2024年大學(xué)試題(醫(yī)學(xué))-人工器官與生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)歷年高頻考點(diǎn)試卷專家薈萃含答案

2024年大學(xué)試題(醫(yī)學(xué))-人工器官與生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)歷年高頻考點(diǎn)試卷專家薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(kù)(共25題)1.生物醫(yī)用新材料從研究到臨床應(yīng)用需經(jīng)過(guò)哪些生物學(xué)測(cè)試階段？有哪些研究?jī)?nèi)容和評(píng)價(jià)方法？2.對(duì)于高分子材料而言，對(duì)組織生物學(xué)反應(yīng)有影響的有哪幾個(gè)方面？3.界面的結(jié)合力：（）、（）和（）。4.硬組織修復(fù)材料的定義。5.金屬的毒性？6.目前在組織工程皮膚研究中，哪些細(xì)胞作為種子細(xì)胞研究得較多？7.羥基磷灰石作為硬組織修復(fù)材料的應(yīng)用有哪些？8.磁性納米粒子有哪些生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)明其原理。9.活性生物玻璃陶瓷10.羥基磷灰石的制備方法有哪些？本實(shí)驗(yàn)室采用了哪些制備方法？11.常用的硬組織修復(fù)材料的種類和存在問(wèn)題。12.生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料13.原子示蹤法分：（）、物理混合示蹤法和標(biāo)記化合物示蹤法。14.什么是組織、器官以及器官系統(tǒng)？15.根據(jù)材料的鍵和方式晶體通?？梢苑譃閹最悾克鼈?cè)谛阅苌嫌惺裁刺攸c(diǎn)？16.生物降解材料有哪些優(yōu)勢(shì)？17.生物醫(yī)用材料有哪些滅菌方法？18.有大量的文獻(xiàn)涉及控制血液與材料的相互作用。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，詳細(xì)了解人體血栓形成的機(jī)理，描述由材料引發(fā)的血栓形成的途徑，這些途徑之間有聯(lián)系嗎？有怎樣的聯(lián)系？19.生物醫(yī)用金屬材料在人體生理環(huán)境下的腐蝕主要有哪幾種類型？20.口腔材料有哪些種類？21.納米藥物系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)藥物有哪些優(yōu)點(diǎn)？和不足？22.查閱人工肝方面的文獻(xiàn)，了解目前人工肝支持系統(tǒng)通常都使用什么技術(shù)？23.生物材料生物相容性分類有哪些？24.生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展趨勢(shì)？25.硬組織修復(fù)材料的要求（生物學(xué)性能，生物力學(xué)性能）有哪些？第2卷一.參考題庫(kù)(共25題)1.查閱文獻(xiàn)，了解人工心臟及心臟輔助裝置的研究。這是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域嗎？你發(fā)現(xiàn)研究的重點(diǎn)是什么？2.小直徑人工血管為什么沒(méi)有滿意的使用效果？查閱文獻(xiàn)，你發(fā)現(xiàn)解決的途徑有哪些？3.生物醫(yī)用復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可采用（）和（）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)。4.如果讓你設(shè)計(jì)并制作一個(gè)中空纖維膜肺，該怎么做？敘述你的設(shè)計(jì)、制作過(guò)程。5.敘述血透、腹透、血濾、血液灌流、雙重膜式血漿分離如何實(shí)現(xiàn)對(duì)血液的凈化處理并維持人體正常的生理環(huán)境。6.什么是生物瓣的鈣化？鈣化是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程，有大量的研究報(bào)告。查閱文獻(xiàn)，了解鈣化的因素有哪些？7.牙組織主要由哪幾部分組成？8.我國(guó)生物醫(yī)學(xué)材料的產(chǎn)品分類及審批制度？9.天然及合成高分子材料各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？10.哺乳動(dòng)物硬組織中主要的無(wú)機(jī)/有機(jī)成分是什么？11.生物活性骨水泥作為一種醫(yī)用材料，必須滿足哪些要求？12.生物醫(yī)學(xué)材料的主要分類有哪些？13.生物醫(yī)學(xué)材料輻射滅菌法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍？14.表面改性的定義？生物醫(yī)用材料表面改性方法有哪些？15.生物醫(yī)學(xué)工程的基本任務(wù)是什么？16.研究多孔金屬的目的是什么？17.什么是納米材料？它有哪些獨(dú)特的性質(zhì)？18.人工腎進(jìn)行血液凈化有哪幾種方法？19.組織工程皮膚的支架材料的研究進(jìn)展如何？20.生物醫(yī)學(xué)材料相容性概念？21.醫(yī)療器械評(píng)價(jià)有哪些重要標(biāo)準(zhǔn)？22.生物醫(yī)用復(fù)合材料23.什么是形狀記憶合金？可分為哪幾種？24.生物醫(yī)學(xué)工程的主要內(nèi)容是什么？25.我國(guó)醫(yī)療器械管理的4個(gè)發(fā)展階段？第3卷一.參考題庫(kù)(共25題)1.戊二醛處理生物瓣的作用？2.如果你的某位朋友需要置換人工心臟瓣膜（機(jī)械瓣或生物瓣），從人工器官的專業(yè)角度，你會(huì)給他一些什么建議？3.巨噬細(xì)胞對(duì)B-TCP陶瓷的降解包括（）和（）兩個(gè)方面。4.口腔材料在生物材料中的地位。5.為了臨床應(yīng)用的需要，要求可降解生物材料要具備哪些性能？6.生物醫(yī)用材料標(biāo)準(zhǔn)7.生物醫(yī)學(xué)材料的分類有哪些？8.選擇合適的膜材料成為人工肺技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，請(qǐng)總結(jié)目前常用的膜材料。9.機(jī)體對(duì)生物材料的影響有哪些？10.作為生物醫(yī)用金屬材料，首先必須滿足哪些基本條件？11.醫(yī)用金屬材料最重要的應(yīng)用：（）、（）、（）、（）。12.材料與生物體組織可能發(fā)生的生物反應(yīng)有幾種？13.生物醫(yī)用復(fù)合材料及特點(diǎn)？14.血紅蛋白的修飾方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？15.什么是生物醫(yī)用材料？16.生物醫(yī)用材料17.常用的消毒滅菌方式有幾種？18.血液代用品的種類及其載氧機(jī)理？19.生物醫(yī)學(xué)材料安全性概念？20.仿生研究主要包括仿生（）、（）和（）三個(gè)步驟。21.生物活性玻璃陶瓷作為一種人工骨植入材料，要求它具有哪些性能？22.生物醫(yī)學(xué)材料的主要性能？23.硬組織修復(fù)材料中的復(fù)合材料有哪些種類？24.生物醫(yī)學(xué)材料的研究?jī)?nèi)容有哪些？25.生物材料與機(jī)體相互作用包括哪兩個(gè)方面的內(nèi)容？第1卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案: （1）初篩試驗(yàn)階段 體外試驗(yàn)：細(xì)胞毒性試驗(yàn)，溶血試驗(yàn)，凝血時(shí)間試驗(yàn)。 體內(nèi)試驗(yàn)：急性全身毒性試驗(yàn)，過(guò)敏試驗(yàn)，局部刺激實(shí)驗(yàn)，短期肌肉植入實(shí)驗(yàn)（7~14天）。 （2）第二階段試驗(yàn) 體外試驗(yàn)：Ames試驗(yàn)，血小板粘附試驗(yàn)，蛋白吸附試驗(yàn)，血紅蛋白測(cè)定。 體內(nèi)試驗(yàn)：使用部位的刺激和植入試驗(yàn)，6個(gè)月的肌肉植入試驗(yàn)。 （3）慢性和特定毒理試驗(yàn)階段 體外試驗(yàn)：血液相溶性體外模擬實(shí)驗(yàn)，耐生物老化試驗(yàn)。 體內(nèi)試驗(yàn)：長(zhǎng)期肌肉植入試驗(yàn)（2~3年），致癌試驗(yàn)，形態(tài)致癌試驗(yàn)。2.參考答案: 1.高分子材料中的雜質(zhì)； 2.高分子材料的物理力學(xué)性能； 3.高分子材料的形狀； 4.表面的形狀結(jié)構(gòu)； 5.高分子材料本體的化學(xué)結(jié)構(gòu)； 6.材料表面的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.參考答案:機(jī)械結(jié)合力；物理結(jié)合力；化學(xué)結(jié)合力4.參考答案: 硬組織修復(fù)材料是生物醫(yī)用材料中的一個(gè)重要分支，它主要是指用于骨、齒組織缺損的填充、患病骨、齒組織的置換以及引導(dǎo)或誘導(dǎo)新生骨生長(zhǎng)所用的材料。5.參考答案: 主要作用于細(xì)胞，可抑制酶的活性，阻止酶通過(guò)細(xì)胞膜的擴(kuò)散，和破壞溶酶體，一般可通過(guò)組織或細(xì)胞培養(yǎng)、急性和慢性毒性試驗(yàn)，溶血實(shí)驗(yàn)等來(lái)檢驗(yàn)。6.參考答案: 種子細(xì)胞：具有特定的分化表型或定向分化潛能，不引發(fā)移植免疫排斥反應(yīng)，來(lái)源可靠。目前來(lái)源有：自體細(xì)胞、異種細(xì)胞、同種異體細(xì)胞。干細(xì)胞最有應(yīng)用前景。 ⑴自體細(xì)胞 從理論上講，最理想的皮膚組織工程種子細(xì)胞需攜帶全部基因組型，滿足此條件的目前只有自體組織細(xì)胞，如：成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞與表皮細(xì)胞。 ①成纖維細(xì)胞成纖維細(xì)胞是皮膚組織損傷后的主要修復(fù)細(xì)胞，在修復(fù)過(guò)程中，成纖維細(xì)胞主要是通過(guò)分泌膠原纖維和基質(zhì)成分，重新建立真皮與表皮之間的再次連接，為表皮細(xì)胞的覆蓋創(chuàng)造條件。將成纖維細(xì)胞與膠原混合構(gòu)成的類真皮層可促進(jìn)上皮細(xì)胞生長(zhǎng)及真皮與表皮的重組，提高愈后皮膚的結(jié)構(gòu)性能并改善移植后創(chuàng)面的外觀。此外，成纖維細(xì)胞還可以分泌成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子，調(diào)節(jié)與表皮細(xì)胞間相互作用，從而促進(jìn)表皮細(xì)胞的增殖、遷移及分化，在調(diào)節(jié)表皮細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞外基質(zhì)的合成方面也起到重要的作用。 ②血管內(nèi)皮細(xì)胞與表皮細(xì)胞在自體皮膚移植的實(shí)驗(yàn)中，血供不足是造成移植物成活率低的重要原因。將內(nèi)皮細(xì)胞引入支架材料中，可以促進(jìn)人工皮膚的血管化速度。將血管內(nèi)皮細(xì)胞與成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，還可形成毛細(xì)血管樣結(jié)構(gòu)。表皮細(xì)胞的培養(yǎng)受自身增殖能力的限制，需要三四周的培養(yǎng)時(shí)間，對(duì)于急需覆蓋創(chuàng)面的大面積創(chuàng)傷患者，還不能滿足治療需要。提取自體細(xì)胞都要從自體取材，不僅會(huì)造成新的損傷，而且體外擴(kuò)增能力極為有限，多次傳代后即喪失形成能力。對(duì)大面積Ⅲ度燒傷、廣泛瘢痕切除、外傷性皮膚缺損以及皮膚潰瘍等導(dǎo)致的嚴(yán)重皮膚缺損，僅靠自體取材難以實(shí)現(xiàn)皮膚的再生，因此要構(gòu)建出滿足臨床需要的皮膚替代物，就必須找到一種新的理想的種子細(xì)胞。 ⑵干細(xì)胞 皮膚干細(xì)胞是目前引起廣泛關(guān)注的一類成體干細(xì)胞，當(dāng)皮膚因外傷、疾病等原因?qū)е聯(lián)p傷時(shí)，皮膚干細(xì)胞會(huì)及時(shí)增殖分化生成相關(guān)細(xì)胞，從而修復(fù)機(jī)體受損結(jié)構(gòu)，因此干細(xì)胞的培養(yǎng)與分離對(duì)于皮膚損傷修復(fù)具有重要意義。利用皮膚干細(xì)胞的增殖分化特性制備人工皮膚是目前重要的研究方向，較受關(guān)注的研究有表皮干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、毛囊干細(xì)胞和脂肪干細(xì)胞等。 ①表皮干細(xì)胞表皮干細(xì)胞來(lái)源于外胚層，具有雙向分化的能力，位于與真皮乳頭層頂部相連的基底層或表皮基部的基底層。正常情況下，大部分的表皮干細(xì)胞處于靜息狀態(tài)，只有部分細(xì)胞脫離干細(xì)胞群落進(jìn)入分化周期，向下遷移可分化為表皮基底層細(xì)胞，進(jìn)而生成毛囊；向上遷移則最終分化為各種表皮細(xì)胞。移植到創(chuàng)面的表皮干細(xì)胞可以向表皮分化，具有分化為毛囊和汗腺等結(jié)構(gòu)的潛能 ②骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是一種近年來(lái)被廣泛關(guān)注的種子干細(xì)胞，它具有向多種中胚層和神經(jīng)外胚層來(lái)源的組織細(xì)胞分化的能力。當(dāng)把骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞植入體內(nèi)，其可在多種組織如肺、骨、軟骨、皮膚等處增殖和分化，并表現(xiàn)出相應(yīng)組織細(xì)胞的表型。自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞接種于表皮細(xì)胞誘導(dǎo)體系3d后細(xì)胞即發(fā)生形態(tài)改變，誘導(dǎo)分化的細(xì)胞大部分為表皮干細(xì)胞；將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和支架材料復(fù)合后移植可明顯促進(jìn)皮膚缺損創(chuàng)面愈合。因此，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞作為種子細(xì)胞構(gòu)建具有生物學(xué)功能的組織工程化全層皮膚具有很好的可行性。 ③毛囊干細(xì)胞目前研制得較好的組織工程皮膚在體外及移植于創(chuàng)面后具有正常表皮的自我更新能力，即保留了干細(xì)胞自我更新與分化潛能的特性，但如何在復(fù)合皮中實(shí)現(xiàn)毛囊、汗腺、皮脂腺等附屬器的重建是組織工程皮膚研究的又一大挑戰(zhàn)。位于表皮之下的毛囊隆突處的毛囊干細(xì)胞，不僅能向下轉(zhuǎn)移到毛囊，生成毛囊組織中的多種細(xì)胞，而且還能從毛囊外根鞘向上遷移形成表皮。因此其也是一種具有潛力的可以進(jìn)一步完善組織工程皮膚性能的功能細(xì)胞。 ④脂肪干細(xì)胞由于其可直接從抽吸出的皮下脂肪顆粒中分離獲取，即使是大面積皮膚缺損的患者，也可以通過(guò)脂肪抽吸術(shù)獲取足夠量的脂肪顆粒懸液或脂肪組織。脂肪干細(xì)胞在體外可大規(guī)模培養(yǎng)和擴(kuò)增并且具有多向分化的潛能，相對(duì)于從骨髓中獲取骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)患者造成的創(chuàng)傷小得多，同時(shí)也避免了許多倫理問(wèn)題。脂肪干細(xì)胞可被誘導(dǎo)分化為中胚層的眾多細(xì)胞系，包括骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等。脂肪干細(xì)胞分化為表皮細(xì)胞的研究目前還不多，如果能取得突破性進(jìn)展的話，將對(duì)解決臨床上嚴(yán)重創(chuàng)傷、大面積燒傷患者的皮膚來(lái)源緊張問(wèn)題和促進(jìn)難愈創(chuàng)面的修復(fù)等問(wèn)題提供很好的解決方法。因此，脂肪干細(xì)胞可能成為今后皮膚組織工程研究的理想種子細(xì)胞。7.參考答案: 陶瓷材料：陶瓷粉體材料、陶瓷燒結(jié)材料 涂層材料：不銹鋼基質(zhì)、純鈦基質(zhì)、鈦合金基質(zhì) 復(fù)合材料：與膠原復(fù)合、與聚乳酸復(fù)合、與殼聚糖復(fù)合8.參考答案: 磁性納米粒子是一類智能型的納米磁性材料，既具有納米材料所特有的性質(zhì)如粒徑小，比表面極大，偶連容量高，又具有磁響應(yīng)性及超順磁性，可以在恒定磁場(chǎng)下聚集和定位、在交變磁場(chǎng)下吸收電磁波產(chǎn)熱。利用這些特性磁性納米粒子被應(yīng)用于藥物載體、細(xì)胞分離純化、磁電轉(zhuǎn)染等方面。近年來(lái)由于其可作為對(duì)比劑用于磁共振成像、作為熱療介質(zhì)用于癌癥熱療，并且由于磁性納米粒子在細(xì)胞內(nèi)形成較高濃度后外加磁場(chǎng)可對(duì)其進(jìn)行操縱而使其成為一種新用途/磁力組織工程0（Mag2TE.的材料而引起研究者們的廣泛關(guān)注。 首先，MNP具有磁響應(yīng)性，在恒定磁場(chǎng)下磁性粒子可以定向定位移動(dòng)到靶部位，這是應(yīng)用于磁性分離、磁力組織工程和腫瘤靶向治療的基礎(chǔ)；一定條件下，磁性粒子在交變電磁場(chǎng)中由于磁滯損耗吸收電磁波而產(chǎn)熱，則是腫瘤熱療的基礎(chǔ)。而且由于鐵磁性物質(zhì)本身具有居里溫度的特點(diǎn)，磁性納米顆?？梢赃M(jìn)行自動(dòng)控溫、恒溫，即當(dāng)溫度升至居里點(diǎn)后鐵磁性物質(zhì)失去磁性而降溫，低于居里點(diǎn)后又恢復(fù)磁性而升溫，這對(duì)深部腫瘤的熱療具有重要的意義。其次，作為納米粒子，MNP還具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)，并由此派生出傳統(tǒng)固體不具有的許多特殊性質(zhì)。9.參考答案: 通常將生物活性玻璃陶瓷也稱為生物活性微晶玻璃，它是一種多相復(fù)合材料，含有一種以上的結(jié)晶相及玻璃相。10.參考答案: 人工合成法：濕式法（水溶液反應(yīng)）、干式法（固相反應(yīng)）、水熱法、溶膠—凝膠法。天然提取法：海珊瑚水熱轉(zhuǎn)化、牛骨、豬骨、人牙。 本實(shí)驗(yàn)室采用了水熱法。11.參考答案: 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)廣泛使用的金屬，有機(jī)高分子等生物醫(yī)學(xué)材料，其成分完全和自然骨不一樣，作為齒、骨的替代材料（人工骨、人工齒），填補(bǔ)骨缺損材料，其生物相容性和人體適應(yīng)性都不能令人滿意。近二十年來(lái)，研究接近或類似于自然骨成分的無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料極其活躍，特別值得重視的是與骨組織生物相容性最好的羥基磷灰石生物活性材料的研究臨床應(yīng)用。12.參考答案: 主要指化學(xué)性穩(wěn)定、生物相容性好的無(wú)機(jī)材料。13.參考答案:簡(jiǎn)單示蹤法14.參考答案:組織是由細(xì)胞和非細(xì)胞形態(tài)的成分構(gòu)成的。兩種或兩種以上的組織結(jié)合成較大的功能單位稱為器官。幾個(gè)功能密切相關(guān)的器官聯(lián)合在一起，彼此分工合作以完成一系列生理功能的稱為器官系統(tǒng)。15.參考答案: 六、有四種主要的晶體鍵，因此可分為四類： 七、離子晶體：由正離子和負(fù)離子構(gòu)成，靠不同電荷之間的引力（離子鍵）結(jié)合在一起。氯化鈉是離子晶體的一例。 一、原子晶體（共價(jià)晶體）：原子或分子共享它們的價(jià)電子（共價(jià)鍵）。鉆石、鍺和硅是重要的共價(jià)晶體。 二、金屬晶體：金屬的原子變?yōu)殡x子，被自由的價(jià)電子所包圍，它們能夠容易地從一個(gè)原子運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)原子，可形象的描述為沉浸在自由電子的海洋里（金屬鍵）。當(dāng)這些電子全在同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的運(yùn)動(dòng)稱為電流。 三、分子晶體：分子完全不分享它們的電子。它們的結(jié)合是由于從分子的一端到另一端電場(chǎng)有微小的變動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)結(jié)合力很弱（范德華力和氫鍵），這些晶體在很低的溫度下就熔化，且硬度極低。典型的分子結(jié)晶如固態(tài)氧和冰。16.參考答案: 1.一般所指的生物降解材料是一種人工合成的高分子有機(jī)物，或天然高分子材料，其在體內(nèi)經(jīng)水解、氧化反應(yīng)，最終代謝產(chǎn)物為CO2和H2O，通過(guò)呼吸系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)排出體外，不在體內(nèi)蓄積，也不需二次手術(shù)取出。2.生物降解材料具備足夠的強(qiáng)度，能起到很好的固定作用。 3.生物降解材料隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸失去強(qiáng)度，使正常的應(yīng)力沿骨干傳遞。 4.生物降解材料具有良好的組織相容性、幾乎沒(méi)有毒性作用，可以促使骨折早日愈合、并盡可能減少并發(fā)癥的發(fā)生等。17.參考答案: 生物醫(yī)用材料的滅菌方法主要有三種，即：熱滅菌法、化學(xué)滅菌法、輻射滅菌法。 ①熱滅菌法：熱滅菌法是借助高溫使微生物細(xì)胞蛋白質(zhì)凝固。熱滅菌可分為干熱滅菌和濕熱滅菌兩種類型。干熱滅菌又包括燃燒法和干烤法兩種；濕熱滅菌則可分為煮沸法和高壓蒸汽滅菌法兩種。干熱滅菌法的特點(diǎn)是使用方便，可以在干燥情況下對(duì)大規(guī)模的裝置進(jìn)行殺菌操作，缺點(diǎn)是傳熱效果較慢，穿透力不是太強(qiáng)。適用于金屬、玻璃和其他不畏焦化物品。濕熱滅菌法的特點(diǎn)是穿透力較強(qiáng)，殺菌力增強(qiáng)；滅菌可靠，操作方便；易于控制，經(jīng)濟(jì)，適用于棉制品水液等不畏濕熱制品。 ②化學(xué)滅菌法：其原理是化學(xué)藥品滲入到微生物的細(xì)胞內(nèi)與其反應(yīng)形成化合物，影響蛋白質(zhì)和酶系統(tǒng)的生理活性，破壞了細(xì)胞的生理機(jī)能而導(dǎo)致細(xì)胞死亡，達(dá)到滅菌效果。臨床及制品生產(chǎn)中經(jīng)常使用液體與固體的水溶液和氣體。優(yōu)點(diǎn)是臨床上經(jīng)常使用，極其方便有效，缺點(diǎn)是：化學(xué)試劑的殘留、毒性等。適用于不適于物理消毒滅菌而耐潮濕的物品，如銳利的金屬、刀、剪、縫針和光學(xué)儀器等。 ③輻射滅菌法：其原理是通過(guò)直接或間接的作用引起微生DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類等有機(jī)分子中化學(xué)鍵的斷裂，導(dǎo)致微生物死亡。優(yōu)點(diǎn)：滅菌徹底、操作安全、不污染環(huán)境；穿透力強(qiáng)，效果好，可以在材料和器具包裝后再消毒；可在常溫下進(jìn)行，不必考慮材料耐熱問(wèn)題；過(guò)程可以連續(xù)化自動(dòng)化，可靠性高，大量生產(chǎn)（或成批進(jìn)行）時(shí)經(jīng)濟(jì)效果好；節(jié)約能源，處理費(fèi)用較低；不會(huì)產(chǎn)生殘留；對(duì)所有類型微生物都有效果。缺點(diǎn)：高分子材料可能發(fā)生降解或交聯(lián)，顏色的變化--材料可能變黃甚至完全變暗。特別適用于“一次性使用”的高分子制品。18.參考答案: 1）正常的血管內(nèi)膜光滑，血小板不易粘附、聚集。 2）內(nèi)皮細(xì)胞能產(chǎn)生抗凝血的物質(zhì)（如抗凝血酶Ⅲ）和抗血小板聚集的物質(zhì)（如前列腺環(huán)素）。 3）正常血流速度和流向?qū)Ψ乐寡ㄐ纬善鹬匾饔谩Ｕ５难魉俣容^快，有形成份（細(xì)胞）在血管中心流動(dòng)（軸流），血漿在邊緣流動(dòng)（邊流），使血小板不易與血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生粘附和聚集。 4）正常時(shí)，血液中的凝血因子雖不斷被激活，但又不斷被血液稀釋或沖走；盡管血管上時(shí)有微量的纖維蛋白沉著，但又不斷地被纖維蛋白溶解酶所溶解。 生物材料表面與血液接觸后，將通過(guò)凝血因子活化途徑及血小板活化途徑產(chǎn)生凝血，形成血栓。 ㈠凝血因子活化途徑：生物材料表面與血液接觸，活化凝血因子Ⅻ，繼而活化凝血因子Ⅺ、Ⅸ、Ⅹ、XIII，產(chǎn)生凝血酶原激活物，激活凝血酶，水解纖維蛋白原，造成纖維蛋白沉積，形成血栓；或者通過(guò)組織因子作用，按照外源性途徑同樣形成血栓。 ㈡血小板活化途徑：生物材料與血液接觸后，首先發(fā)生蛋白吸附，進(jìn)而導(dǎo)致血小板粘附，變形，釋放和聚集，最終形成血小板血栓；此外，蛋白吸附還可誘導(dǎo)紅細(xì)胞粘附，溶血和釋放，最終也將產(chǎn)生相同結(jié)果。19.參考答案: 1.均勻腐蝕 2.點(diǎn)腐蝕 3.電偶腐蝕 4.縫隙腐蝕 5.晶間腐蝕 6.磨蝕 7.疲勞腐蝕 8.應(yīng)力腐蝕20.參考答案: 銀汞合金、粘固劑和粘結(jié)材料、復(fù)合樹(shù)脂、印模材料、模型材料、合金材料、義齒修復(fù)用高分子材料、烤瓷材料、口腔種植材料、輔助材料。21.參考答案: 優(yōu)點(diǎn)：首先，由于納米微粒的超小體積和巨大比表面，納米藥物具有較高的載藥量，容易穿透血管而不引起血管內(nèi)皮損傷，保護(hù)藥物免受酶降解，藥物在體內(nèi)局部聚集濃度高，從而能提高療效，同時(shí)還可以降低藥物毒副作用。納米藥物目前已初步用于腫瘤、糖尿病和血管疾病等疾病的試驗(yàn)和臨床治療。其次，納米微粒還具有表面反應(yīng)活性高、活性中心多、催化效率高和吸附能力強(qiáng)等特性。因此納米藥物可以制成緩釋藥物，改變藥物在體內(nèi)的半衰期，延長(zhǎng)藥物的作用時(shí)間；制成導(dǎo)向藥物后作為“生物導(dǎo)彈”達(dá)到靶向輸藥至特定器官的目的；在保證藥效的前提下，減少用藥量，減輕或消除毒副作用；提高藥物的穩(wěn)定性，有利于存儲(chǔ)；改變膜運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，增加藥物對(duì)生物膜的透過(guò)性，有利于藥物透皮吸收及細(xì)胞內(nèi)藥效的發(fā)揮，增加藥物溶解度?？傊?，納米藥物具有緩釋特性，能夠延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，靶向輸送藥物，保證藥物作用前提下減少給藥劑量，減輕或避免藥物毒副作用，提高藥物作用穩(wěn)定性，利于藥物儲(chǔ)存。能夠建立一些新的給藥途徑，通過(guò)修飾實(shí)現(xiàn)藥物的智能化。而且能夠?qū)崿F(xiàn)藥物向高產(chǎn)、自動(dòng)化、大規(guī)模、低成本、攜帶儲(chǔ)存方便、服用方便、小劑量和低副作用方面發(fā)展。 不足：納米藥物的儲(chǔ)存存在問(wèn)題，納米藥物在人體內(nèi)分散性、穩(wěn)定性存在問(wèn)題，納米藥物的精準(zhǔn)靶向性存在問(wèn)題，納米藥物的毒副作用存在問(wèn)題。22.參考答案: 1）非生物性人工肝輔助——指不包括生物部分構(gòu)成的人工肝支持系統(tǒng)，其功能以解毒為主。如：血液透析、血液灌流、血液濾過(guò)、血漿置換。目前治療肝衰竭的主要技術(shù)。 2）生物性人工肝輔助——將同種或異種動(dòng)物的器官、組織或細(xì)胞等與特殊材料或裝置結(jié)合構(gòu)成的人工肝支持系統(tǒng)。如離體肝灌流、人-哺乳類動(dòng)物交叉灌流。 3）混合式人工肝輔助——由生物及非生物部分共同構(gòu)成的人工肝支持系統(tǒng)。23.參考答案: 生物相容性按材料引起的生物學(xué)反應(yīng)不同一般分為三類。 一、血液相容性：若材料用于心血管系統(tǒng)和血液直接接觸，主要考慮與血液的相互作用，稱為血液相容性，它表示材料與血液之間相互適應(yīng)的程度，指材料和血液接觸后不引起血漿蛋白的變性，不破壞血液的有效成分，不導(dǎo)致血液的凝固和血栓的形成。 二、組織相容性：若與心血管系統(tǒng)外的其他活體組織和器官接觸，主要考察與組織的相互作用，稱為組織相容性，它表示材料與除血液之外的其他組織的相互適應(yīng)程度，即不引起細(xì)胞突變，畸變，癌變以及排斥反應(yīng)。 三、免疫相容性：當(dāng)生物材料植入人體后，材料周圍的生物環(huán)境必定發(fā)生變化，人體自身的生理機(jī)能就會(huì)對(duì)變化著的環(huán)境進(jìn)行防御和適應(yīng)，若植入的材料在一定時(shí)期后適應(yīng)了生物體的微環(huán)境，生物體對(duì)植入的材料無(wú)明顯的免疫應(yīng)答，則認(rèn)為植入的材料具有較好的免疫相容性。24.參考答案: 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)研究領(lǐng)域十分廣泛，并在不斷擴(kuò)展。目前，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的研究與應(yīng)用已在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用，今后播繼續(xù)加強(qiáng)現(xiàn)有的主要研究領(lǐng)域，并對(duì)應(yīng)用于分子生物學(xué)、微創(chuàng)傷手術(shù)、老年醫(yī)學(xué)和家庭健康監(jiān)護(hù)等方面的研究給予特別注意。此外，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)在農(nóng)業(yè)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生態(tài)學(xué)和動(dòng)物學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用的研究也是值得注意的方向。根據(jù)目前的研究情況和潛在價(jià)值，當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)研究的重要領(lǐng)域主要有以下八個(gè)方面：生物力學(xué)、生物材料學(xué)、生物系統(tǒng)建棋與仿真、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢側(cè)與傳感器、生物醫(yī)學(xué)信息處理、醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)、物理因子在治療中的應(yīng)用及其生物學(xué)效應(yīng)、人工器官。25.參考答案: 生物學(xué)性能要求：具有生物相容性，除了無(wú)毒、不致畸等條件外，還要利于細(xì)胞粘附，增殖；材料應(yīng)該是生物活性的，可與骨組織形成骨性鍵合，增強(qiáng)界面強(qiáng)度；生物降解性：在一定時(shí)間內(nèi)被宿主骨替代，不影響骨組織的修復(fù)，無(wú)毒副作用；誘導(dǎo)再生性：通過(guò)自身或添加骨誘導(dǎo)因素，刺激或誘導(dǎo)骨骼生長(zhǎng)。 力學(xué)性能要求：材料應(yīng)具有力學(xué)相容性，除了力學(xué)達(dá)到骨修復(fù)要求的力學(xué)性能外，還應(yīng)和骨力學(xué)性能相匹配；材料在降解過(guò)程中，力學(xué)性能不能下降的太快；機(jī)械耐受性：在一定的時(shí)間內(nèi)保持支持功能。第2卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案:1.存在的問(wèn)題A.抗血栓性能的提高；B.機(jī)械性能的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)生理性調(diào)控；C.植入后感染；D.能源；E.長(zhǎng)期性、永久性植入。2.發(fā)展方向A.小型化，微型化，同時(shí)具有高供血效能；B.無(wú)線自動(dòng)控制，體內(nèi)外無(wú)連線，根據(jù)身體需要自動(dòng)調(diào)控生理參數(shù)；C.不凝血，不老化，不腐蝕，經(jīng)久耐用；D.安全可靠的控制系統(tǒng)和能源供應(yīng)2.參考答案: 對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化引起的小直徑血管梗塞或狹窄是目前臨床上的常見(jiàn)問(wèn)題，然而目前的小直徑人工血管卻不并不能達(dá)到滿意的使用效果，其原因有二：其一是由于小直徑血管直徑小，血流慢，易形成血栓栓塞；其二是小直徑血管直徑小，血液中的一些蛋白、脂肪等易停留在血管壁，導(dǎo)致內(nèi)皮增生。 解決途徑一：人工血管內(nèi)皮化在材料表面種植內(nèi)皮細(xì)胞。 （1）單期種植法：將新鮮獲取的內(nèi)皮細(xì)胞在手術(shù)前較短時(shí)間內(nèi)種植于人工血管管壁，直接用于手術(shù)。但是通暢率無(wú)明顯提高。 （2）二期種植法：將新鮮獲取的內(nèi)皮細(xì)胞先離體培養(yǎng)，再高密度種植于人工血管，然后植入人體，且通暢率明顯高于未種植內(nèi)皮細(xì)胞的人工血管。 解決途徑之二：基因修飾利用分子生物學(xué)技術(shù)，在植入的內(nèi)皮細(xì)胞中導(dǎo)入使血管擴(kuò)張、抗血栓形成的基因片段，有望從根本上提高人工血管的通暢率。 抗凝基因的選擇： 1.纖溶酶原激活物基因如組織型纖溶酶原激活物（t-PA.，尿激酶型纖溶酶原激活物、尿激酶。 2.水蛭素 3.一氧化氮合成酶、Ⅹa因子抑制劑、組織因子旁路抑制物、環(huán)氧合酶-1、前列腺環(huán)素合成酶等。 解決途徑之三：改進(jìn)、優(yōu)選材料。探究生物相容性、力學(xué)性能等物理性能更優(yōu)良的材料。3.參考答案:結(jié)構(gòu)仿生；功能梯度材料4.參考答案: （1）設(shè)計(jì)A.選材：首先根據(jù)醫(yī)用高分子材料的基本性能要求，常用的有均質(zhì)膜材料，如硅橡膠和多孔膜材料，如聚丙烯。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者氣血完全隔離，可有效防止氣栓形成；由于無(wú)孔，無(wú)血漿滲漏。但是，其機(jī)械強(qiáng)度較低，且氣血交換阻力大。后者透氣性好，氣血交換阻力低；毒性低；血液相容性好；機(jī)械強(qiáng)度較高；價(jià)格較低。但是有氣栓的危險(xiǎn)、血漿滲漏等問(wèn)題。但相比均質(zhì)膜材料而言，總體的性能優(yōu)于前者。故我將選用PP膜材，其尺寸根據(jù)有效面積計(jì)算。 B.血流及氣體流道設(shè)計(jì)：目前主要有兩種結(jié)構(gòu)，管殼流式（內(nèi)走血）和交叉流式（外走血）。前者血液流動(dòng)呈細(xì)線狀，氣體與血液之間的交換阻力較大，幾乎占全部阻力的90%。而后者由于血液側(cè)流動(dòng)的混合特性，其流道彎曲，方向多變，眾多的阻擋形成局部的二次流，從而降低了血液側(cè)傳質(zhì)阻力，可使總傳質(zhì)系數(shù)相對(duì)于管殼流式提高2-3倍。為了克服層流，增大血?dú)饨粨Q，應(yīng)減少血膜厚度和纖維直徑，并采用交叉流式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 C.外殼及內(nèi)芯設(shè)計(jì)：使用有機(jī)玻璃，根據(jù)纖維用量設(shè)計(jì)外殼、內(nèi)芯的長(zhǎng)度和內(nèi)外徑。注意纖維束與外殼內(nèi)芯要緊密接觸，避免血液短路。 （2）制作 A.制膜其大致過(guò)程是原材料紡絲清洗充填甘油卷繞 其中，紡絲方法有兩種，a融熔紡絲法將聚合物加熱熔融后壓入紡絲頭的環(huán)形噴口，噴出成為液態(tài)細(xì)流，在氣體或液體介質(zhì)中冷卻成為纖維的紡絲方法。B.溶液紡絲法將聚合物溶液壓入紡絲頭的環(huán)形噴口，噴出成為液態(tài)細(xì)流，立即進(jìn)入凝固浴使之固化成纖維的紡絲方法。根據(jù)凝固方式的不同可分為濕紡和干紡： （1）濕紡——在液態(tài)介質(zhì)中固化，噴出的液態(tài)細(xì)流中的溶劑向液體介質(zhì)中擴(kuò)散，聚合物（細(xì)流）析出（固化）。 （2）干紡——在氣態(tài)介質(zhì)中固化，噴出的液態(tài)細(xì)流中的溶劑快速揮發(fā)并被熱氣流帶走，聚合物（細(xì)流）固化。 B.組裝和離心封端 C.安裝零部件和氣密試驗(yàn) D.包裝，滅菌，檢驗(yàn)，出廠5.參考答案: 主要是根據(jù)半透膜原理，將患者血液與透析液引入透析器中，血液與透析液被透析器中的透析膜（半透膜）分隔在兩側(cè)，反方向流動(dòng)，利用各自不同的濃度和滲透壓互相進(jìn)行擴(kuò)散和滲透，血液內(nèi)多余的有毒物質(zhì)可向透析液中擴(kuò)散，透析液中的有用離子物質(zhì)向濃度高的一側(cè)滲透，經(jīng)過(guò)透析的血液回流進(jìn)患者體內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，達(dá)到清除血液中的代謝廢物和毒物，調(diào)節(jié)血液中水、電解質(zhì)及酸堿平衡的目的，達(dá)到治療效果并維持人體正常的生理環(huán)境。6.參考答案: （1）生物瓣的鈣化：主要是鈣、磷以結(jié)晶形式沉積在生物瓣組織中，導(dǎo)致生物瓣材料彈性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度發(fā)生很大變化，造成生物瓣失靈。鈣化沉積物是一種復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石樣物質(zhì)。 （2）影響因素：宿主、血流動(dòng)力學(xué)、瓣膜表面電荷、瓣膜材料、材料應(yīng)力分布、戊二醛處理、生物瓣表面缺乏完整的內(nèi)皮細(xì)胞、制造工藝與設(shè)計(jì)等。7.參考答案: 牙組織由牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)和牙骨質(zhì)三部分組成8.參考答案: 第一類：通過(guò)常規(guī)管理足以保證其安全性，有效性的醫(yī)療器械；第二類：對(duì)其安全性、有效性應(yīng)當(dāng)加以控制的醫(yī)療器械；第三類：植入人體。用于支持、維持生命，對(duì)人體具有潛在危險(xiǎn)，對(duì)其安全性、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械。 目前使用的生物醫(yī)學(xué)材料絕大部分屬于第二、三類，對(duì)這類產(chǎn)品的試產(chǎn)注冊(cè)我國(guó)醫(yī)療器械注冊(cè)管理辦法中規(guī)定了一系列的須提交材料以進(jìn)行申報(bào)注冊(cè)，未經(jīng)核準(zhǔn)注冊(cè)的醫(yī)療器械，將不得銷售使用。這些材料包括： 一、醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)資格證明 二、產(chǎn)品技術(shù)報(bào)告的編寫 三、安全風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告分析 四、注冊(cè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及編制說(shuō)明 五、產(chǎn)品性能自測(cè)報(bào)告 六、產(chǎn)品試產(chǎn)注冊(cè)形式檢測(cè)報(bào)告 七、兩家以上臨床試驗(yàn)基地的臨床試驗(yàn)報(bào)告 八、產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū) 九、所提交材料真實(shí)性的自我保證說(shuō)明9.參考答案: *天然高分子材料： ①優(yōu)點(diǎn)：生物相容性好，無(wú)毒副作用 ②缺點(diǎn)：力學(xué)性能較差，藥物釋放速度不可調(diào)控 *合成高分子材料： ①優(yōu)點(diǎn)：力學(xué)性能更好、更全面，藥物釋放速度可通過(guò)調(diào)節(jié)高分子載體 材料的降解速度來(lái)控制，易于對(duì)載體進(jìn)行修飾。 ②缺點(diǎn)：需要選擇生物相容性好且毒副作用小的載體，這類載體材料的選擇范圍較窄。 合成高分子材料正逐漸取代天然高分子材料10.參考答案: 無(wú)機(jī)成分是羥基磷灰石，有機(jī)成分是骨膠原蛋白。11.參考答案: 1）、漿體易于成型，可填充不規(guī)則的骨腔； 2）、在環(huán)境中能自行凝固，硬化時(shí)間要合理； 3）、有優(yōu)良的生物活性和骨誘導(dǎo)潛能； 4）、良好的機(jī)械性能和耐久性能； 5）、無(wú)毒和具有免疫性。12.參考答案: 按醫(yī)用材料的來(lái)源分類： 一、人體自身組織：如自身隱靜脈； 二、同種器官與組織：如人尸體角膜； 三、異種同類器官與組織：如豬腎臟； 四、天然生物材料的提取與改性：如動(dòng)物皮、骨膠原的提取，經(jīng)處理制成縫線； 五、合成材料：如硅橡膠制作人工瓣膜。 按材料的屬性可分為： 一、無(wú)機(jī)生物材料（金屬與合金材料（不銹鋼、金、鈦及其合金）、碳素材料、生物活性材料、玻璃材料） 二、有機(jī)生物材料（是具有一定生物相容性的合成高聚物材料，包括：硅橡膠、聚碳酸酯、聚胺酯及其嵌段共聚物、尼龍、聚丙烯晴、聚烯烴、聚醚、聚砜、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等） 三、復(fù)合生物材料 四、天然生物材料（再生纖維、膠原、彈性纖維原、透明質(zhì)酸、甲殼素、軟骨素等） 五、雜化生物材料 按醫(yī)用材料在人體的應(yīng)用部位分為： 一、硬組織材料：齒科材料、骨科材料； 二、軟組織材料：各種填充、整復(fù)材料； 三、心血管材料（抗凝血材料）：人工血管、人工導(dǎo)管等； 四、血液代用材料：人工紅血球、代用血漿。 五、透析及超濾用膜材料：血液凈化、血漿分離用膜材料。 按醫(yī)用材料的使用要求分為： 一、非植入性材料和制品：聚丙烯聚乙烯，一次性注射器； 二、植入性材料和制品：聚四氟乙烯，心臟修補(bǔ)片； 三、血液接觸性材料和制品：聚氨酯，心臟反搏氣囊； 四、降解和吸收性材料與制品：聚乳酸，手術(shù)縫線； 五、其他：聚苯乙烯，乳膠。 其他生物醫(yī)用材料： 一、納米生物材料； 二、組織工程材料； 三、基因芯片材料； 四、微電子植入系統(tǒng)材料。13.參考答案: 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是滅菌徹底、操作安全、不污染環(huán)境，穿透能力強(qiáng)，效果好，可以在材料和器具包裝后再消毒，可以在常溫下進(jìn)行，不必考慮材料耐熱問(wèn)題；過(guò)程可以連續(xù)化自動(dòng)化，可靠性高，大量生產(chǎn)（或成批進(jìn)行）時(shí)經(jīng)濟(jì)效果好；節(jié)約能源，處理費(fèi)用較低。不會(huì)產(chǎn)生殘留；對(duì)所有類型微生物都有效果。缺點(diǎn)是高分子材料可能發(fā)生降解或交聯(lián)，材料顏色可能變黃甚至完全變暗。應(yīng)用范圍：相對(duì)濕度以45%~60%比較適宜。溫度宜于10~55%范圍；紫外線燈管無(wú)塵油垢。14.參考答案: 表面改性的定義：根據(jù)對(duì)生物醫(yī)用材料與生物體相互作用的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)分子水平上的信息傳遞與識(shí)別的了解，設(shè)計(jì)和制備出具有類似于生物體的表面結(jié)構(gòu)并能夠避免被自體系識(shí)別為異物的人工器官的研究稱為表面修飾。 生物醫(yī)用材料表面改性方法：表面接枝聚合、離子注入表面改性、表面涂層與薄膜合成、自組裝單分子層、生物仿生化、生物體固定法等。15.參考答案: 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是將工程學(xué)技術(shù)依據(jù)生物學(xué)原理應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所形成的融合性學(xué)科。其基本任務(wù)是運(yùn)用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問(wèn)題。16.參考答案: ①生物組織可以長(zhǎng)入到多孔金屬的孔隙中，從而可以提高機(jī)械固定作用。目前，研究主要集中在具有良好生物相容性的多孔金屬鈦及鈦合金方面。其方法主要為真空燒結(jié)法，即將鈦及合金制備成球形粉，真空下松裝燒結(jié)，獲得了氣孔率為40％的多孔鈦合金。 ②與無(wú)孔金屬相比，多孔金屬的彈性模量更低，更接近人骨的彈性模量，從而可以提高其力學(xué)相容性，開(kāi)發(fā)出更多新型的多孔金屬人工骨。17.參考答案: 納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1-100nm）或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。納米材料具有一定的獨(dú)特性，當(dāng)物質(zhì)尺度小到一定程度時(shí)，則必須改用量子力學(xué)取代傳統(tǒng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)描述它的行為，當(dāng)粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時(shí)，其粒徑雖改變?yōu)?000倍，但換算成體積時(shí)則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對(duì)增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。 這類原子極易與外來(lái)原子吸附鍵結(jié)，同時(shí)因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。就熔點(diǎn)來(lái)說(shuō)，納米粉末中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質(zhì)，也就是造成熔點(diǎn)下降，同時(shí)納米粉末將比傳統(tǒng)粉末容易在較低溫度燒結(jié)，而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。一般常見(jiàn)的磁性物質(zhì)均屬多磁區(qū)之集合體，當(dāng)粒子尺寸小至無(wú)法區(qū)分出其磁區(qū)時(shí)，即形成單磁區(qū)之磁性物質(zhì)。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí)，將成為優(yōu)異的磁性材料。納米粒子的粒徑（10納米～100納米）小于光波的長(zhǎng)，因此將與入射光產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用。金屬在適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)沉積條件下，可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強(qiáng)烈對(duì)比。納米材料因其光吸收率大的特色，可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。18.參考答案: 血液透析法、血液過(guò)濾法、血液透析過(guò)濾法、血漿交換法和血液毒素吸附法。19.參考答案: 1）分為合成/天然材料或可降解/非降解材料。合成材料易于加工成型和對(duì)材料性能控制，但缺乏細(xì)胞識(shí)別信號(hào)，存在免疫排斥問(wèn)題。天然材料正好相反。 2）作用A.在新生組織完全形成前提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度；B.提供細(xì)胞生長(zhǎng)的三維支架，是使細(xì)胞粘附，并指導(dǎo)細(xì)胞正常分化、增殖的底物；參與工程組織與受體組織的整合過(guò)程。支架對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的影響 3）支架在三個(gè)尺度范圍可以控制組織的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程：A.大尺度范圍（mm-cm級(jí)）決定工程組織總的形狀和大小；B.孔隙的形態(tài)結(jié)構(gòu)和大小（μm級(jí)）調(diào)節(jié)細(xì)胞的遷移與生長(zhǎng)；C.支架材料的表面化學(xué)性質(zhì)（nm級(jí)）影響、調(diào)節(jié)細(xì)胞的粘附、鋪展與基因表達(dá)過(guò)程。 組織工程中的支架材料：1）分為合成/天然材料或可降解/非降解材料。合成材料易于加工成型和對(duì)材料性能控制，但缺乏細(xì)胞識(shí)別信號(hào)，存在免疫排斥問(wèn)題。天然材料正好相反。 2）作用A.在新生組織完全形成前提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度；B.提供細(xì)胞生長(zhǎng)的三維支架，是使細(xì)胞粘附，并指導(dǎo)細(xì)胞正常分化、增殖的底物；參與工程組織與受體組織的整合過(guò)程。支架對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的影響 3）支架在三個(gè)尺度范圍可以控制組織的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程：A.大尺度范圍（mm-cm級(jí)）決定工程組織總的形狀和大?。籅.孔隙的形態(tài)結(jié)構(gòu)和大?。é蘭級(jí)）調(diào)節(jié)細(xì)胞的遷移與生長(zhǎng)；C.支架材料的表面化學(xué)性質(zhì)（nm級(jí)）影響、調(diào)節(jié)細(xì)胞的粘附、鋪展與基因表達(dá)過(guò)程。20.參考答案: 強(qiáng)調(diào)的是材料與宿主之間相互作用的關(guān)系，材料與人體組織直接或間接接觸時(shí)所產(chǎn)生的相互反應(yīng)的能力。良好的生物相容性是指生物醫(yī)學(xué)材料在生物體內(nèi)靜動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程中，能耐受宿主各系統(tǒng)作用而保持相對(duì)穩(wěn)定，不被排斥和破壞的生物學(xué)性質(zhì)。即材料除了要能在生理?xiàng)l件下保持穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，還需要滿足以下要求：引起的生物學(xué)反應(yīng)最小，對(duì)生物體無(wú)不良刺激，無(wú)毒害，不引起毒性反應(yīng)、免疫反應(yīng)或干擾免疫機(jī)能，無(wú)變態(tài)和過(guò)敏，不致癌，不致畸，無(wú)炎癥反應(yīng)，不引起感染，不被排斥，植入機(jī)體后能較長(zhǎng)期存在，能有助于愈合及附著。21.參考答案: 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16886.1等同采用ISO10993—1標(biāo)準(zhǔn)。 歐共體將ISO10993轉(zhuǎn)化成EN30993標(biāo)準(zhǔn) 美國(guó)FDA將ISO10993轉(zhuǎn)化成“生物相容性評(píng)價(jià)指南” ISO10993成為全球評(píng)價(jià)醫(yī)療器械安全性的綱領(lǐng)性文件。22.參考答案: 由兩種或兩種以上不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)用材料，它主要用于人體組織的修復(fù)，替換和人工器官的制造。23.參考答案: 有些金屬材料，在發(fā)生了塑性變形后，經(jīng)過(guò)加熱到某一溫度之上（不需受力），就能夠回復(fù)到變形前的形狀，這種現(xiàn)象叫做形狀記憶效應(yīng)。具有形狀記憶效應(yīng)的金屬通常是兩種以上金屬元素組成的合金，這種合金叫做形狀記憶合金 單向、雙程和全程記憶三種24.參考答案: 就現(xiàn)階段而言，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的研究主要涉及生物力學(xué)、生物材料學(xué)、人工器官、生物系統(tǒng)的建模與控制、物理因子的生物效應(yīng)、生物系統(tǒng)的質(zhì)量和能量傳遞、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)與傳感器原理、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理方法、醫(yī)學(xué)成像和圖像處理方法、治療與康復(fù)的工程方法等。25.參考答案: 一、供不應(yīng)求，管理起步階段：時(shí)間是在解放初期到文化大革命之間，這期間醫(yī)療器械管理的主要方式是依靠標(biāo)準(zhǔn)來(lái)引導(dǎo)，約束企業(yè)生產(chǎn)合格的醫(yī)療器械。對(duì)于企業(yè)不執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)不合格品的行為，政府只能用行政方式給予批評(píng)，嚴(yán)重者追究其行政責(zé)任。 二、質(zhì)量矛盾上升階段：時(shí)間是從文化大革命到改革開(kāi)放之前。為了減少不合格品，政府采用了兩種主要管理方法：一是組織開(kāi)展行業(yè)質(zhì)量大檢查，檢查企業(yè)是否執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；二是開(kāi)展優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的評(píng)比，依據(jù)也是標(biāo)準(zhǔn)。以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)來(lái)督促或引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)合格品是這一階段醫(yī)療器管理的主要方法。 三、把安全性、有效性擺上日程的階段：改革開(kāi)放是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大政方針，我國(guó)的醫(yī)療器械監(jiān)督管理也受益于這一方針。 四、走上法制化監(jiān)督管理的階段第3卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案: A.使膠原分子交聯(lián)，使處理后的生物組織更結(jié)實(shí)、更穩(wěn)定，增加材料的強(qiáng)度和耐久性； B.封閉抗原基，使抗原性大大降低； C.消毒。2.參考答案: 我會(huì)先告訴他機(jī)械瓣與生物瓣各自的優(yōu)缺點(diǎn)， （1）機(jī)械瓣：耐久性優(yōu)異。但是血流動(dòng)力學(xué)效果較生物瓣差；剛性非生物材料，關(guān)閉不柔和；易產(chǎn)生血栓栓塞，須終身抗凝；可能造成出血合并癥，創(chuàng)傷后大出血；價(jià)格較高。 （2）生物瓣：材料來(lái)源易得，造價(jià)較低；仿生性強(qiáng)，瓣葉具有柔性，中心血流型，血流阻力小，對(duì)血液成份破壞少，血流動(dòng)力學(xué)效果較好；生物材料，血栓率低，一般不必終身抗凝；但是鈣化常造成生物瓣失靈；另外，原發(fā)性膠原組織退變而引起的瓣葉撕裂、穿孔、或鈣化變硬等，致使瓣膜失效。生物瓣的使用壽命多數(shù)介于7至10年，其耐久性不如機(jī)械瓣。不能用于兒童，不宜用于年輕人。此外，我還會(huì)將人工心瓣的選擇原則告訴他， （1）機(jī)械瓣：年輕患者（45歲以下）服抗凝藥無(wú)禁忌者、兒童。 （2）生物瓣：對(duì)抗凝治療有絕對(duì)禁忌者、希望妊娠的年輕婦女、60歲以上及心臟病嚴(yán)重，估計(jì)壽命不會(huì)超過(guò)15年者、邊遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)法進(jìn)行抗凝治療與監(jiān)護(hù)者。3.參考答案:細(xì)胞內(nèi)降解；細(xì)胞外降解4.參考答案: WHO的十大健康標(biāo)準(zhǔn)之一就是牙齒清潔，無(wú)蛀牙，無(wú)疼痛，牙齦顏色正常，無(wú)出血。口腔健康是人類文明的窗口，社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志。5.參考答案: （1）在生物體新陳代謝過(guò)程中逐漸降解； （2）被替代的過(guò)程與新骨長(zhǎng)出的時(shí)間要同步； （3）材料被替代過(guò)程不妨礙新骨長(zhǎng)出的過(guò)程。6.參考答案: 用于評(píng)價(jià)和生產(chǎn)生物醫(yī)用材料及其制品的技術(shù)規(guī)范，是由官方或民間組織提供的或得到公眾認(rèn)可的法規(guī)性文件。7.參考答案: （1）按材料性質(zhì)分類：生物醫(yī)用金屬材料、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料、生物醫(yī)用高分子材料、生物醫(yī)用復(fù)合材料。 （2）按材料來(lái)源分類：人體自身組織、用于器官移植的同種器官與組織、異種同類器官與組織、天然生物材料、人工合成材料。 （3）按材料的功能分類：硬組織相容性材料、軟組織相容性材料、血液相容性材料、生物降解材料、生物衍生材料。 （4）按生物性能分類：生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料。 （5）按使用部位分類：硬組織材料、軟組織材料、心血管材料、血液代用材料、分離、過(guò)濾、透析膜材料。8.參考答案: 目前常用的膜肺材料主要有兩大類， ⑴均質(zhì)膜材料是指各向均質(zhì)（即結(jié)構(gòu)均勻）的致密膜，如硅橡膠。 優(yōu)點(diǎn)：氣體彌散性能好；由于氣血完全隔離，可有效防止氣栓形成；由于無(wú)孔，不會(huì)造成水蒸汽滲出形成“濕肺”影響功能，可較長(zhǎng)時(shí)間用于呼吸衰竭的支持。 缺點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度不高，還需改進(jìn)CO2和O2透過(guò)系數(shù)之比使其更接近生理狀態(tài)。 ⑵多孔膜材料聚丙烯（polypropylene，PP）、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚苯烯等材料，以PP最為常用。 優(yōu)點(diǎn)：因有微孔，透氣性好，消除了氣血交換的膜阻力，提高了氣體傳輸功能；加工過(guò)程僅為物理過(guò)程，無(wú)化學(xué)過(guò)程，沒(méi)有化學(xué)添加劑；毒性??；血液相容性好；機(jī)械強(qiáng)度較高；價(jià)格較低。 缺點(diǎn)：長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，氧合性能不穩(wěn)定；有產(chǎn)生氣栓的危險(xiǎn)；有血漿滲漏的可能，由此造成液體隨氣體大量蒸發(fā)。9.參考答案: 一、受到物理、化學(xué)、生