生物材料的特点精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇生物材料的特点，期待它们能激发您的灵感。

篇1

作者简介： 卢智远（1953-），男，教授，硕士，研究方向为电磁场与微波测量、电磁生物医学工程，E-mail：

文章编号： 0258-2724（2013）03-0467-06DOI： 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.03.012

摘要：

物质介电特性的无损检测需要多次测量，而每次测量需要重新调试测试系统，这样就使得测量效率降低而成本增加.本研究依据谐振腔微扰法理论，设计了电磁分离的实验测试系统.在该系统中，选取了TE10p（p取奇数）谐振腔谐振模式，采用一腔多模动态扫频法，对多种树木的介电常数和损耗进行了测量计算.该测量方法在同一时间，可以同时测得树木在3个不同频率下的介电常数和损耗特性，极大地减少了单频多次测量过程中调谐腔体尺寸所引起的误差.用该方法对聚四氟乙烯材料的介电常数反复的测量验证，测量误差均小于1%.

关键词：

微扰法；一腔多模；动态扫描；介电特性检测

中图分类号： TM931文献标志码： A

近年来，随着材料制造业的快速发展，许多新材料被广泛用于军事、医学和航空航天等领域.研究和测量材料的介电性能参数具有十分重要的意义[1].由于电磁波对物质特性的非电量测量具有快速、无损的优点，利用微波测量材料介电常数和磁导率的技术被广泛应用，测量范围涉及到军事、工业、农业、食品、医学和生命科学的各个领域.

生物体的介电性能参数对于农业、医学和生命科学等相关研究具有十分重要的意义.在生物体内，各种酶的活性中心与介电性能参数有着密切的关系，介电特性直接影响着生物的生理、生长、代谢循环等功能.对于植物和树木的介电特性测量与研究，国内外相关刊物已有报导[2-6].

微波对物质介电特性的无损检测在材料制造、武器装备、工农业生产中得到了广泛的应用，而微波谐振腔微扰法检测具有测量精度高，操作简单等优点，成为了无损检测的热点[7-9].目前，绝大多数的谐振腔微扰法检测仅是在单一电磁波频率下的测量，要得到物质在其他频率下的介电特性，需要变化频率，重新调配测量系统，调谐谐振腔.这样不但操作繁琐还会降低测量精度.

植物的介电常数与磁导率是电磁波频率的函数，如何在不同频率下快速、准确地检测材料的介电特性，一直是电子检测技术的热门话题.本研究应用现代网络扫频技术，采用一腔多模动态扫频法对多种树木的介电特性和引起的介质损耗情况进行非电量无损测量.该方法可以一次测量试验样品（树木）在多个谐振频率的介电特性参数，测量结果可为农业与生物医学相关的人员研究树木的生长、年龄及代谢功能等方面的研究提供技术参考资料.

1

微扰法检测原理

2

一腔多模检测法

3

实验系统与方法

4

结果与讨论

由表3可知，随着频率的增大，树木的介电常数逐渐减小，而损耗逐渐增大.结果表明，树木种类不同，介电常数不同；树木种类相同但品种不同，介电常数也不相同；同一种类树木的老枝和新枝，介电常数也存在差异.各种树木的相对介电常数大约在3.0左右浮动，差异不大.只有樱桃的相对介电常数约为4.24，比较高，垂柳仅为2.13，比较低.一般说来，生长较慢且耐旱的树木介电常数相对较高，生长较快且耐旱性能差的树木介电常数相对较低.该检测方法具有快速、操作方便、测量精度高的优点.研究结果对于植物和生命科学的生物电方面的研究具有一定的参考价值，该研究方法同样也可用于其他材料在不同频率下的介电特性的快速测量.

参考文献：

[1]周清一. 微波测量技术[M]. 北京：国防工业出版社，1980： 286.

[2]SHRESTHA B L，WOOD H C， SOKHANSANJ S. Modeling of vegetation permittivity at microwave frequencies[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing， 2007， 45（2）： 342-348.

[3]任新成，郭立新. 一维带限Weierstrass分形粗糙面透射波散射系数特征研究[J]. 西安电子科技大学学报，2007，34（4）： 590-595.

REN Xincheng， GUO Lixin. Investigation of characteristics of transmission coefficient from the 1-D band-limited Weierstrass fractal rough surface[J]. Journal of Xidian University， 2007， 34（4）： 590-595.

[4]SHI Jiancheng， CHEN K S. Applications of the integral equation model in microwave remote sensing of land surface parameters[C]∥IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. [S.l.]： IEEE， 2011： 1-4.

[5]SHEEN J. A dielectric resonator method of measuring dielectric properties of low loss materials in the microwave region[J]. Measurement Science and Technology， 2008， 19（3）： 473-478.

[6]翟阳文，史小卫，赵永久. 波导横向膜片带通滤波器的全渡分析和精确设计[J]. 西安电子科技大学学报，2007，34（4）： 521-525.

ZHAI Yangwen， SHI Xiaowei， ZHAO Yongjiu. Full-wave analysis and rigorous design of the waveguide transuerse iris band-pass filter[J]. Journal of Xidian University， 2007， 34（4）： 521-525.

[7]SHEEN J. Microwave dielectric properties measurements using the waveguide reflection dielectric resonator[C]∥IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings. [S.l.]： IEEE， 2007： 1-4.

[8]SHAN Xiaoyong， SHEN Zhongxiang， TSUNO T. Wide-band measurement of complex permittivity using an overmoded circular cavity[J]. Measurement Science and Technology， 2008： 19（2）： 025702.1-025702.10.

[9]周云龙. 植物生物学[M]. 2版. 北京：高等教育出版社，2004： 523-525.

[10]方志刚，李处森，孙家言，等. 具有三维连通网络结构的多孔SiC/C材料的电磁损耗特征[J]. 新型炭材料，2010，25（1）： 15-21.

FANG Zhigang， LI Chusen， SUN Jiayan， et al. The electromagnetic loss characteristics of SiC/C materials with a three-dimensionally connected porous structure[J]. New Carbon Materials， 2010， 25（1）： 15-21.

[11]IKEDA M， NISHIDA K， SHIMASAKI H， et al. Influence of the coupling between a cavity and a transmission line on the measurement of complex permittivity by the resonant cavity perturbation method [C]∥Microwave Conferenc. Macau： IEEE， 2008： 1-4.

[12]廖承恩. 微波技术基础[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2005： 307-308.

[13]张淑娥，王红云，亢丽娜. 基于微波谐振腔微扰法的汽轮机蒸汽湿度测量[J]. 电力自动化设备，2008，35（2）： 29-35.

ZHANG Shuer， WANG Hongyun， KANG Lina， et al. Turbine steam wetness measurement based on cavity perturbation method[J]. Electric Power Auto Mation Equipment， 2008， 35（2）： 29-35.

[14]COSTA F， AMABILE C， MONORCHIO A， et al. Waveguide dielectric permittivity measurement technique based on resonant FSS filters[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters， 2011， 21（5）： 273-275.

[15]VYAS A D， RANA V A， GADANI D H， et al. Cavity perturbation technique for complex permittivity measurement of dielectric materials at X-band microwave frequency[C]∥International Conference on Recent Advances in Microwave Theory and Applications. Jaipur： IEEE， 2008： 836-838.

[16]VERMA A， DUBE D C. Measurement of dielectric parameters of small samples at X-band frequencies by cavity perturbation technique[J]. IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement， 2005， 54（5）： 2120-2123.

[17]WANG Y，AFSAR M N.Measurement of complex permittivity and permeability of carbonyl iron powders at microwave frequencies[J]. Microwave Optical Technology Letters， 2004， 42（6）： 458-459.

[18]LI Daiqing， FREE C E， PITT K E G， et al. A simple method for accurate loss tangent measurement of dielectrics using a microwave resonant cavity[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters， 2001， 11（3）： l18-120.

[19]徐江峰，金永兴，邬良能，等. 理想导体金属谐振腔电磁场微扰理论研究[J]. 微波学报，2004，20（1）： 26-29.

XU Jangfeng， JIN Yongxing， WU Liangneng， et al. A new perturbation theory of electromagnetic fields in metal cavity[J]. Journal of Microwaves， 2004， 20（1）： 26-29.

[20]JIN H， DONG S R， WANG D M. Measurement of dielectric constant of thin film materials at microwave frequencies[J]. Journal of Electromagnetic Waves and Applications， 2009， 23（5/6）： 809-817.

篇2

/

1 材料选取与情境设置

1.1 材料选取关注生产生活实际

统计2009～2013年高考福建理综卷生物选考题的材料背景和情景来源，整理成表1。

选修模块关注生产生活实际，重视学生对现代生物科技的理解。2009年～2013年高考福建省理综卷生物选考题联系生产生活，与生物科技进展密切相关。背景材料来源广泛，涉及农业生产、医疗健康、畜牧养殖等方面，充分体现选考题材料联系实际的特点。选考题以转基因抗病香蕉、重组人红细胞生成素、产前基因诊断、癌症基因治疗、猪克隆技术为情境，在考查考生现代生物科技知识的同时，引导考生关注生物技术在实践上的应用，提高其生物科学素养。

新课程高考背景材料不再单一地来源于中学教材上的内容，而是从大学教材、科技进展、科技论文等处获取丰富的材料信息，呈现全新的试题背景。近五年来，高考福建省理综卷生物选考题背景材料大都来自公开发表的生物科技论文。例如，2010年试题材料选自“红细胞生成素（EPO）在中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中稳定表达”；2012年试题材料选自“Let-7a表达质粒的构建及其对肺癌A549细胞k-Ras蛋白表达的抑制作用”；2013年试题材料选自“猪体细胞克隆胚胎体外发育过程中的凋亡规律”。以科技论文作为命题素材保证了试题的科学性、权威性和公平性，不仅体现高考能力立意，同时还提高了命题效率和命题质量。

1.2 情境设置图文结合

如何使背景材料清晰表达且不失科学性，符合高考纸笔测试要求，是试题命制的一个关注点。2009年～2013年高考福建省生物选考题均以“文字+图示”的方式呈现生物科技复杂的过程，所采用的图示为技术路线图或过程图，充分反映出《现代生物科技专题》模块工程技术的特色。选修模块3所涉及的情境注重工程技术和操作流程，所需设备、材料较多，操作过程较为繁琐，有时一项研究会涵盖基因工程、细胞工程和胚胎工程等工程领域，若单纯以文字的形式呈现背景材料无疑会增加考生阅读负担，影响考生正常应试思维，降低考试信度。若试题将大量的有效信息蕴含于图示中，可以保证提供充分、清晰明了的试题信息。

2 知识分布与能力要求

2009～2013高考福建理综卷生物选考题重视考查考生将所学现代生物科技知识应用于解决实际问题的能力。现将2009～2013年选考题知识分布与能力要求整理成表2。

2.1 强调主干知识的考查

统计2009年～2013年选考题分值比例发现，近五年来，选考题关注考生对生物学核心概念的掌握，并且基因工程知识占选考题总分的60%，细胞工程占24%，胚胎工程占12%。高考试题表现为侧重考查基因工程，兼顾考查细胞工程、胚胎工程的命题特征。

选修模块3包含五大专题：基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程，近五年选考题只涉及到基因工程、细胞工程和胚胎工程。基因工程、细胞工程和胚胎工程是《现代生物科技专题》的基础和重点，在现代生物科技中发挥着重要作用，是进一步开展现代生物科技研究的前提。其中，构建表达载体、PCR扩增技术等知识在基因工程的考查中占了较大比例。构建表达载体和PCR技术是基因工程的核心，应用也相当广泛，以这两者为重点进行考查，反映出选考题强调主干知识考查的特点。值得注意的是《现代生物科技专题》中所介绍的生物科技有些需要在必修模块知识的基础上展开。因此，选考题的知识考查有时会涉及必修模块内容。例如，2011年选考题对电泳带谱图的分析涉及必修模块2的电泳知识。

2.2 能力要求逐年提高

《普通高等学校招生全国统一考试大纲》对高考生物提出了四种能力的考查要求：理解能力、实验与探究能力、获取信息能力和综合运用能力。总体上看，近五年选考题注重考查理解能力、获取信息能力，能力要求较为简单，能力考查层级不高。但从纵向来看，选考题能力要求逐年提高。

例如，2012年选考题第（3）小题：“肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的”。该小题重点考查理解能力和获取信息能力，需要考生在理解基因工程应用的基础上，“能从课外材料中提取有效的生物学信息，解决生物学问题”，获取信息能力层级较高。

再如，2013年选考题第（2）小题：“从基因组数据库中查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成 用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是 。”该小题重点考查理解能力，试题背景材料和题中所涉及基因工程知识的广度、深度较往年均有所提高，要求考生能深入理解基因工程的具体原理及过程。

根据裘伯川等对理解能力在理科综合能力中所处关系的研究发现，理解能力是构建理科综合能力的核心，同时也是解决问题的基础和关键因素。分析近五年高考福建生物卷选考试题，不难发现每一道试题都涉及理解能力的应用。获取信息能力是学生自主学习和可持续发展的基础，对培养学生的信息素养、获得终身学习能力具有重要意义。选考题材料来源新颖多样、信息呈现简洁直观有助于获取信息能力的考查，试题重视考查考生在新情境下，利用已有生物学知识发现、鉴别并运用获得的信息解决实际问题的能力。

3 问题设计与难度控制

3.1 问题设计严谨、灵活

问题设计是高考命题的关键一环，基于能力立意的问题设计应有助于考生启发思维，促进问题的解决。现从问题结构、问题表述和问题内容三方面，总结近五年高考福建生物卷选考题问题设计的特点：

① 选考题围绕考查的知识内容，以填空题的形式将试题情境引伸出5个具体的小问题，每个问题分值均为2分。

② 选考题在保证客观严谨的前提下，善于运用文字提示表述问题，体现问题设计的灵活性。例如，2011年选考题第（3）题：“据此判断胎儿为 （正常/患者/携带者）”；2012年选考题第（2）题：“MstⅡ是一种 酶”。这类问题表述限定了作答方向，问题指向明确。③ 问题内容与背景材料、知识考查密切相关。选考题或围绕新情境下的问题核心，延伸出多个知识点设计问题，考查考生对知识的理解能力；或通过隐藏生物技术流程中的部分操作步骤设计问题，考查考生获取信息能力。

3.2 难度控制相对合理

篇3

1 CTS的结构特点及其生物活性

CTS作为一种甲壳素的脱乙酞化产物，结构上与聚多糖类似，游离的氨基可使其溶解度及其生物活性大幅度提高[2]。研究表明，CTS具有良好的促成骨作用[3-4]，还可促进小血管生成[5]。Muzzarelli [6]对犬类的研究发现，CTS对成年犬骨缺陷的治疗具有良好疗效。由于在中性以及碱性环境中溶解度较低，在酸性环境下溶解较大，从而导致其在机体内的运用受到较大限制。Wang[7]提出根据仿生构建的相关理论，对CTS进行磷酸酯化处理，同时引入钙离子，使之亲水性增加。李晓龙[8]对磷酸化的CTS研究发现，由于其具有磷酸酯集团，从而对血浆中磷酸酯有较好的吸附作用，同时将磷酸酯固定在其表面，形成仿生生物膜，有效地降低了表面物质与血浆蛋白的作用，且可降低血小板的粘附及其活性，进而防止血栓形成。CTS作为羟基磷灰石类无机质以及胶原蛋白为主要成分的有机物，而在仿生材料中将其具有生物活性的部分植入其骨组织的连接界面，从而对缺损部位进行修复[9]。对改性后的CTS研究发现，它具有良好的生物活性，有利于成骨细胞、牙周膜细胞等吸附以及聚集，从而促进细胞的分化以及增殖[10]。

2 CTS在羟基磷灰石复合材料中的应用

羟基磷灰石复合材料作为一种具有表面活性物质的陶瓷，广泛用于骨组织工程，其不仅具有良好的强度，适应机体运动力学性质要求，而且具有良好的韧性，确保长期使用不会变形[11]。Wang [12]指出当羟基磷灰石复合材料植入机体后，将加速机体的骨矿化过程，从而诱导骨再生，且由于其降解后无毒害物质产生而被广泛运用。多孔陶瓷由于空隙大、表面粗糙、脆性大而难以塑性，而CTS具有良好的修饰性，且可加速细胞的吸附，从而可将其塑造成为多种形状[13-14]。Chen [15]对单纯CTS支架与纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架的研究发现，种子细胞在后者中增殖分化的程度明显高于前者。复合支架可检测到骨钙素的表达，而且复合支架具有良好的生物相容性以及骨传导性[16]。CTS作为一种可降解的生物材料，其结构与聚多糖类似，在机体中游离的氨基可使其溶解度以及生物活性明显增加，但是将其作于一种植骨材料时则暴露出其缺乏生长引导和诱导特性的缺点。为了提高其在骨修复中的作用，将CTS与促进骨生长以及相关细胞增殖的材料进行复合使用，磷酸钙盐不但具有良好的生物相容性，而且具有变异低等特点，其钙离子以及磷离子可释放并沉积在新生骨中，而其释放的类骨磷灰石微晶可加速骨细胞的增殖和分化，提高其生物相容性以及生物作用[17]。

3 CTS与可吸收胶原复合支架材料的联合应用

CTS以及胶原作为一种生物体内的高聚物，是骨组织中的主要构成蛋白，而且也是天然的骨移植支架生物材料，具有植骨后生物相容性好，来源充足以及免疫排除反应小等特点[18-19]。但是由于其机械强度低，含水量过大以及骨诱导性差等缺点，使其在骨移植中的应用受到限制[20]。胶原具有特异性分子的识别功能，可促进细胞的增殖和粘附，而且可对细胞的分化有一定的诱导作用，且胶原在机体内降解为氨基酸，具有无刺激、无毒以及无过敏原等特点而作为细胞支架材料广泛应用于组织工程，但同时由于其力学特点差，且在体内使用时降解速度过快，也使其应用受到一定限制[21-24]。Ragetly等 [25]采用可吸收胶原海绵作为载体研究骨再生作用，发现CTS与可吸收胶原海绵联合组患者，新骨区以及损伤恢复区明显高于单纯组，从而认为骨可吸收胶原海绵可作为一种对壳聚糖进行缓解的良好载体，使其以稳定速度的释放，保证骨的形成。

4 CTS与聚乳酸复合支架的联合应用

聚乳酸作为一种人工合成的高分子物质，不但具有良好的生物活性，而且具有降解可调控，可诱导部分基因转录上调等优点，但该类物质也具有亲水能力差且降解产物为酸性物质，可改变局部环境的酸碱度等缺点[26]。实验发现，聚乳酸联合CTS的骨修复材料，既能良好地保留两种生物材料的优点，如：生物活性、生物相容性以及力学性质等，而且还改善了生物材料的加工性能，同时，它们的降解产物可相互中和，从而减小了对局部环境酸碱度的影响[27]。Cai [28]对CTS的研究发现，CTS具有较多的氢键，从而保证了在其水解过程中对水的渗透以及扩散进行抑制，降低聚乳酸的降解速度。体外研究发现，细胞可迅速扩散到聚乳酸联合壳聚糖支架的间隙，而且吸附能力较好，提示这种复合材料具有良好的亲水性[29]。通过植入肌肉的实验也证实，联合材料植入后局部炎症反应少，其生物活性和组织相容性明显提高[30]。

5 含有生长因子的CTS复合材料的应用

生长因子通过调节细胞的分化以及细胞产物的合成，对成骨过程进行调节[31]。其中转化生长因子作为一种多功能的生长因子，能够促进细胞的分化、增殖以及细胞外基质的合成，从而提高了生物材料的活性[32]。此外，生物因子在促进新骨形成、创伤愈合以及骨组织重建等过程中也有较好作用[33]。Lopes等 [34]对骨形态发生蛋白的研究发现，它具有良好的骨诱导作用，主要诱导间充质细胞分化成为骨细胞以及软骨细胞。同时，骨形态发生蛋白可异位诱导新骨的形成，但其本身不能作为支架材料，需要一种支架材料进行复合作用。而CTS本身含有大量的带有正电的自由氨基，具有良好的吸附能力，复合加入生长因子后，能够促进骨的生长[35-36]。

6 展望

骨组织工程作为一种新兴学科，主要研究方向为支架材料、种子细胞以及调节因子等[37-38]。而现阶段的骨组织工程主要由生长因子以及细胞外基质构成，其中细胞外基质作为一种非细胞性物质，作为软骨和骨种子的重要构成部分，它为非胶原蛋白和胶原蛋白与糖胺聚糖构成的化学以及物理方法进行联络的网络[39]。CTS作为一种与机体内糖胺聚糖的类似物，具有良好的生物相容性[40]。由于它可与多种生物材料相复合，从而达到可促进骨生长的目的[41]。但现阶段对于支架的研究仍有较多问题需要解决，如支架材料降解与新骨形成的速率不相同，生物材料表面活性物质程度较差，材料的细胞吸附以及促进增殖功能较差等[42]。随着生命科学以及材料科学的发展，从而保证了生物材料向组织工程学等发展，同时随着纳米材料的广泛运用，也是生物材料的发展方向。

[参考文献]

[1]Karakecili AG，Satriano C，Gumusderelioglu M，et al.Enhancement of fibroblastic proliferation on chitosan surfaces by immobilized epidermal growth factor[J].Acta Biomater，2008，4（4）：989-996.

[2]Cheng NC，Wang S，Young TH.The influence of spheroid formation of human adipose-derived stem cells on chitosan films on stemness and differentiation capabilities[J].Biomaterials，2012，33（6）：1748-1758.

[3]刘昊，张永刚，郭全义，等.新型脱细胞骨基质-壳聚糖骨组织工程支架的制备及性能评价[J].军医进修学院学报，2011，32（6）：616-619.

[4]Pulavendran S，Rose C，Mandal AB. Hepatocyte growth factor incorporated chitosan nanoparticles augment the differentiation of stem cell into hepatocytes for the recovery of liver cirrhosis in mice[J].J Nanobiotechnology，2011，9：15.

[5]Wawro D，Pighinelli L.Chitosan Fibers Modified with HAp/beta-TCP Nanoparticles[J].Int J Mol Sci，2011，12（11）：7286-7300.

[6]Muzzarelli RA.Biomedical Exploitation of Chitin and Chitosan via Mechano-Chemical Disassembly， Electrospinning， Dissolution in Imidazolium Ionic Liquids， and Supercritical Drying[J].Mar Drugs，2011，9（9）：1510-1533.

[7]Wang W，Lin S，Xiao Y，et al.Acceleration of diabetic wound healing with chitosan-crosslinked collagen sponge containing recombinant human acidic fibroblast growth factor in healing-impaired STZ diabetic rats[J].Life Sci，2008，82（3-4）：190-204.

[8]李晓龙，穆，马云胜.胶原-壳聚糖支架材料与间充质干细胞的组织相容性[J].中国组织工程研究与临床康复，2011， 15（8）：1377-1380.

[9]Canter HI，Vargel I，Korkusuz P，et al. Effect of use of slow release of bone morphogenetic protein-2 and transforming growth factor-Beta-2 in a chitosan gel matrix on cranial bone graft survival in experimental cranial critical size defect model[J].Ann Plast Surg，2010，64（3）：342-350..

[10]刘巍，朱新辉，张洁，等.Matrigel凝胶和壳聚糖/磷酸甘油凝胶两种支架体外构建组织工程软骨的比较[J].江苏医药，2011，37（6）：627-629.

[11]Kashiwazaki H，Kishiya Y，Matsuda A，et al.Fabrication of porous chitosan/hydroxyapatite nanocomposites： their mechanical and biological properties[J].Biomed Mater Eng，2009，19（2-3）：133-140.

[12]Wang Z，Hu Q.Preparation and properties of three-dimensional hydroxyapatite/chitosan nanocomposite rods[J].Biomed Mater，2010，5（4）：045007.

[13]Rajiv Gandhi M，Kousalya GN， Meenakshi S.Removal of copper（II） using chitin/chitosan nano-hydroxyapatite composite[J].Int J Biol Macromol，2011，48（1）：119-124.

[14]Han J，Zhou Z，Yin R，et al.Alginate-chitosan/hydroxyapatite polyelectrolyte complex porous scaffolds： preparation and characterization[J].Int J Biol Macromol，2010，46（2）：199-205.

[15]Chen J，Zhang G，Yang S，et al.Effects of in situ and physical mixing on mechanical and bioactive behaviors of nano hydroxyapatite-chitosan scaffolds[J].J Biomater Sci Polym Ed，2011，22（15）：2097-2106.

[16]Ge H，Zhao B，Lai Y，et al.From crabshell to chitosan-hydroxyapatite composite material via a biomorphic mineralization synthesis method[J].J Mater Sci Mater Med，2010，21（6）：1781-1787.

[17]Pramanik N，Mishra D，Banerjee I，et al.Chemical synthesis， characterization， and biocompatibility study of hydroxyapatite/chitosan phosphate nanocomposite for bone tissue engineering applications[J].Int J Biomater，2009，2009：512417.

[18]Uriarte-Montoya MH，Arias-Moscoso JL，Plascencia-Jatomea M，et al.Jumbo squid （Dosidicus gigas） mantle collagen： extraction， characterization， and potential application in the preparation of chitosan-collagen biofilms[J].Bioresour Technol，2010，101（11）：4212-4219.

[19]Yang Z，Mo L，Duan H，et al.Effects of chitosan/collagen substrates on the behavior of rat neural stem cells[J].Sci China Life Sci，2010，53（2）：215-222.

[20]Chiu LL，Radisic M.Controlled release of thymosin beta4 using collagen-chitosan composite hydrogels promotes epicardial cell migration and angiogenesis[J].J Control Release，2011，155（3）：376-385.

[21]Sawaguchi N，Majima T，Funakoshi T，et al.Effect of cyclic three-dimensional strain on cell proliferation and collagen synthesis of fibroblast-seeded chitosan-hyaluronan hybrid polymer fiber[J].J Orthop Sci，2010， 15（4）：569-577.

[22]刘建斌.壳聚糖-明胶/β-磷酸三钙复合体作为组织工程软骨支架材料的实验研究[J].组织工程与重建外科，2010，6（6） ：319-322.

[23]Kung S，Devlin H，Fu E，et al.The osteoinductive effect of chitosan-collagen composites around pure titanium implant surfaces in rats[J].J Periodontal Res，2011，46（1）：126-133.

[24]Porporatto C，Canali MM，Bianco ID，et al.The biocompatible polysaccharide chitosan enhances the oral tolerance to type II collagen[J].Clin Exp Immunol，2009，155（1）：79-87.

[25]Ragetly G，Griffon DJ，Chung YS.The effect of type II collagen coating of chitosan fibrous scaffolds on mesenchymal stem cell adhesion and chondrogenesis[J].Acta Biomater，2010，6（10）：3988-3997.

[26]Araujo AB，Lemos AF，Ferreira JM.Rheological，microstructural，and in vitro characterization of hybrid chitosan-polylactic acid/hydroxyapatite composites[J]. J Biomed Mater Res A，2009，88（4）：916-922.

[27]Shen H，Shen ZL，Zhang PH，et al.Ciliary neurotrophic factor-coated polylactic-polyglycolic acid chitosan nerve conduit promotes peripheral nerve regeneration in canine tibial nerve defect repair[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater，2010，95（1）：161-170.

[28]Cai X，Tong H，Shen X，et al.Preparation and characterization of homogeneous chitosan-polylactic acid/hydroxyapatite nanocomposite for bone tissue engineering and evaluation of its mechanical properties[J].Acta Biomater，2009，5（7）：2693-2703.

[29]Jung UW，Song KY，Kim CS，et al.Effects of a chitosan membrane coated with polylactic and polyglycolic acid on bone regeneration in a rat calvarial defect[J].Biomed Mater，2007，2（3）：S101-105.

[30]Fu J，Wang D，Wang T，Yet al.High entrapment efficiency of chitosan/polylactic acid/tripolyphotspate nanosized microcapsules for rapamycin by an emulsion-evaporation approach[J].J Biomed Nanotechnol，2010，6（6）：725-728.

[31]Leipzig ND，Wylie RG，Kim H，et al.Differentiation of neural stem cells in three-dimensional growth factor-immobilized chitosan hydrogel scaffolds[J].Biomaterials，2011，32（1）：57-64.

[32]Tang DW，Yu SH，Ho YC，et al.Heparinized chitosan/poly（gamma-glutamic acid） nanoparticles for multi-functional delivery of fibroblast growth factor and heparin[J].Biomaterials，2010，31（35）：9320-9332.

[33]Degim Z，Celebi N，Alemdaroglu C，et al.Evaluation of chitosan gel containing liposome-loaded epidermal growth factor on burn wound healing[J].Int Wound J，2011，8（4）：343-354.

[34]Lopes JB，Dallan LA，Moreira LF，et al.Synergism between keratinocyte growth factor and carboxymethyl chitosan reduces pericardial adhesions[J].Ann Thorac Surg，2010，90（2）：566-572.

[35]Supaprutsakul S，Chotigeat W，Wanichpakorn S，et al.Transfection efficiency of depolymerized chitosan and epidermal growth factor conjugated to chitosan-DNA polyplexes[J].J Mater Sci Mater Med，2010，21（5）：1553-1561.

[36]Nakamura S，Nambu M，Ishizuka T，et al.Effect of controlled release of fibroblast growth factor-2 from chitosan/fucoidan micro complex-hydrogel on in vitro and in vivo vascularization[J].J Biomed Mater Res A，2008，85（3）：619-627.

[37]Salva E，Kabasakal L，Eren F，et al.Chitosan/short hairpin RNA complexes for vascular endothelial growth factor suppression invasive breast carcinoma[J].Oligonucleotides，2010，20（4）：183-190.

[38]Choi JS，Yoo HS.Pluronic/chitosan hydrogels containing epidermal growth factor with wound-adhesive and photo-crosslinkable properties[J].J Biomed Mater Res A，2010，95（2）：564-573.

[39]Rakkiettiwong N，Hengtrakool C，Thammasitboon K，et al.Effect of novel chitosan-fluoroaluminosilicate glass ionomer cement with added transforming growth factor beta-1 on pulp cells[J].J Endod，2011，37（3）：367-371.

[40]Ho YC，Wu SJ，Mi FL，et al.Thiol-modified chitosan sulfate nanoparticles for protection and release of basic fibroblast growth factor[J].Bioconjug Chem，2010，21（1）：28-38.

篇4

止血是妇产科基本操作技术的核心之一，几乎全部妇产科手术操作无一例外地涉及出血与止血，止血技术已由过去单纯的器械止血措施发展为现代手术条件下的纷繁复杂的技术体系，其中止血材料的应用成为这个过程中重要的一部分。传统妇产科的结扎、缝合等方法在继承的基础上又有新发展，如宫腔或腹腔内填充止血因易诱发感染、腹内腔室综合征、继发性出血等而一度被放弃，但只有处置得当，仍是有效的早期治疗措施。为防止撤除敷料或纱布因粘连所致继发性出血，现采用无菌塑料薄膜隔离创面与可吸收生物材料敷垫[1]。良好的生物敷料或纱布可直接促进凝血过程，不仅可用于广泛渗血创面，且在一些常用的妇产科手术中能有效降低渗血率。目前已经开发出许多种类的创面可吸收止血材料[2]，主要有：纤维蛋白胶、胶原蛋白、壳聚糖、羧甲基纤维素(可溶性止血纱布)等。理想的生物止血材料应具备以下特点：止血迅速、无毒性、无抗原性、不增加感染概率、不影响组织愈合、价格便宜等[3]。作者通过检索万方数据库1999-01/2011-04关于妇产科生物止血材料应用的研究文章，旨在评价各种生物止血材料的性能及应用前景。

1资料和方法

1.1纳入标准

①与止血相关的生物材料学研究。②生物止血材料在妇产科中的临床应用。

1.2排除标准

重复研究、普通综述或Meta分析类文章。

1.3资料提取策略

由第一作者采用电子检索的方式，在万方数据库(.cn/)中检索有关生物止血材料应用于妇产科的研究文章，检索时间范围：1999-01/2011-04，关键词为“妇产科，生物材料，止血敷料，纱布，胶原/壳聚糖”。

1.4检索结果及评价

经检索共查到相关文献50余篇。经阅读标题、摘要、全文后，排除内容重复、普通综述、Meta分析类文章后筛选纳入30篇文献进行评价，均为中文文献。

2结果

2.1常用止血材料的特点及生物相容性

2.1.1壳聚糖止血材料

壳聚糖具有生物相溶性、生物降解性，加之良好的成膜性、抗凝血性、促进伤口愈合和防腐抗菌等功能，作为医用材料备受关注[4]；明胶中的主要成分胶原因较弱的抗原性和良好的生物相容性，在烧伤、创伤、眼角膜疾病、美容、矫形、硬组织修复和创面止血等医药卫生领域用途也很广泛。壳聚糖作用于创面愈合的可能机制有[5]：①N-乙酰葡糖胺对组织的瘢痕修复非常重要，壳聚糖可能通过被蛋白酶降解而释放降解产物N-乙酰葡糖胺，由N-乙酰葡糖胺而对创面发挥促进愈合作用。②葡糖胺烯糖对愈合中伤口肉芽组织中的胶原结构形成和强度获得有着重要作用，葡糖胺烯糖可能提供一个有利于胶原形成的环境来促进伤口的愈合。③壳聚糖对成纤维细胞的抑制作用。④壳聚糖对与创面愈合有关的细胞(如巨噬细胞)的激活作用和刺激产生有助于伤口愈合的炎性成分[6]。现代医用生物敷料具有加速创面愈合，降低感染，提高创面愈合质量，减轻患者的痛苦，避免创面粘连以及方便医护人员操作与使用等特点[7]。甲壳素是一种天然生物高分子聚合物，基础研究已经证实，甲壳素纤维具有止痛、止血、促进伤口愈合、减小瘢痕、抑茵、良好的生理相容性和生物可降解性等优异的性能[8]。壳聚糖及其衍生物具有诸多良好特性，随着研究的进一步深入，其应用领域定会不断拓展[9]。

2.1.2医用生物蛋白胶(纤维蛋白制剂)

医用生物蛋白胶是模拟人体自身凝血反应最后阶段而起作用的一种现代生物工程产品，其主要成分是纤维蛋白原、凝血酶、稳定剂等。目前已制成了可吸收纤维蛋白胶干敷料和纤维蛋白胶止血绷带，在选择性肝切除出血部位用纤维蛋白胶将胶原片覆盖控制出血，此法效果更好。使用可吸收纤维蛋白胶时必须注意不能进人血管内，以防血栓形成。应用生物蛋白胶的注意事项：①生物蛋白胶属于生物蛋白制剂，所以在存放和使用时都应避免高温，以免发生变性，影响使用效果。②对于较大的小动脉出血或活动性出血，应先行结扎，再用生物蛋白胶覆盖止血，以免喷涂生物蛋白胶后被血流冲出而影响止血效果[10]。

2.1.3胶原海绵

胶原蛋白作为一种天然生物材料，因其具有低抗原性、生物可降解性、优越的生物相容性并且还有利于细胞贴附和迁移等特点，被广泛应用于生物医用材料领域[11]。胶原/纤维蛋白复合止血贴是一种以猪、牛或马腿肌腱为原料生产的胶原海绵，再在其表面涂敷纤维蛋白原和凝血酶而制成的可用于内脏及体表创伤止血的可吸收医用敷料。胶原海绵用于创面，在初始期(炎症阶段)，吸附血小板，与凝血因子相互作用，并引起血小板聚合，起止血作用，另外血小板的破坏，使其释放出多种活性物质(如生长因子)，启动创面愈合[12]；诱发成纤维细胞的活性，激活和调节不同血细胞的功能，其中包括吞噬作用及趋化性。在中间期(肉芽组织生长期)，促进体内胶原的再生、排列，增强渗出物的吸收及氧交换，与纤连素产生协同作用，促进肉芽组织生长。在后期(成熟痊愈期)，形成上皮细胞的支架，诱导成纤维母细胞及异胶原纤维的产生及排列，促进肉芽组织的产生；促进血管和新生瘢痕组织的形成，达到创面修复愈合。最后胶原海绵材料被机体降解吸收[13]。

2.1.4可溶性止血纱布

可溶性止血纱布对水和盐水有较强的亲和力，遇到血液时能快速吸收血液中的水分而溶解，形成的胶体堵塞毛细血管末端，并促进血液浓缩，黏度增大，减慢血流，从而达到止血目的。由于它有良好的组织相容性，柔软而菲薄，易于包、敷、塞填等操作，可以在体内吸收，现被广泛应用于手术创面出血及渗血不易停止的部位[14]。目前临床上使用的可溶性止血纱布包括海藻酸敷料、硫酸庆大霉素可溶性止血纱布及泰绫等。海藻酸敷料是开发较早的具有止血作用的伤口敷料，20世纪80年代初，英国的Courtaulds公司成功地用海藻酸纤维制成一种医用纱布，应用于流血流脓较多的伤口上。当纱布和脓血接触时，海藻酸钙纤维和人体中的钠离子发生离子交换，水不溶性的海藻酸钙慢慢地转换成水溶性的海藻酸钠，从而使大量的水分进入纤维内部而形成一种水凝胶体，这赋予了纱布极高的吸湿性及容易去除等优良性能。

几丁糖/海藻酸敷料的止血机制可以总结为：①壳聚糖分子链所带的正电荷和与红细胞表面带负电荷的胞壁酸相互吸引而产生黏合作用，引起红细胞的聚集，从而促进血液的凝结，达到止血效果。②海藻酸大分子链上的-COOH与血液中的NaCl反应，打破了血液的电离平衡并激活凝血因子；生成的海藻酸钠大量吸收血液中的水分，使血液的浓度与黏度增大，流速减慢，同时海藻酸钠溶解形成的黏性体堵塞毛细血管末端；遇血小板能迅速发生黏附。③敷料内表面布满皱折，具有较大的比表面积和溶胀特性，能快速吸收血液中的水份，浓缩血小板和凝血因子，同时形成凝胶覆盖在创口表面。④强度较大，能通过物理加压止血。⑤壳聚糖与海藻酸交联剂，氯化钙中大量的钙离子可能也参与止血[15]。可溶性止血纱布遇血吸收膨胀，形成胶体，减缓血流速度、堵塞血管末端，同时，还凝集血小板，激活凝血因子，促进血栓形成，从而发挥止血作用，与硫酸庆大霉素复合可制备具有止血和抗感染功能的创伤敷料[16]。泰绫为可吸收止血绫，其成分为天然植物提取的再生纤维素，在体内分解产物为水和二氧化碳[17]。7~10d迅速吸收，安全、无组织反应，具有止血、防止术后粘连、促进组织愈合的作用。可吸收性止血绫通过物理、化学和生理3种止血机制发挥止血功能,止血作用全面迅速，使用后1min即可达到止血效果，但它不会引起血栓形成。可吸收性止血绫对于创面渗血疗效肯定。

2.2生物止血材料在妇产科中的临床应用

新型生物止血材料目前研究较多，在临床应用也越来越广泛，由于同时具备良好的生物相容性，因而逐渐成为妇产科止血的主要材料，极具发展前景。目前在妇产科临床应用的生物止血材料包括：膨胀海绵、生物黏合剂、医用拉链、可吸收止血绫等。罗蒲英等[18]通过比较膨胀海绵和碘仿纱条在官颈冷刀锥切后填塞止血的效果，得出结论：膨胀海绵在宫颈冷刀锥切术后止血有它独到的优势：①高吸收性能，可有效防止局部积血淤积，影响伤口愈合。②膨胀海绵膨胀后柔软而且压力均匀，较碘仿纱条可明显减轻患者的不适感。③在膨胀海绵浸湿并开始膨胀的时候，材料的良好弹性确保了整个创面被覆盖，达到理想的伤口止血。④止血操作简单，便于临床推广。盖红燕[19]认为，传统的外科手术缝合不但操作复杂费时，而且缝合材料常引起组织发炎感染化脓、术后瘢痕等。生物黏合剂具有黏合、止血、促进创伤愈合、减轻术后瘢痕等多种功能，黏合手术皮肤切口，术后炎症轻，愈合快，瘢痕小，缩短了手术时间，是目前较理想的闭合手术切口的方法。

医用拉链由专用拉链和支撑条、黏胶带组成，适用于手术切口的闭合。经胡燕等[20]将医用拉链应用于剖宫产，临床应用证实，它具有以下优点：①拉力强，覆盖面宽，拉力分散。②结构多孔性，所贴之处皮肤通过孔排除渗液，不影响伤口愈合，所以更换敷料时见拉链被渗液浸染，不必撕脱更换，并无感染发生。③不缝合皮肤，减少异物刺激；无针眼创伤，愈合空间小，对切口血液循环干扰少，改善局部血运。④缩短手术时间，减少伤口暴露时间，减少切口裂开及感染的机会。⑤不拆线、无缝线牵拉痛，术后切口疼痛轻，便于活动，有利于母乳喂养。⑥缩短平均住院时间，减轻患者及医院负担。⑦瘢痕形成少，不受皮肤排斥，具美容效果。可见，亚美医用拉链明显优于缝合切口，操作简单易掌握，有临床应用价值。有研究在剖宫产同期核出子宫肌瘤时应用泰绫覆盖肌瘤核除后的切口，可以减少术后渗血，同时减少子宫缝合的针数，有利于子宫复旧。可吸收性止血绫是最新一代可吸收止血材料，其成分为天然植物提取的再生纤维素，为编织状结构化合物，不遮挡术野，质地柔软，易于包、敷、填塞等操作。其组织相容性好，具有可吸收性，止血迅速，常用于手术创面出血以及渗血不易停止的部位，见表1。

3讨论

3.1生物止血材料的特点

妇产科手术用局部止血材料是其他止血方式不能替代的，局部止血材料的标准为：①高效的止血作用。②最小的组织反应。③无抗原性。④体内可生物降解性。⑤易消毒。⑥生产成本低。⑦使用方便。

篇5

1 按标准，建制度

1.1 规范生物学实验室的安全建设

在实验室建设方面，教育部制定的《中小学理科实验室装备规范（JY/T0385―2006）》和《科学实验建筑设计规范（JGJ91―93）》等标准，对实验室生均使用面积大小、与师生的健康和安全相关联的实验室采光、照明、通风换气、环保、消防、水电、疏散等很多项目都进行了严格的规定。根据现代生物学实验的特点，采取诸如生物培养室应布置在建筑物尽头，避免人流交叉感染等具体措施。

因此，在实验室设计和建设阶段，应认真学习有关实验室建设的相关规定，根据生物学实验的特点，规范生物学实验室的建设，消除安全隐患。

1.2 完善生物学实验室的规章制度

制定实验室的各项规章制度。如“实验室安全管理工作条例”、“实验室仪器管理、使用和操作规范”、“实验室危险品管理办法”、“实验室消防安全管理规定”、“实验材料和实验废品管理办法”、“实验室管理人员岗位职责”、“学生实验守则”和“实验室应急预案”等。在工作中不断完善各种规章制度，使实验室的各项工作均有规可循、有章可依。

2 强教育，重保护

2.1 加强生物学实验的安全教育

加强学生、教师和主管领导的实验室安全教育。每学期在使用实验室之前，学生、教师和主管领导都应学习实验室的各种规章制度。每次实验之前，教师都应根据每个实验的特点对学生进行安全教育，让学生了解实验的特点和可能产生的安全问题，做好相应的保护措施。

2.2 重视学生实验时的安全保护

在教育学生重视实验安全时，也要注意不要使学生产生对实验的畏惧感，泯灭学生对科学实验的兴趣。可能对人体产生安全危险的实验，应采取安全防护措施，如戴护目镜、穿工作服、戴防护手套等。

在使用离心机时一定要用天平配平，切不可粗略估计；取样时要等离心机转子停止转动后再开盖；使用高压蒸汽灭菌锅时，要注意锅内的水量，并确保安全阀完好可用；使用无菌工作台时，紫外照射消毒应避免强紫外线对人体特别是眼睛的照射。使用烘箱和培养箱时，应注意检查和值守，避免温度失控而导致失火；生物学实验中的一些化学药品是有毒有害的，因注意使用方法和废液的安全处理，以及应注意生物材料的安全使用和用后处理。

3 勤检查，找问题

篇6

    1资料和方法

    1.1纳入标准

    ①与止血相关的生物材料学研究。②生物止血材料在妇产科中的临床应用。

    1.2排除标准

    重复研究、普通综述或Meta分析类文章。

    1.3资料提取策略

    由第一作者采用电子检索的方式,在万方数据库(wanfangdata.com.cn/)中检索有关生物止血材料应用于妇产科的研究文章,检索时间范围:1999-01/2011-04,关键词为“妇产科,生物材料,止血敷料,纱布,胶原/壳聚糖”。

    1.4检索结果及评价

    经检索共查到相关文献50余篇。经阅读标题、摘要、全文后,排除内容重复、普通综述、Meta分析类文章后筛选纳入30篇文献进行评价,均为中文文献。

    2结果

    2.1常用止血材料的特点及生物相容性

    2.1.1壳聚糖止血材料

    壳聚糖具有生物相溶性、生物降解性,加之良好的成膜性、抗凝血性、促进伤口愈合和防腐抗菌等功能,作为医用材料备受关注[4];明胶中的主要成分胶原因较弱的抗原性和良好的生物相容性,在烧伤、创伤、眼角膜疾病、美容、矫形、硬组织修复和创面止血等医药卫生领域用途也很广泛。壳聚糖作用于创面愈合的可能机制有[5]:①N-乙酰葡糖胺对组织的瘢痕修复非常重要,壳聚糖可能通过被蛋白酶降解而释放降解产物N-乙酰葡糖胺,由N-乙酰葡糖胺而对创面发挥促进愈合作用。②葡糖胺烯糖对愈合中伤口肉芽组织中的胶原结构形成和强度获得有着重要作用,葡糖胺烯糖可能提供一个有利于胶原形成的环境来促进伤口的愈合。③壳聚糖对成纤维细胞的抑制作用。④壳聚糖对与创面愈合有关的细胞(如巨噬细胞)的激活作用和刺激产生有助于伤口愈合的炎性成分[6]。现代医用生物敷料具有加速创面愈合,降低感染,提高创面愈合质量,减轻患者的痛苦,避免创面粘连以及方便医护人员操作与使用等特点[7]。甲壳素是一种天然生物高分子聚合物,基础研究已经证实,甲壳素纤维具有止痛、止血、促进伤口愈合、减小瘢痕、抑茵、良好的生理相容性和生物可降解性等优异的性能[8]。壳聚糖及其衍生物具有诸多良好特性,随着研究的进一步深入,其应用领域定会不断拓展[9]。

    2.1.2医用生物蛋白胶(纤维蛋白制剂)

    医用生物蛋白胶是模拟人体自身凝血反应最后阶段而起作用的一种现代生物工程产品,其主要成分是纤维蛋白原、凝血酶、稳定剂等。目前已制成了可吸收纤维蛋白胶干敷料和纤维蛋白胶止血绷带,在选择性肝切除出血部位用纤维蛋白胶将胶原片覆盖控制出血,此法效果更好。使用可吸收纤维蛋白胶时必须注意不能进人血管内,以防血栓形成。应用生物蛋白胶的注意事项:①生物蛋白胶属于生物蛋白制剂,所以在存放和使用时都应避免高温,以免发生变性,影响使用效果。②对于较大的小动脉出血或活动性出血,应先行结扎,再用生物蛋白胶覆盖止血,以免喷涂生物蛋白胶后被血流冲出而影响止血效果[10]。

    2.1.3胶原海绵

    胶原蛋白作为一种天然生物材料,因其具有低抗原性、生物可降解性、优越的生物相容性并且还有利于细胞贴附和迁移等特点,被广泛应用于生物医用材料领域[11]。胶原/纤维蛋白复合止血贴是一种以猪、牛或马腿肌腱为原料生产的胶原海绵,再在其表面涂敷纤维蛋白原和凝血酶而制成的可用于内脏及体表创伤止血的可吸收医用敷料。胶原海绵用于创面,在初始期(炎症阶段),吸附血小板,与凝血因子相互作用,并引起血小板聚合,起止血作用,另外血小板的破坏,使其释放出多种活性物质(如生长因子),启动创面愈合[12];诱发成纤维细胞的活性,激活和调节不同血细胞的功能,其中包括吞噬作用及趋化性。在中间期(肉芽组织生长期),促进体内胶原的再生、排列,增强渗出物的吸收及氧交换,与纤连素产生协同作用,促进肉芽组织生长。在后期(成熟痊愈期),形成上皮细胞的支架,诱导成纤维母细胞及异胶原纤维的产生及排列,促进肉芽组织的产生;促进血管和新生瘢痕组织的形成,达到创面修复愈合。最后胶原海绵材料被机体降解吸收[13]。

    2.1.4可溶性止血纱布

    可溶性止血纱布对水和盐水有较强的亲和力,遇到血液时能快速吸收血液中的水分而溶解,形成的胶体堵塞毛细血管末端,并促进血液浓缩,黏度增大,减慢血流,从而达到止血目的。由于它有良好的组织相容性,柔软而菲薄,易于包、敷、塞填等操作,可以在体内吸收,现被广泛应用于手术创面出血及渗血不易停止的部位[14]。目前临床上使用的可溶性止血纱布包括海藻酸敷料、硫酸庆大霉素可溶性止血纱布及泰绫等。海藻酸敷料是开发较早的具有止血作用的伤口敷料,20世纪80年代初,英国的Courtaulds公司成功地用海藻酸纤维制成一种医用纱布,应用于流血流脓较多的伤口上。当纱布和脓血接触时,海藻酸钙纤维和人体中的钠离子发生离子交换,水不溶性的海藻酸钙慢慢地转换成水溶性的海藻酸钠,从而使大量的水分进入纤维内部而形成一种水凝胶体,这赋予了纱布极高的吸湿性及容易去除等优良性能。

    几丁糖/海藻酸敷料的止血机制可以总结为:①壳聚糖分子链所带的正电荷和与红细胞表面带负电荷的胞壁酸相互吸引而产生黏合作用,引起红细胞的聚集,从而促进血液的凝结,达到止血效果。②海藻酸大分子链上的-COOH与血液中的NaCl反应,打破了血液的电离平衡并激活凝血因子;生成的海藻酸钠大量吸收血液中的水分,使血液的浓度与黏度增大,流速减慢,同时海藻酸钠溶解形成的黏性体堵塞毛细血管末端;遇血小板能迅速发生黏附。③敷料内表面布满皱折,具有较大的比表面积和溶胀特性,能快速吸收血液中的水份,浓缩血小板和凝血因子,同时形成凝胶覆盖在创口表面。④强度较大,能通过物理加压止血。⑤壳聚糖与海藻酸交联剂,氯化钙中大量的钙离子可能也参与止血[15]。可溶性止血纱布遇血吸收膨胀,形成胶体,减缓血流速度、堵塞血管末端,同时,还凝集血小板,激活凝血因子,促进血栓形成,从而发挥止血作用,与硫酸庆大霉素复合可制备具有止血和抗感染功能的创伤敷料[16]。泰绫为可吸收止血绫,其成分为天然植物提取的再生纤维素,在体内分解产物为水和二氧化碳[17]。7~10d迅速吸收,安全、无组织反应,具有止血、防止术后粘连、促进组织愈合的作用。可吸收性止血绫通过物理、化学和生理3种止血机制发挥止血功能,止血作用全面迅速,使用后1min即可达到止血效果,但它不会引起血栓形成。可吸收性止血绫对于创面渗血疗效肯定。

    2.2生物止血材料在妇产科中的临床应用

    新型生物止血材料目前研究较多,在临床应用也越来越广泛,由于同时具备良好的生物相容性,因而逐渐成为妇产科止血的主要材料,极具发展前景。目前在妇产科临床应用的生物止血材料包括:膨胀海绵、生物黏合剂、医用拉链、可吸收止血绫等。罗蒲英等[18]通过比较膨胀海绵和碘仿纱条在官颈冷刀锥切后填塞止血的效果,得出结论:膨胀海绵在宫颈冷刀锥切术后止血有它独到的优势:①高吸收性能,可有效防止局部积血淤积,影响伤口愈合。②膨胀海绵膨胀后柔软而且压力均匀,较碘仿纱条可明显减轻患者的不适感。③在膨胀海绵浸湿并开始膨胀的时候,材料的良好弹性确保了整个创面被覆盖,达到理想的伤口止血。④止血操作简单,便于临床推广。盖红燕[19]认为,传统的外科手术缝合不但操作复杂费时,而且缝合材料常引起组织发炎感染化脓、术后瘢痕等。生物黏合剂具有黏合、止血、促进创伤愈合、减轻术后瘢痕等多种功能,黏合手术皮肤切口,术后炎症轻,愈合快,瘢痕小,缩短了手术时间,是目前较理想的闭合手术切口的方法。

    医用拉链由专用拉链和支撑条、黏胶带组成,适用于手术切口的闭合。经胡燕等[20]将医用拉链应用于剖宫产,临床应用证实,它具有以下优点:①拉力强,覆盖面宽,拉力分散。②结构多孔性,所贴之处皮肤通过孔排除渗液,不影响伤口愈合,所以更换敷料时见拉链被渗液浸染,不必撕脱更换,并无感染发生。③不缝合皮肤,减少异物刺激;无针眼创伤,愈合空间小,对切口血液循环干扰少,改善局部血运。④缩短手术时间,减少伤口暴露时间,减少切口裂开及感染的机会。⑤不拆线、无缝线牵拉痛,术后切口疼痛轻,便于活动,有利于母乳喂养。⑥缩短平均住院时间,减轻患者及医院负担。⑦瘢痕形成少,不受皮肤排斥,具美容效果。可见,亚美医用拉链明显优于缝合切口,操作简单易掌握,有临床应用价值。有研究在剖宫产同期核出子宫肌瘤时应用泰绫覆盖肌瘤核除后的切口,可以减少术后渗血,同时减少子宫缝合的针数,有利于子宫复旧。可吸收性止血绫是最新一代可吸收止血材料,其成分为天然植物提取的再生纤维素,为编织状结构化合物,不遮挡术野,质地柔软,易于包、敷、填塞等操作。其组织相容性好,具有可吸收性,止血迅速,常用于手术创面出血以及渗血不易停止的部位,见表1。

    3讨论

篇7

关键词：基因；转基因生物材料；经济特性；成本结构；市场结构；用户需求特征

中图分类号：F014.36

文献标识码：A

文章编号：1672-3198(2009)09-0037-02

1　转基因生物材料的定义

应用转基因生物技术研究和开发而获得的带有特异生物遗传信息的基因、重组载体、转化体、融合细胞和组织，以及用这些生物材料制备的活性制剂。它们主要是用于进一步的转基因生物新品种、药品等的研究。作为一种特殊的商品，转基因生物材料的交易是伴随着生物技术的发展逐渐兴起的，大多数是以科研机构以及具有生物技术研发能力的生物及制药公司为目标客户。

2　转基因生物材料的经济特性

2.1 转基因生物材料的可复制性

生物之所以能够将其特定的性状代代相传而不发生改变，正是得益于带有其遗传信息的基因以及与之相关的各类遗传物质能够通过一系列复杂的生化反应而进行复制，从某种意义上说，转基因生物材料最大的价值正是在于其能够在合适的生化条件下产生复制，并且从经济学上来讲，生产这类转拱因生物材料每单位所增加的边际成本都非常小，甚至趋近于零，尽管前期研发投入的资金都非常巨大。转丛因生物材料的可复制性一方面为转基因生物技术的发展和广泛应用提供了必要的条件，但同时也带来了一系列与之相关的知识产权保护问题，这类产品的提供商必须在不正当复制的情况具有很大不确定性的条件下，开展利润最大化的交易和定价决策。

2.2　转基因生物材料使用效用的滞后性

转基因生物材料的需求方多为大学、转基因生物技术研究机构以及具有转基因分子生物技术研究实力的生物和制药公司，他们应用这些转基因生物材料可以作进一步的遗传转化研究。由于科学研究的巨大风险和不确定性，应用这些转基因生物材料能否达到预期的科研目的，得山预期的科研成果，不仅仅取决于转基因生物材料本身，它与科研人员的科研能力，科研设备和辅助材料的选用，甚至实验室的气温、光照等自然环境都密切相关。

2.3　转基因生物材料的易变性

正如转基因生物材料的定义中所描述的，基因、载体等材料都是以分子计的微小物质单位，将它们从自然界中分离出来本身并不容易，但是一旦分离出来，它们又很容易被研究人员修改或是重新组合，现代分子生物学中的酶切技术便是专门针对修改或是重组DNA而开发出来的专门技术。对转基因生物材料的修改或是重组是进行转基因研究的需要本身无可厚非，但是这同样会带来相关的知识产权问题，毕竟仅仅一两个碱基对的改变就将前期科研人员的大量工作形成的权益予以否定实在是一件令人难以接受事情。

3　转基因生物材料的成本结构

3.1　研制开发成本高，生产制造成本低

转基因生物材料生产的一个重要的特征是研发成本极高但此后的复制生产成本很低，以至于相对于其母本的研发成本，再增加一个副本的成本几乎可以忽略不计。一种转基因生物材料的研发通常需要投入大量的人力物力，其费用极为高昂，而且这些成本大部分是沉淀成本，即一旦这种材料研究终止或是失败，成本就不能收回。一个基因从分离、测序直到功能鉴定取得成功，研究费用通常需要数百万甚至数千万美元。但是，一旦这个基因成为稳定的材料，则复制它的一个副本就只需要提供特定的生化反应环境进行培养，成本不过数美元而已。

3.2　生产过程中固定成本商，可变成本低

相对于传统产品，转基因生物材料类产品在生产过程中表现出了高固定成本，低边际成本的特点。由于

转基因生物材料的生产一般是在严格的实验室环境中进行，需要先进的生化反应仪器设备以及配套的生化试剂，在正式复制母本之前需要完成很多前期工作，这些都是作为生产的固定成本投入，往往耗资巨大，而一旦有了转基因生物材料的母本，多生产一个副本的成本便几乎为零，增加的变动成本几乎可以忽略不计，与产量水平无关，这样的成本结构自然而然形成了巨大的规模经济效益，转基因生物材料供应商生产得越多，平均成本就越低，如图：

其成本函数可以表示为C＝C0+cQ(其中Q表示转基因生物材料的产量，c表示产量为Q时转基因生物材料的总成本，C0为转基因生物材料生产的固定成本，c为转基因生物材料的边际成本，根据转基因生物材料的特点，我们可以得出，这里c很小。

4　转基因生物材料的市场结构

由于转基因生物材料的生产具有唯一性、独创性以及特殊的成本结构，因此很容易导致生产者垄断。一方面，市场规模的扩大几乎不会受到边际成本MC和平均成本AC递增的限制，产量很容易扩大到足够垄断整个市场；另外由于属于生物技术研究中上游的产品，转基因生物材料供应商之间的竞争往往表现为资金、技术及科研实力的竞争，行业壁垒很高，加上生物材料通常被作为知识产权来保护，市场先人者具有很大的优势，后入者只能被动跟随。由于垄断程度的不同，转基因生物材料的市场结构一般情况下分为寡头垄断市场和垄断竞争市场。

(1)寡头垄断市场。

在寡头垄断市场上存在这样的龙头企业，它们的产品不一定是最好的，但凭借规模经济享受对较小的竞争对手的价格优势。处于这种垄断地位的厂家在生物材料投入市场初期，可以利用该产品需求弹性小的特点进行“高价定价策略”。但从长远来看为维持寡头垄断地位，厂家一般一方面采取“限制定价”，即防止其他竞争者受高额利润引诱而进入该市场，分割市场份额；另一方面，他们会紧跟技术发展前沿，对原有产品进行更新换代，以保持技术的领先性；同时他们会增加产品的“转移成本”，锁定客户，防止客户的流失。

(2)垄断竞争市场。

由于生物技术的变革速度，长期在市场中占据垄断地位的厂家并不存在，许多潜在的进入者对自己的产品进行差异化，从而使产品结构也发生了改变，从同质产品转变为一个差异产品的行业，即形成了垄断竞争的市场结构，在这个市场中，一个企业处于有着众多差别产品的市场竞争中，企业必须为自己的产品增加价值，使自己的转基因生物材料和竞争对手有所区别，即要实施产品差别化战略。为了给自己的产品制定合适的价格，他们多采取“多重价格定价”策略，即根据不同用户的对产品的偏好不同，以至于最大支付意愿的不同来对同一产品进行不同的定价策略，从而获得利润的最大化。在生物技术领域存在大量这样的公司，尽管有的规模并不大，但是其提供的转基因生物材料在特定的科研领域内都具有很强的垄断力量，以此来获取超

额利润。

5　转基因生物材料的用户需求特征

(1)转基因生物材料的交易多在特定的生物技术知识网络中进行，产品价格弹性较小。

对于转基因生物材料的用户来说，这类产品是属于他们进行科学研究的“原材料”，应用这些材料进行后续的转基因研究对科研人员的专业知识，科研条件及研究经费等都有较高的要求。也就是说，对这些生物材料有需求的人都是处在特定的生物技术知识网络之中，他们的研究领域相对固定，因此需求具有一定程度的刚性，再加上这类转基因生物材料大都是针对某一特定的转基因技术研究领域，相互替代的可能性很小，故其价格对需求量的影响不像传统商品那样明显，呈现出产品价格弹性较小的特征。

(2)用户需求偏好具有很大不确定性。

转基因生物材料特殊的经济特性和成本结构使得传统的定价策略无法为这类产品确定一个最优的价格。最理想的方法是根据这类材料对不同客户的价值来定价，因为科研机构的实力，科研项目的进度、目标以及项目预算大小、来源，甚至科研人员的学术网络等等对这些“原材料”的采购决定都有着很大的影响，同样的转基因生物材料，对于上述特征不同的客户来说所具备的价值可能相去甚远。转基因生物材料的供应商能做的就是更多地依赖客户信息以便根据偏好来对客户进行分类，因此，厂商有必要根据客户类型进行产品定制和差别定价，因为它们的用途和价值是相对不同的。此时，对于差异化的转基因生物材料，定价策略是以客户评价或他们的边际支付意愿为基础，而不是生产的边际成本。

(3)转基因生物材料用户具有锁定效应。

使用特定转基因生物材料对用户来说还具有较强的成本锁定效应。对传统产品来说，一个产品往往是独立使用的，采用另外的产品对它进行替代并不需要额外的成本。而由于转基因生物材料本身的技术特性以及用户需求的特殊性，从这种材料的开发伊始，到它供给客户用作下游的基因转化研究，都是一项系统的生物技术工程，其中涉及的基因工程、酶工程、试剂配制、设备检测等等环节都可能因为材料的不同而产生巨大变化。

篇8

【关键词】高中生物 实验课 教学质量 方法

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.03.052

生物学是一门以实验为基础的自然科学许多生物现象只有通过实验才能得到解释，各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚，生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。实验课的效果直接影响着生物课的教学效果。实验课是人类认识和研究生物科学的重要手段，也是生物学教学的一种重要手段。生物实验是教师指导学生利用一定的材料、药品、仪器设备，按照指定的条件去进行的生物实践活动。生物学实验可以向学生提供生物界的感性认识，培养学生学习学的基本技能和观察、分析综合运用生物学知识的能力。可以激发学生学习生物学的兴趣，培养实事求是的科学态度。可见，实验是生物学教学的重要组成部分，是提高生物教学质量的重要环节。

一、明确实验教学目标

初中学生知觉的无意识性和情绪化仍比较明显，注意往往与喜好联系在一起，容易被无关的内容所吸引。如有的学生在观察自制洋葱表皮细胞装片时，把注意力主要放在摆弄镜头和观察游移不定的气泡上，在观察永久装片时也主要欣赏染色标本的色彩。因此，让学生知道实验的目的和要求，是实验教学中的重点。只有这样，才能使学生产生积极的学习动机，思维才会有方向，操作才会认真。如解剖鲫鱼实验，是学生第一次使用解剖工具，只有当学生明确解剖实验的目的，学生才会注意解剖技能的动作要点，认真观察鲫鱼的外部形态、体色、鳞片、侧线、鳃与水中生活相适应的特点，认真观察其内部结构，最终达到解剖鲫鱼的实验目的。

二、做好实验教学的准备工作

实验教学和一般的授课有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制，有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果。因此课前的准备工作就显得尤为重要，生物实验教学的准备工作主要有以下几个方面：

1.制定切实可行的《生物实验教学计划》，并将每个实验所需的材料和负责老师等项目一一列入表内，季节性强的实验要打好时间差。必要时对实验内容进行调整：推迟或提前。

2.适时地科学地准备好实验材料。解决生物实验材料的途径主要有三个：一是采取替代材料，如做《观察花的结构》实验时，正值冬季，桃花无处可寻，教师可在春天制成桃花浸制标本和干花腊叶标本，上课时再用替代桃花的其他鲜花：如腊梅花、旱金莲、百合花等。上课时与桃花浸制标本和腊叶标本一起对照观察，同样可以达到实验效果。只要我们处处留心，初中的生物实验材料几乎都可以在当地找到合适的替代材料；二是分工合作获取材料，一些生物材料的培养需要较长时间，有些不易采集到，这些就需要教师之间分工合作，避免因个人的时间仓促或精力有限造成实验材料准备不足；三是发动学生采集和培养。发动学生参与采集和培养不但能调动其学习的积极性，还能让学生获得对生物的生活环境、生活习性的感性认识。

3.精心设计好实验教学程序。教师在设计实验教学程序时，应认真构思好学生观察过程中的每一个环节和符合学生实际的教学方法，对实验中出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑细致，尽可能多设置几个“为什么”，以激发学生思维。

4.反复演练，做好示范操作。教师实验操作的基本功如何？直接影响实验的效果。因此，每个实验教学前，教师应按课本的实验要求，认真做即便，使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能发生的问题和实验成败的关键，做到心中有数，以便在实验中及时提醒学生，确保每个学生都成功。如：“观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验，教师杂实验前应对学生强调淀粉糊和唾液混合后的“振荡”是关键，振荡不充分，经37℃水浴后滴碘，只要一振荡，试管底部的淀粉与碘结合，试管中仍出现蓝色，从而导致实验失败。

三、不断提高教师的实验操作能力和专业知识

教师的实验操作水平、专业能力是实验课堂有效的基础。因此，在上实验课前，教师一定要先把实验做熟练，对所做的实验不仅要知其然，更要知其所以然，这样才能对学生实验过程中可能出现的各种问题全面预知、掌握。要做到这一点就必须加强专业知识的学习，才能更好的胜任生物实验教学。我校生物教师都很年轻，在这方面有很大的优势。在平日的工作中，我们不断收集与与积累与教材实验有关的各种材料，为提高专业知识奠定了基础。

四、合理组建实验小组，提供学生合作平台

实验小组是生物实验课学生活动的基本单位，是进行有效实验教学的前提。因此要根据学生的学习水平、操作能力等特点进行合理分组。在生物实验课堂中，根据小组的分工，轮流陈述、展示，学生通过不同形式的交流，逐步养成合作交流的习惯，学会交流的方法。交流中，可以产生更多的思想碰撞。新课标课程实验内容大大增加，特别是探究性实验，这些实验大多是难以由个人独立完成的，需要多人分工合作，实验小组为学生提供了这样的合作平台，小组成员间可以集思广益、取长补短，共同发展。

五、实验创新，激发兴趣

兴趣是产生动机的重要条件，只有有了兴趣，学生才能在学习上产生积极性，主动性，才能产生强烈的求知欲望。生物实验中存在很多的创新点，如果能充分抓好这一点，学生的兴趣也就能很快被吸引。如：叶绿体色素的提取和分离实验中，有的学生将滤纸条变为圆形滤纸，在正中央滴加滤液，结果形成了四个不同颜色的圆，我展示给其他小组看后，很快引起竞相模仿，全班学生的兴趣一下子就被点燃了。还有的同学用粉笔代替滤纸条也取得了良好的效果，学生能有这样的创新精神实在出乎我的意料之外。

六、正确对待实验中的错误

这是一个我们普通忽视的问题，往往在实验课上怕学生破坏和出错而过分强调纪律，使实验课成为一潭死水，在这一过程中却常常抹杀了学生的好奇心，因为好奇常常与错误破坏相伴。美国心理学家爱德华.第博农曾经说：“在任何阶段、任何时间万无一失，也许是新思想的最大障碍。”因此，从培养学生的创新精神的角度看，教师不要怕学生在实验中出错，要善于从学生的错误中了解学生的思维轨迹，为进一步指导学生探究创造条件，这样，才能使学生放开手脚。学生的进步就是将一个个错误踩在脚上建立起来的。

参考文献

篇9

关键词：教学资源；教具；应用；高中生物

一、简易生物学教具

现如今是信息大爆炸的时代，随之而来的多媒体技术和互联网信息正在影响传统教学，但简易生物学教具的制作和应用有着不可替代的作用。何为简易生物学教具？简易生物学教具是指教师或学生为了满足教与学的需要，利用简单易懂的方法获取周边的有限资源，自己动手制作的结构简单、设计新颖、经济实惠的教学用具。其包括教学标本、教学模型、教学实物等。简易生物学教具是教师教学的帮手，是学生学习的挚友，小到一块布、一张纸、一个橡皮泥，都能为教学带来不一样的艺术色彩。

二、简易生物学教具在高中生物教学中的应用

（一）制作背景

生物膜的流动镶嵌模型由磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，而其中的蛋白质分子排列方式多样，一些蛋白质镶嵌在磷脂双分子层表面，一些蛋白质部分或全部镶嵌在磷脂双分子层中，一些蛋白质贯穿于整个磷脂双分子层。同时，糖被位于细胞膜的外表面。由于流动镶嵌模型的基本内容是分子与细胞水平，高一学生较难理解，且高一学生没有接触过生物膜的结构，不能完美地想象出其三维立体结构。所以，学生很难理解流动镶嵌模型的基本内容。但在实际教学中使用简易生物学教具，使学生直观地看到生物膜的结构模型，可直接解决这一难题。如若让学生自己动手制作生物膜的结构模型，将会达到事半功倍的效果。

（二）制作策略

生物膜结构教具的制作分为以下几个步骤。步骤一：材料的选取。在材料的选取上，可以选取乒乓球、细铁丝、纸片、水彩颜料、雕刻刀、剪刀、固体胶等。步骤二：材料的准备。首先，用雕刻刀在若干个乒乓球的表面钻两个小洞，两个小洞的距离较近。其次，用剪刀剪出蛋白质、糖被的形状。最后，用水彩颜料将蛋白质和糖被涂上颜色。步骤三：制作的方法。首先，取两根细铁丝的一头一尾分别穿在两个乒乓球的小洞上，两两组合排列成一排，并用固体胶固定在一起，构成生物膜磷脂双分子骨架。其次，用固体胶将剪下的蛋白质和糖被分别固定在细铁丝上。最后，将固定好的蛋白质和糖被镶嵌在生物膜磷双分子骨架的表面或里面。

（三）制作效果

生物膜结构教具构思巧妙、设计新颖、材料易取、结构简单、制作容易。在生物学课堂上，使用生物膜结构教具将抽象的知识具体化，使学生有了一个直观的认识，突破了教学难点。在实际教学中，教师要注意展示生物膜结构教具的环境条件、辅助教学的程序和时间。但是每一种简易生物学教具都有自身的优点和缺点，生物膜结构教具也不例外。磷脂双分子层具有流动性，是可以运动的轻油般的流体，并且大多数蛋白质分子也是可以运动的。但是在生物学课堂上所展示的生物膜结构教具是固定的、不动的。学生虽然能够直观地认识生物膜结构，但是却不能体会其流动性的特点，对生物膜结构的特点表现得不够形象生动，比较死板生硬。基于此，教师还应更加完善地思考，思考能否制作出一个既能够展示其生物膜结构，又能体现其流动性特点的模型。

篇10

【关键词】纳米 电子学 趋势

随着纳米技术的广泛运用，已经延伸到社会中的各个领域。目前已经研究出的纳米电子技术产品多种多样，这些纳米技术的产品不但性能优良，最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科学家对于纳米电子技术的研究还不够深入，那么以后的还需要从新型电子元器件以及碳纳米管等方向入手进一步研发。

1 纳米电子技术的发展现状

1.1 纳米电子材料的应用

现阶段纳米材料主要有纳米半导体材料、纳米硅薄膜以及纳米硅材料等类型。在这些纳米电子材料中，可以说纳米硅材料最有发展前景，同时还符合当前社会对于电子技术的实际需求。通过对纳米硅材料与其他纳米电子材料进行比较后，可以看出纳米硅材料具有以下特点：首先，纳米硅材料在不断研发的背景下其成本处于逐渐降低的趋势，其次，该材料还具有能耗低、准确性高以及不易受外界影响的特点。最后，由于纳米硅材料中分子与分子所存在的距离较小，因此可以一定程度的提升纳米电子材料的反映速度，最终达到提升工作效率的目标。

1.2 纳米电子元件的应用

可以说纳米电子元件是以集成元件以及超大规模集成元件为基础的。其具体研发历程是在上个世纪50年代美国研究者对集成电路进行研发之后而开始的，然后经过多年的发展后逐渐从中型、大型转变为超大型的集成电路和特大类型的集成电路。在此背景下，其纳米电子元件的尺寸越来越小，现阶段的电子元件尺寸在0.1到100nm范围之内。

1.3 应用于现代医学领域

特别是在纳米技术的不断发展过程中，其纳米电子技术逐渐应用到医学的领域。可以说在医学治疗的过程中，可以利用纳米电子技术的特点在细微部分的检测与观察方面。在普通显微镜无法观测的物品可以通过纳米电子技术进一步剖析。与此同时，还可以将电化学的信息检测流程中融入纳米传感器的方式对生化反应进行诊断。同时，在纳米电子技术不断发展的背景下，产生了很多方面的高科技医学产品，例如伽马刀、螺旋CT以及MRI等。可以说生物医学以及电子学的融合对于纳米电子技术的发展具有重要的意义，纳米电子技术在生物医学的电子设备集成化具有很大的发展空间，在未来的发展中，可以将纳米电子元件的尺寸控制在分子与原子的大小之间，进而就会将微小生物体的研究带到一个新的领域。

2 纳米电子技术的发展趋势

通过对纳米电子技术的发展现状进行分析后可以看出纳米电子技术在未来发展具有很大的空间，对此主要可以从新型电子元器件、石墨烯以及碳纳米管等方向入手。

2.1 新型电子元器件

对纳米电子技术的当前模式分析后，可以断定在未来十年内必然会经过飞速发展的历程。特别是当前市场对于新型电子元器件的需求逐渐增多的背景下，还需要根据实际需求来对新型电子元器件进行扩展与完善。对此，可以从单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的方向入手，在保证了纳米电子技术朝着良好的方向发展的同时，还可以延续摩尔定律以及CMOS的研究成果。

2.2 碳纳米管

可以说碳纳米管是纳米电子技术的发展重要方式，碳纳米管的本质是一种一维的纳米材料，其最大的特点是具有重量轻以及完美六边形的结构。因此在实际的运用中，碳纳米管具有良好的传热性能、光学性能、导电性能、力学性能以及储氢性能等。与此同时，碳纳米管在纳米电子方面具有重要的作用，并作为现阶段晶体管中主要的材料，对此有效的碳纳米管可以对集成电路的效率进行提升。

2.3 忆阻器

所谓忆阻器就是就是经过了继电阻器、电容器以及电感元件发展之后而发展的一种模式。并且忆阻器是模拟信号的方式来对非线性动态纳米元件而组成的具有交叉开关模式的纳米电子技术。忆阻器的属性不但与CMOS类似，更主要的是其具有功率低、体积小以及不受外界因素影响的特点，进而在未来的发展中可以有效的代替硅芯片等材料。

2.4 石墨烯

同时，石墨烯作为新型的纳米材料来说，不但具有超薄的特征，最主要的是其质地还是非常坚硬的。并且在正常状态下石墨烯电子的传输速度要比其他类型的纳米电子材料快，正是由于多方面的因素使得对于石墨烯的研究具有重要的意义。石墨烯和其他导体具有很大的区别，进而在碰撞的过程中其能量不会有损失。在对石墨烯的未来进行研究与设想后，根据专家预计在10年后可成功研制性能优异的石墨烯类型的导体材料与晶体管。

2.5 纳米生物电子

最后，纳米电子技术还可以与生物技术进行有效的融合，也可以认为纳米生物电子是以多个领域为核心共同建设的。在对纳米电子技术带入生物领域的过程中，利用纳米电子技术的自身特点可以制造出关于纳米机器以及附属的纳米生物医用的材料产品等，进而可以在医学领域中取得一定的成果，最终达到为人类健康做出巨大贡献的目标。

3 结束语

总之，在电子科学不断发展的背景下，其纳米电子技术的发展越来越受到国际的重视。通过对纳米电子技术的应用现状进行分析后，可以发现其应用的领域越来越广泛，也就是说纳米电子技术完全融入到我们日常生活当中指日可待。通过采用纳米电子技术可以实现一种高效、科学而环保的生物材料、电子晶体管以及医学设备等，最终达到改善人们的生活现状的目标，让人们切切实实地体验纳米时代。

参考文献

[1]叶原丰，王淮庆，郝凌云.碳纳米管在电子器件中的应用[J].金陵科技学院学报，2010（02）.

[2]许高斌，陈兴，周琪，王鹏. 碳纳米管场效应晶体管设计与应用[J].电子测量与仪器学报，2010（10）.

[3]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界，2012（12）.

[4]刘长利，沈雪石，张学骜，刘书雷.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术，2011（10）.

[5]杜晋军，李俊，洪海丽，刘振起.纳米电子器件的研究进展与军事应用前景[J].装备指挥技术学院学报，2004（04）.

篇11

本文以生物工程人工生命的科学技术基础为题展开了相关的分析与探讨，重点就材料技术型生物医学工程、组织工程以及生物工程人工生命这三者间的相关性展开了深入的研究，结合本次研究最终对材料技术型生物医学工程、组织工程、人工工程以及具备改善人体组织器官功能的人工组织进行了详细的论述。

关键词：

生物工程；人工生命；组织工程；人工组织；人工器官

0引言

从广义层面上来说人工生命即为具备有人的生命指征、功能、结构以及外在形象的人工制造系统，是人对于自然生命的一种模拟与拓展。广义上的人工生命是多门学科合并之后的产物。一般认为人工生命学科是由生物科学技术与工程科学技术所结合而产生出的一门学科。下文将主要就针对材料技术型生物医学工程与组织工程、人工生命间的相关性，以及材料技术型生物医学工程、组织工程、人工组织及器官展开具体的论述。

1材料技术型生物医学工程

此种工程学科的主要研究目标即为各类生物材料及人工器官组织，其中就涵括了组织工程学科。在此方面研究工作中涵括有材料科学、生物科技、化学、信息技术、计算机技术、医学以及生命科学等多门学科的基础知识。生物材料也就是对于生物体进行临床诊治以及将其受损组织器官替换下来，亦或是增强人体某一部分功能的材料，因此就必须要求其能够植入到人体当中并不出现排异反应，确保活体细胞可以在此材料之上自然生长。生物材料亦可被视作构成人工组织与器官的核心材料。生物医学材料在未来一段时期的主流发展趋势，即为给予组织工程的发展提供优势特性显著的活性生物材料，应确保其具备良好的生物相容特点；亲水特性；性；预防组织粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活体细胞能够在所制成的人工材料上生长并对病变组织起到良好的改善、恢复效果，使之免疫识别与生物催化性能得以有效提高。依据生物医学材料的属性可将之主要划分为以下几种：

（1）无机非金属生物材料。①同人体组织力学间具备良好的相容性，同时还可改善组织生长的材料。②具备人体有机以及无机结构的复合型材料。

（2）金属生物材料。①毒性较低，弹性模量更加符合入骨特点的合金材料。②各种植入人体当中的器械材料，如较为常见的人工关节、种植牙、心脏支架等。③接入性诊治所采用的医疗器械设备如官腔支撑架、引导丝等。

（3）生物医用高分子材料。①可将血液之中的毒副物质吸出的材料。②能够在临床上应用于免疫性病症治疗的材料。

2组织工程与人工组织

目前临床上所面临的主要医学问题当中主要就包括了组织与器官的衰竭、损伤，而临床上在应对此类问题时所较常采用的措施方法主要包括以下三方面：

（1）自体移植。由人体自身的部分组织来对损伤位置进行修复，例如，对面部皮肤大面积烧伤患者进行面部手术修复时通常会取其自身大腿位置的皮肤来进行修复损伤组织。

（2）异体移植。例如，某患者在遭遇意外事故时，家属自愿将其身体部分组织如眼角膜、肾脏等组织捐献给有需要的人。然而此种情况时常会出现异体组织的兼容性问题，同时需要被捐助的人员与每年的捐献人数相比差距过大，供体不足情况十分显著。

（3）人工器官。这种方式能够彻底解决供体不足的情况，但是其目前所存在的问题也是十分显著的即异体反应与感染情况十分明显，绝大多数的患者在接受器官移植后都是应各类感染致死。对此人们也就设想若是能够采用母体细胞以及生物降解材料在人体当中构建起新的组织器官，也就是进行结构组织，代谢组织以及细胞系统的重新建构。目前这一设想已经不再是仅存在于人们脑海之中的假想，而已经走进了现实生活当中，可以预见组织工程的发展必将会促成这一设想的实现。当前，组织工程研究的主要内容即为：适宜的母体细胞来源；能够为细胞粘附生长提供空间的细胞外基质；可应用在促进细胞组织再生长的因子；以及组织间的相容性。开展组织工程通常会应用以下三种策略：

（1）细胞以及生物材料的杂化体系，例如由小块活体组织将特异细胞分离出来，通过体外扩散增大之后种植于生物相容性较好同时能够生物降解的聚合物所建立起的多孔支架当中，在体外培养一段时间后可将细胞和支架结构置入于患者体内；伴随着组织缺损部位的重新构建，聚合物将会逐渐降解并消失。

（2）仅具备生物降解材料体系，借助于生物生长方式促使细胞成长为多孔支架结构，在通过增殖、分化来产生为相应的组织结构，并且与周边组织相整合。例如采用珊瑚骨加支撑的羟基磷灰石陶瓷，其孔隙架构与人体骨架构极为接近，可被应用在骨组织工程支架中。

（3）细胞体系，经过移植的细胞经由生物过程演变为微结构。

3结束语

总之，从广义性的角度上来说人工生命必须要基于工程科学技术、生物科学技术以及生物工程科学技术的基础上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是广义上的人工生命科学技术基础。材料技术型生物医学是工程的研究对象主要是生物材料与人体的各个身体器官。组织工程则是借助于生命科学以及工程科学的基础理论与方法，来探究并开发出具备修复以及改善人体组织器官功能的新型临床应用取代物，也就是人工组织，因而材料技术性生物医学工程以及组织工程也便是生物工程人工生命的基础。

参考文献：

[1]杨国为,陈国江,涂序彦等.广义人工生命的科学基础(Ⅱ)--生物工程基础[J].计算机工程与应用,2013(09).

[2]杜严勇,胡春风.人工生命技术引发的哲学思考——全国人工生命技术的哲学思考研讨会综述[J].哲学分析,2013(03).

篇12

[关键词]生物可降解；高分子材料；研究；进展

中图分类号：TG422文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）20-0195-01

随着社会生活的不断进步和科技水平的提高，我国对高分子材料的研究越来越深入，高分子材料的使用范围也越来越广。高分子材料的大范围推广，一方面给人们的日常生活提供了更加方便快捷的使用材料，另一方面也带来了严重的环境污染。研究生物可降解高分子材料，将生物可降解高分子材料应用到当前的社会生活中，是构建环境友好型、资源节约型社会的基本要求，也是贯彻落实科学发展观与可持续发展观的要求，要不断探索更加科学的方法，增强对生物可降解高分子材料的研究，推动生物可降解高分子材料的发展。

一、生物可降解高分子材料的基本特点

生物可降解高分子材料比较传统的高分子材料而言，其合成和降解的过程对环境造成的污染比较小。首先，生物可降解高分子材料的降解时间要明显短于普通塑料的降解时间，可以有效降低对环境的污染。其次，生物可降解高分子材料在降解过程中不会出现有毒气体，也不会释放重金屬污染物[1]。再次，生物可降解高分子材料在焚烧的过程中不会产生对人体有害的化学物质。最后，生物可降解高分子材料的处理回收方式比较简单，可以与普通生活垃圾一起进行填埋，也可以二次加工成肥料等进行循环利用。

二、生物可降解高分子材料的降解机理

与传统高分子材料相比，生物可降解高分子材料的降解受自然环境和自然条件的影响比较大，降解过程比较简单，并且降解之后产生的物质对自然环境的伤害比较小。

（一）物理作用

高分子材料可以通过一定的物理反应进行降解，在特定的条件下，光、温度、辐射等外界条件都会对生物可降解高分子材料产生影响，使其表面特征或者机械性能发生变化。比如光敏性聚合物的降解，主要就是利用光的作用，通过对紫外线的吸收，使聚合物的分子具有一定的活性，在一定的物理作用下，使聚合物被降解[2]。

（二）化学作用

生物可降解高分子材料在降解过程中会受周围环境变化的影响，环境中水分、湿度的变化会对生物可降解高分子材料产生化学作用，使材料分子之间的分子链断裂，断裂的分子在环境的影响下重新组合，影响高分子材料的降解。

三、生物可降解高分子材料的应用

（一）生物可降解高分子材料在农业上的应用

我国是传统的农业大国，每年用于农业生产的农用地膜、农产品保鲜膜以及化肥包装袋等数量都非常大，这些都会对环境造成一定的污染。就比如传统的地膜，其回收比较困难，并且在自然环境中很难被降解，不仅污染环境，长期恶性循环，还会降低土壤的透气性。将生物可降解高分子材料应用到农业生产中，可以有效的缓解对环境的污染[3]。生物可降解高分子材料中含有甲壳素或者壳聚糖，这些物质在自然环境下很容易被降解，并且降解之后产生的物质不但不会污染环境，还能为农作物的生产提供养分，同时，能改善土壤质地，使土壤更适合农作物的生长。利用生物可降解高分子材料生产的地膜可以在土壤中自行降解，转化成有利于农作物生长的营养物质，减少对环境的污染和破坏。

（二）生物可降解高分子材料在包装材料上的应用

将生物可降解高分子材料应用到包装材料中，可以有效减少包装废品对环境造成的污染。将纤维素和其衍生物进行加工，按照不同产品的包装需求采用不同的加工工艺，可以生产制造出适合食品、洗漱用品或者其他日用品的外包装。首先纤维素的提取工艺比较简单，生产成本比较低。其次纤维素可以在自然环境下被有效降解，可以降低包装废品对环境的污染。传统的包装材料多以不容易被降解的塑料为主，制作工艺比较复杂，制作成本较高，并且废弃的包装对环境造成的污染比较严重。生物可降解高分子材料能够替代传统的包装材料，减少废弃包装对自然环境的危害。

三、结论

研究生物可降解高分子材料，是建设环境友好型和资源节约型社会的要求，也是贯彻落实科学发展观、实现长久可持续发展的重要途径，将生物可降解高分子材料广泛应用在农业和包装材料上，能够有效减少传统塑料对自然环境的污染，有利于生态环境的恢复。因此，研究和发展生物可降解高分子材料，是当前构建社会主义和谐社会、保护自然生态环境的必行之路。

参考文献 

[1] 曾少华，申明霞，段鹏鹏，韩永芹，王珠银.可生物降解高分子材料的研究与进展[J].粘接，2015，36（01）：72-76. 

[2] 梁敏，王羽，宋树鑫，刘林林，齐小晶，张玉琴，董同力嘎.生物可降解高分子材料在食品包装中的应用[J]. 塑料工业，2015，43（10）：1-5+18. 

篇13

2、从生物技术及其产业发展来看，生物技术，包括生物制药等相关产业发展应用纳米技术已是刻不容缓。因为在人类测定出基因组排序以后，我们对遗传疾病、疑难病症又有了新的认识，而且利用基因排序，可以进行医药、医疗方面的研究。

目前，基因芯片研究已经进入实验室，生物芯片组装就是用纳米技术，而生物酶也是纳米尺度，这些研究对象是纳米生物学研究内涵之一，下一步生物技术的发展，就要和纳米技术相结合。

譬如为什么病毒顽固，现在没有一种药物能治疗，就因为它非常小，用纳米结构组装一种寻找病毒的药物后，艾滋病、病毒性感冒等都可以治疗，2003年以后这将成为又一个研究热点。

篇14

生物信息专业英语旨在帮助学生学习和掌握生物信息专业词汇及习惯用法，提高学生准确、快速地阅读、翻译生物信息专业英文科技文献的能力，以及掌握生物信息专业英文写作方法和技能，快速了解国内外生物信息新专业知识和新技术等。本文分析了医学院校生物信息专业英语教学现状，结合生物信息专业英语的教学实践找出了教学方面存在的一些问题和不足，并针对这些问题提出了相应的教学改进意见和措施。

一、生物信息专业英语教学存在的一些问题

1.专业英语教材缺乏一定的规范性

由于本科生刚刚接触专业和科研领域，多数学生缺乏阅读和撰写英文文献的经验，过于专业的授课内容，会导致学生丧失学习兴趣，这对于学生和教师来说都是一个很大的挑战。现在一些医学院校缺乏统一的生物信息专业英语教材，有的院校选取外文报刊或文献，每篇阅读材料中包含专业词汇繁多，句子结构冗长复杂且过于集中长句难句，重点难点和知识点分布不合理，使一些学生感到力不从心，甚至失去学习的兴趣与信心。

2.专业英语的教学方法缺乏创新性

一些医学院校的生物信息专业英语在教学方法上缺乏创新性，有些是教师对着讲义翻译，有的教师先用汉语讲解专业知识要点再对着翻译，或让同学自己翻译，然后再由老师总结评价。这种单调的教学方法仅停留在对生物信息专业英语的阅读与翻译层次，对生物信息专业外语的词汇特点、语法特点、翻译技巧和写作技能等涉及较少，对运用英语准确表达、解释和交流专业知识有较大差距，影响了学生听说写等技能的提高。

3.一些学生对专业英语的学习积极性不高

部分学生选择学习生物信息专业英语，一方面是想多接触专业单词，以便更好的阅读外文文献，另一方面也是为了拿到学校要求的学分，因此对学习专业英语的态度并不明确；再加之之前提到的教学手段和方法的单调、教学模式的单一、课堂氛围较为沉闷，导致一些学生对生物信息专业英语的轻视，致使学生对生物信息专业英语学习没有多大兴趣，学习的自主性不高，上课注意力不集中，教学效果不够理想。

二、生物信息专业英语教学的改进思路与内容

为了使学生能够由内而外的产生对于专业英语的兴趣，让学生通过课程的学习能够带来对生物信息专业各个方面的丰富知识体验和自我提升，生物信息专业英语的教学存在一定可改进之处。

1.精选教学材料和编写高质量讲义

教学材料的选择对生物信息专业英语教学质量有重要影响。若教学材料选择太难、太深，学生学习吃力，挫折感加强，学习没有兴趣，影响教学效果；反之，教材选得太容易，对学生没有挑战性，学生没有学习的主动性和积极性。选择适合的教学材料对提高生物信息专业英语教学效果极为重要，应根据医学院校生物信息专业英语特点精选教学材料和编写高质量讲义。教学材料和讲义内容要丰富翔实、深度适当、覆盖面广、反映本专业的最新研究成果，这对提高教学质量和培养学生综合能力极为重要。

2.调整教学内容紧跟国际前沿

对本科生开设专业英语，主要是为学生提供一个与国际接轨的途径，培养学生对生物信息专业的兴趣爱好，提升专业英语的能力，更好的阅读、翻译、交流和撰写文献。所以在教学内容的选定上要紧跟国际学术前沿并进行适时动态调整。

（1）首先要了解当前学生的一般英语水平，例如通过历年的英语成绩，四、六级分数，课堂小测，以及一对一问答等方法确认学生的英语水平。在此基础上，选取适合学生的授课内容及教案，也可以增加和学生的互动，充分调动学生学习的积极性。

（2）教学内容要做到新而广，新是为了更好的了解国际学术前沿，广是要拓宽学生的知识面，这也是学习这门课的主旨所在。同时选取的内容也不能脱离了实用性以及趣味性，这直接影响到专业英语的课堂氛围以及学生的学习热情。

（3）可以选取一些较短的学术期刊论文进行讲解和讨论。专业英语的教学目的是提高学生的科研英语运用能力，无论是学生的阅读方面，还是专业论文的写作上面，都要有相应的提高。可以选取生物信息前沿学术结果或有趣的研究过程进行讲解，让学生们更好的理解外文文献。既能了解专业英语的写作技巧，又能了解专业文献的具体流程，也让学生们学习如何将自己的科研成果转化成完美的英文论文。

3.提高专业英语教师的综合素质