在文献[8]中提到,对于分辨率小于10bit的流水线模数转换器,流水级一般采用较低的有效位数(小于2~3bit).因此,本文采用单级1.5bit的流水线结构.8-bit25Ms/s的流水线模数转换电路对运放的增益和带宽要求不高,同时差分结构可使信号摆幅增加一倍,因此运放采用典型的全差分套筒式共源共栅结构.由于比较器是在采样阶段结束后开始工作,比较结果用于保持放大阶段,因此需要一个高速比较器.本文比较器电路采用动态锁存比较器结构,锁存控制信号为采样信号取反.通过Hspice仿真,比较器完成比较所需时间约为900ps.流水级电路输出的比较数据为温度计码格式,传统的流水线模数转换电路在进行数字校正之前需要使用码制转换电路先将温度计码转换为二进制码.本文的模数转换电路通过改变数字校正电路输入的顺序,使得温度计码直接可以进行数字校正.

    3.3时序控制和输出处理电路

    时序控制电路和输出处理电路遵循数字电路设计流程,采用Verilog-HDL语言描述.时序控制电路主要实现三个功能:(1)产生控制16通道模拟开关的SW信号,这可以通过具有17个状态的状态机实现;(2)控制转换得到的数据存储,由于pipelineADC从开始转换到得到第一个数据所需时间是固定的,并且一个时钟周期输出一个数据,因此可以采用计数器产生控制信号;(3)控制所存储数据的输出,采用计数器产生控制信号.输出处理电路主要实现两个功能:1)存储pipe-lineADC转换后的16个通道的数据;(2)在下一个时间窗口顺序输出16组的8-bit数据.本文采用的存储与输出策略如图6所示.当存储控制信号en_w有效,在clk_write的上跳沿将转换后的数据Din<7:0>串行写入寄存器W0,W1.….W15,然后通过Ri寄存器的B输入端并行写入寄存器R0,R1,…,R15.在下一个时间窗口,寄存器W0,W1,…,W15又存储新的数据,寄存器R0,R1,…,R15则在clk_read的上跳沿串行输出所存储的数据.

    4仿真验证

    本设计遵循数模混合电路“中间相遇”的Top-down设计方法,采用TSMC0.18μmmixedsignalCMOS工艺,模拟部分(包括输入处理电路和流水线模数转换电路)的电源电压为3.3V,数字部分(包括时序控制和输出处理电路)的电源电压为1.8V,运用SpectreVerilog仿真工具,进行了全电路的仿真验证.仿真结果表明在第一个时间窗口复位结束后,16通道的单端模拟信号依次通过模拟多路选择器单端转差分流水线模数转换器存储与输出;在第二个时间窗口复位结束后顺序输出前一时间窗口存储的数字数据.同时,下一组16通道的单端模拟信号进行单端转差分、模数转换和存储.全电路仿真结果表明,本文设计方案完全可以满足特定时间窗口下16通道的模数转换.16通道的模拟多路选择及单端转差分处理如图7所示(以通道0和通道1为例).SW<0>、SW<1>分别为通道0和通道1的开关控制信号;Vin-put为模拟多路选择器的输出;Vip、Vin为产生的差分信号,共模电压为1.8V;S1为流水线模数转换器的采样信号,高电平有效.SW<i>提前采样信号S1半个时钟周期有效,当S1有效时,差分信号Vip、Vin已达到稳定,从而保证正确的模数转换.流水线模数转换器的性能仿真如图8所示(输入正弦信号频率为1.0375MHz,幅度为±0.5V,采样频率为25.6MHz).由仿真结果计算可得,DNL为-0.62~0.67LSB,INL为-0.39~0.72LSB,SNR为45.99dB,SFDR为40.57dB,ENOB为6.03bit.

篇9

太赫兹波所处的“承前启后”的独特频段使其具有很多独特的性质，包括高透性、低能性、指纹谱性以及相干性。高透性是指太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，可对不透明物体进行透视成像，是X射线成像和超声波成像技术的有效互补;低能性，顾名思义是指太赫兹光子能量很低，只有4．1meV(毫电子伏特)，对人体级生物体十分安全;指纹谱性则是源于不同的分子对太赫兹的吸收及色散特性不同，形成特有的“指纹谱”，每一种物体都有其独特的区别于其他物体的“指纹谱”;太赫兹是由相干电流驱动的偶极子振荡或由相干的激光脉冲通过非线性光学差频效应产生的，因此具有相干性，用于太赫兹成像技术，可获得更高的空间分辨率及更深的景深等，目前太赫兹显微成像的分辨率已达到几十微米。

2太赫兹在生物医学工程领域的应用

太赫兹的上述特性使其在生物医学工程的各个方面有着诱人的应用前景。其应用主要有以下几个方面:太赫兹生化检测、太赫兹医学成像诊断、太赫兹组织检测、太赫兹治疗以及太赫兹医学通信。

2．1太赫兹生化检测

利用太赫兹波对生物分子的灵敏度和特异性，将太赫兹技术用于研究生物分子的结构和功能信息，可在分子层面上为疾病的诊断和治疗提供理论依据。太赫兹生化检测主要是对化学及生物大分子的检测，太赫兹波能够用来研究如范德华力或者分子间氢键作用力等生物分子间相邻分子的弱作用力。太赫兹波对脱氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid，DNA)构形和构象的变化非常敏感，也可以通过太赫兹光谱进行基因分析或无标记探测。许多学者都开展了这方面的研究。Grant等于1978年研究了太赫兹与氨基酸溶液的相互作用，通过分析证实了这种作用是介于分子振动和转动模式之间的一种作用。Kutteruf等用太赫兹光谱技术对固态短链肽序列进行了研究，研究表明在1～15THz光谱范围内包含了体系的很多光谱和结构信息，如分子固相结构和与序列相关的分子信息等。Arora等采用太赫兹时域光谱技术，在水相中对通过聚合酶链式反应得到的DNA样品进行了无标记定量检测。Brucherseifer等通过时间分辨太赫兹技术证明了复数折射率取决于DNA的结合状态。太赫兹生化检测方面的研究尚处于起步阶段，还有待加强，尤其是对不同生物大分子的太赫兹光谱特性建立相应的特征谱库是一项庞大而艰辛的工作，需要生化领域的学者加强相关的研究工作。

2．2太赫兹医学成像诊断

太赫兹成像技术是太赫兹科学与技术中最具发展前景的方向之一。太赫兹成像作为一种新颖的成像方式在医学上的应用近年来备受青睐。太赫兹波在医学研究中具有独特的优越性:对细胞间质水有很高的敏感性;对人体无害;空间分辨率高，可达几十微米，能够很清晰的看到一些病变组织的病灶，结合一些微结构器件可以得到高品质的图像。太赫兹成像的原理是将太赫兹波透过成像样本后，其包含了样品的复介电常数的空间分布信息强度和相位信息，将这些信息保存下来并进行分析处理就可以得到样品的图像。从1995年Hu和Nuss首次提出逐点扫描式太赫兹时域光谱成像技术以来，一系列新的太赫兹成像技术相继被提出，如太赫兹实时成像、太赫兹层析成像和太赫兹分子成像等。2002年Woodward等首先使用了太赫兹脉冲成像技术对基底细胞癌开展了体内与体外的研究，利用不同组织对太赫兹波的吸收特性不同来区分健康组织和癌变组织。2007年Enatsu等利用THz－TDS系统对石蜡封装的肝癌样品开展了研究，在1．5THz频率处选择折射率和吸收系数进行成像，得出癌变组织的密度小于健康组织，对太赫兹的折射率和吸收系数较小的结论。2008年Taylor等在直接检测的基础上使用反射脉冲太赫兹波成像系统对猪皮肤烧伤样本成像，得到了高分辨率的图像。2011年MiuraY等利用透射式成像技术，证明了在3．6THz频率处对肝癌组织成像对比度较为显著。目前太赫兹射线图像分析的关键在于提高分析速度，提高太赫兹射线系统的性能(如低成本和便携性)，加强相关图像及信号处理技术如小波变换技术的研究。此外，随着THz3－D(三维)立体成像技术的发展，在不久的将来在医疗中利用TCT(THz层析成像)替代现在的XCT(X射线层析成像)将成为可能。

2．3太赫兹组织检测

太赫兹波的光子能量较低，是X射线光子能量的1%，此能量值低于各种化学键的键能。在太赫兹辐射下，被检物质不会因电离而破坏，因此非常适用于针对人体或其他生物样品的活体检查。另外，水对太赫兹辐射有极强的吸收，所以该辐射不会穿透人体的皮肤，对人体是非常安全的。Bennett等将反射式太赫兹成像和光谱技术应用到眼科研究中，研究发现太赫兹反射率与角膜含水量近似成正比，反射率随频率的增大而单调递减。Png等使用太赫兹光谱鉴别正常和患病的脑组织样本。Sim等采用太赫兹时域光谱技术对人牙齿的珐琅质和牙本质的特性进行了研究，发现湿润样本对太赫兹的吸收率高于干燥样本，研究为硬组织临床应用提供了重要信息。Wallace等对基底细胞癌18例体外样本和5例活体样本进行了太赫兹脉冲成像，研究表明，癌变组织与正常组织的太赫兹谱图性质间存在差异。对于太赫兹组织检测，首先要加强对于病理组织和正常生理组织的太赫兹光谱和太赫兹图像的特征识别的研究;其次要深入研究不同组织不同水分含量对太赫兹波的吸收作用;此外，还要探索太赫兹活体组织检测技术。

2．4太赫兹治疗

太赫兹虽然光子能量很低，但作为一种电磁辐射，仍具有辐射效应，可以为疾病治疗提供理论依据。2002年Hadjiloucas等研究了酵母细胞在太赫兹辐射下的生长率问题，辐射参数为0．2～0．35THz和5．8mW/cm2，辐射时间30～150min不等，实验表明太赫兹辐射能够促进细胞生长，并且呈现出了一定的统计规律。2005年，Ostrovskiy等预测太赫兹辐射可能会加快烧伤修复，为证实假设，他们分别对表面烧伤和深度烧伤的病人进行太赫兹辐射，辐射参数为0．15THz和0．03mW/cm2，每天进行7～10次治疗，每次15min，结果表明太赫兹辐射能够加速外皮形成，缩短了皮肤的修复时间。2008年Kirichuck等首次对活体大鼠展开太赫兹生物效应的研究，他们认为太赫兹辐射能够引起血小板的功能活动，并且与性别有关。Androvov和Kirichuk等采集了健康人和患有心绞痛的病人的全血，一组进行太赫兹辐射，另一组作为参照组，辐射参数为0．24THz和1mW/cm2，辐射持续时间为15min，实验结果为太赫兹辐射组血黏度下降，红细胞变形能力增加。2010年，Gerald等对人类皮肤的成纤维细胞展开了研究，他们将样品置于温度可控的箱体中，用2．52THz的气体激光器进行时间不等的照射，并用传统的MTT法检测照射后细胞活性，研究表明2．52THz的辐射对哺乳动物的细胞热效应显著，因此可以用太赫兹热效应预测传统的热损伤模型。目前，用于涉及太赫兹治疗的研究实验多为动物实验，相关的临床试验还很有限，距离现实可用的临床治疗设备还有很长的路要走。

2．5太赫兹医学通信

随着医院信息系统的不断完善，医学诊断数据的丰富，病历信息数据库的不断增大，医生在诊断病人病情的时候不但要根据现有的检测诊断数据，还要参考病人的以往病历，而现有的信息交互方式已经逐渐无法满足这庞大的医学信息数据的传输。太赫兹技术的出现，恰好可以解决这方面的困境。太赫兹通讯技术与微波通信相比太赫兹通讯的优势在于具有传输的容量大，频段比微波通信高出l至4个数量级，可提供高达10GB/s的无线传输速率;波束更窄，方向性更好;具有更好的保密性及抗干扰能力;由于太赫兹波波长相对更短，在完成同样功能的情况下，天线的尺寸可以做得更小，其他的系统结构也可以做得更加简单、经济。太赫兹通讯技术与光通信相比其优势在于光子能量低，大概是光子能量的1/40，能量效率更高;具有很好的穿透沙尘、烟雾的能力，可以在更加恶略的环境下保证通信的可靠性。这对于极端环境下的医疗通信如战地医院、边远山区医疗救助等条件下的通信具有无可比拟的优势。因此，发展太赫兹通讯技术对于医院信息化建设乃至远程医疗的发展都将是一个极大的助力。目前，太赫兹通信在医学中的应用尚无相关报道，主要是因为太赫兹通信技术本身尚处于初级阶段，但是相关的试验系统已经有所发展。2004年，KleineOT等首次采用室温半导体太赫兹调制器通过太赫兹通信信道发送声音信号，用经改进的常规太赫兹时域光谱装置，在75MHz宽带的太赫兹脉冲序列上传送25kHz的信号。同年，LiuTA等利用光导开关，实现了模拟音频信号通信实验。2004年，日本NTT公司的T．Nagatsuma等搭建了120GHz的亚太赫兹无线通信系统，实现了10Gb/s的数据率。2005年，Mueller等描述了采用太赫兹波源和Schottky肖特基二极管调制器和探测器的宽带宽通信数据链路。2008年，Braun-schweig太赫兹通信实验室在0．3THz频率上成功实现6MHz带宽模拟彩基带信号的传输，实验距离超过22m。太赫兹通信技术发展的研究趋势在于以下几个方面:一是继续研究高功率的太赫兹源;二是加强太赫兹波传输性能的研究;三是要研究合适太赫兹信道传输的调制技术和调制器件;最后还要进一步优化高灵敏的太赫兹探测技术。此外，还要开展太赫兹通信技术在医院信息化建设中的应用的前瞻性研究，为将来能够成熟应用打下基础。

3总结

篇10

速写试题：在画室里面画水粉的男人。

色彩试题：静物默写 一个兰色罐子 一串红樱桃 两个苹果 鲜花一束 一块深色衬布 一块浅色衬布。

考后感： 成绩刚出来，但分数线还未划定，当初决定要报考的时候犹豫了很多，纠结了很多，现在终于过去了。希望通过这次考试继续我的求学之路。