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生物医学工程前景分析集锦9篇

时间:2023-12-07 11:37:45

生物医学工程前景分析

生物医学工程前景分析范文1

关键词:生理学 教学 生物医学工程

一、引言

生物医学工程学是多学科交叉边缘学科,结合了生物学、医学、工程学等专业。生物医学工程的前身是生物医学电子学专业,其建立起源于电生理学。国内众多理工科、医科及综合性院校都开设了生物医学工程专业,其培养目标是使毕业生能够理解、阐明并应用数学、物理学、工程学原理解决医学问题;能够成功地从事职业实践并继续深造;具有独立的学习和工作能力,高度重视职业及伦理责任。相应的课程设置主要包括工程类课程和医学类课程等。

其中,生理学是研究生命现象及其本质,全面介绍人体各系统的功能及活动本质的学科,内容详尽,覆盖知识面广。不论对于医科院校还是工科院校,生理学是生物医学工程专业必修基础医学课程之一,对于将工科课程与医学知识有机融合起到不可替代的桥梁作用。生理学作为生物医学工程专业中一门有代表性的基础医学课,其课程设置需考虑如何平衡有限学时与广泛的生理学知识点、结合考虑工科院校学生的思维个性、工科院校的生物医学工程专业的培养方案特色等。本文重点讨论工科院校生物医学工程专业生理学的教学问题。

二、生理学教学的现状分析

(一)授课对象与医学院教材的冲突

目前国内尚无生物医学工程专用的生理学教材,而大多数院校选用人民卫生出版社的《生理学》教材。首先,该生理学教材原本针对医药卫生专业撰写,有很强的专业性,与生物化学、组织与胚胎学、病理学、药理学等众多基础医学课程关联密切,又离不开临床医学课程知识。其次,生理学是一门以实验科学为基础的学科。再次,生理学课程的系统性非常强,当选择性讲授教材内容时对知识点的取舍需非常慎重。对于缺乏基础医学知识、医学实验技能及实验经验的工科院校学生而言,在有限的学时内完全照搬传统教材是不现实的,而且严重影响学生的学习效果。

(二)教师背景与生物医学电子学专业知识的冲突

工科院校中生理学教师多为医学类专业出身,而基于生理学为综合性实验学科,医学背景的教师能将生理学中有关基础医学和临床医学背景的概念、理论解释清楚,但是对于生理学中诸多涉及理工科的实验技术及仪器原理却不一定能理解透彻,并阐述清楚。因为没有扎实的工科知识背景和丰富的生理学实验经验,是无法与工科背景的学生良好的互动,从而影响生理学的教学效果。

三、对策分析与讨论

(一)教学大纲及生理学教材的建设

须对生理学的教学大纲内容谨慎斟酌。要综合考虑以下几方面的因素。第一,引导和培养学生的学习兴趣,适当增强疾病与健康管理的内容。第二,结合本院校系的学科特色,增强教学大纲内容与本院校系生物医学工程专业学科特色的关联。第三、工科院校的生理学学时安排比较少。例如,重庆大学生理学的理论学时是32个,第三军医大学生理学理论学时是70个。因此建议重点讲特定生理系统的研究方法,对于未讲授内容,建议学生自学。在此基础上,编撰适合工科院校生物医学工程专业的特色生理学教材。

重庆大学生物医学工程系的学科特色是电子信息与仪器,所以在具体生理系统原理及介绍中,尽量结合该生理系统的相关医学仪器为例,一方面,应用实例有助于学生更生动地理解该生理系统的工作原理,另一方面,也能将空洞的生理学理论与后续的医学仪器原理及设计课程结合起来,引导学生理解医学仪器的设计原理,提高学生对专业的兴趣。

例如,讲授肺在生理状态下的弹时,补充呼吸疾病患者的肺丧失弹性情况做对比;在讲授第五章呼吸调节类型分为自主呼吸与随意呼吸时,强调临床上重症患者在清醒状态与睡眠,麻醉状态下呼吸机的意义;讲授呼吸系统的呼吸运动原理时,结合人工呼吸、简易呼吸机及智能性呼吸机的原理与设计等。

(二)生理学教师应增强仪器及设备专业知识的培训

提高工科院校生理学授课教师的综合素质,可从三方面开展工作。第一,增强生理学教师的专业技能培训,包括派遣其到医药院校生理学教研室旁听生理学精品课程,丰富基础医学和临床医学知识;同时增加生理学教师参加各种生理学实验及新型医疗仪器的使用培训,增强各种医疗仪器原理及操作技能。第二,生理学教师的选拔,要重视医学背景与工科背景的综合。例如,本科为医学专业,研究生阶段为工科背景或者本科为工科背景,研究生阶段为医学专业为佳。第三,通过开展科研项目来训练生理学教师,从而丰富生理学教师的综合专业技能。一个科研项目的顺利完成,融汇贯穿了医学问题的发现、生理机制分析及工科技术解决方案的全过程。重庆大学于2012年7月与第三军医大学成立生物医学工程联合学院,对两校的生物医学工程专业本科生实行相同的培养方案中,医学类课程由第三军医大学教师与重庆大学教师组成联合课程教学组进行授课。

事实上,生理学教师的综合性高素质要求也符合生物医学工程专业本科教育的广泛性特征。在本科教育排名第一的约翰霍普金斯大学认为:最新的生物医学工程本科教育就是使其能继续在研究生、医学以及职业学校中接受教育或在产业领域谋求职业。

(三)加强生理学实验及实验教材的建设

生理学是一门实验性学科,生理学教学的建设离不开生理学实验室及实验教材的建设。一方面,生理学的概念和理论来源于大量动物实验和临床病例;另一方面,生理学实验可以让学生对课本上的概念和理论有更加感官、形象的认识,训练学生的实验技能,提高学生的学习兴趣。

工科院校生物医学工程专业教研室在开展生理学实验的过程中,不具备医药院校的实验条件,所以应该充分发挥工科院校的特色,充分利用现有的工科院校特有的实验资源。工科院校的教师和学生对生理学实验中各种仪器的理解更深刻,仪器操作能力更强,对各种生理信号分析处理水平更高。首先,增强医学仪器在生理学实验设置中的比重。利用学生对强大的虚拟软件的熟悉,通过医学仪器的操作,加强学生对生理系统机制的理解。其次,提高各种生理信号分析处理在实验内容中的比重。充分利用工科学生对数据处理软件的熟悉对生理信号进行深度处理,增强学生对生物医学信号的印象和理解。例如,重庆大学生物医学工程专业生理学的设置应该结合本系生物医学电子与仪器的优势,在生理学实验的设置中增强医学电子信号的检测比重,具体表现在增加各种生物医学传感器的实验,开展各种生理信号的采集实验。

四、小结

生理学在生物医学工程专业课程体系中承担着承上启下的综合性作用。首先,生理学教学需传授给学生丰富复杂的基础医学理论与实验知识,从而训练学生在将来的学习与研究中能提出需要解决的医学问题。再次,使学生理解各种生物医学仪器的设计原理,提高学生学习各种医学仪器设计的兴趣。因此,生理学教学的宗旨无论是对教学大纲,还是专业教师以及生理学实验都提出了更高的要求。所以,生理学的教学改革研究需要理清发展思路,充分利用工科院校的特色资源,发挥工科院校的教学优势,准确定位本单位的教学大纲,提高专业教师的综合素质,丰富生理学实验,最终才能提高教学水平,把学生培养成能够成功从事职业实践并继续深造的合格的生物医学工程本科毕业生。

参考文献:

[1]高莉,刘健,陈强,浅谈工科院校生物医学工程专业生理学的课程建设[J],医学信息,2009,22(10):2007-2009

[2]李小慧,吴建盛,理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考,中国电力教育,2013(10):161—162

生物医学工程前景分析范文2

关键词:生物医学工程;双语教学;电路分析基础

中图分类号:G718.5 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2017)27-0109-02

一、前言

当今社会信息技术高速发展,高校教育越来越重视面向全球化的复合型人才培养,这使得双语课程建设成为众多高等学校教学改革的重要内容。生物医学工程是物理、生物、医学和工程技术学相结合的交叉学科[1-2]。我国生物医学工程专业最初在一些综合性重点大学开设,这些院校工程技术教育基础扎实,但是学生的医学知识较少。而医学院校恰恰相反,学生往往具有较好的医学知识背景,临床医学、解剖学、生理学等都是必修的基础课,这也成为医学院校生工专业学生受到医疗设备企业青睐的原因。生物医学工程(简称“生工”)专业是广东医科大学少数工科专业之一,截止到2016年7月,已经培养了超过700名本科毕业生。我们的专业定位十分明确,即立足于珠三角地区,辐射国内医疗器械产业区,为医院和企业培养应用型和复合型工程技术人才。目前专业分为医学电子工程和医学影像工程两个方向,分别对应医疗电子设备和医学影像设备两块市场。行业内对本科生的电子技术知识要求较高,需要完成完整的课程体系学习,同时具备较强的创新实践能力。因此,电子类课程成为本专业最重要的课程群之一。《电路分析基础》是该课程群基础课程之一,是生物医学工程专业本科生接触到的第一门专业基础课,也是后续《模拟电子技术》、《数字电路》和《医学仪器原理》等课程的先修课。2013年,广东医科大学对“电路分析基础”双语课程进行立项建设,经过四年的教学实践,我们逐步完善了教学资源建设、教学团队建设和考核方式改革。在这一过程中积累的经验和教训值得其他双语课程借鉴和参考。

二、课程建设思路和教师队伍介绍

随着全球化进程的不断加深,任何学科和领域都需要兼容并蓄,双语教学改革正是基于这样的目的而提出的。大学学习需要双语这样的形式来促使学生用开阔的眼光和思维对待知识和文化。我校生工专业《电路分析基础》课程安排在大学一年级第一学期,考虑到大一学生需要一定的适应过程,我们设定的课程建设目标为:采用中英文双语的讲义形式,辅以英文教材和文献作为参考资料,在保证学生能够准确地获得知识的前提下,培养和增强学生针对英文专业资料的基本阅读技巧、自信心和自学能力。我们的教学团队中,主讲教师为博士、副教授,同时具备学校考核认定的双语教师资格。高级职称教师占比33%,教学团队成员的知识背景全部为理工科和生物医学工程研究背景。课程负责人担任主讲教师并组织课程讲义、讲稿和教案,每位老师还要负责一个自然班的第二课堂,在课程结束前完成一项电路实验设计。

三、具有专业特色的课程内容建设

与普通高校电子信息和通信工程不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频电路范围内,但是要求学生具备全面的基础知识和综合应用能力,因此素质教育和创新能力培养是双语课程建设的精髓。《电路分析基础》是本科生进入到专业领域的第一步,因此需要在教学中体现出专业特色并在授课过程中营造专业氛围。

首先,在教材的选择上,我们采用中英文两本教材,分别是高等教育出版社出版的《电路(第5版)》和电子工业出版社出版的《电路分析基础(英文版)》。两本教材均深入浅出,内容全面,并能够相互对应,非常适合生工专业学生使用。其次,在教学内容安排上,充分考虑了与后续课程的关系以及生工专业的特点。我们将教材中第一、二、三、四、六、七、八、九章作为教学内容,可统称为电路原理与分析方法。而将原来耦合电感和三相电相关内容归到另外一门课程――《电工学》中讲授。本课程更加注重理论分析方法学习和弱电实验验证,强调直流电路与交流电路的区别和统一。实验教学共安排了4个验证性实验,分别为叠加定理、戴维宁和诺顿定理、一阶电路和RLC谐振电路实验。为了训练学生的数据处理和分析能力,课程要求实验数据全部使用软件进行分析和作图。最后,关于课堂教学设计,我们重新编写了多媒体讲义。幻灯内容中,英文内容超过50%,所有术语、定义和定理描述均由英文给出。课堂讲授过程,为保证学生能够听懂全部内容,英语口语表述后一般会进行汉语的复述。每章内容学习完毕,会布置英文文献阅读作业,学生需要根据文献内容完成要点归纳。

生物医学工程前景分析范文3

天然药物化学是全国大多数医药院校,尤其是西南民族地区制药工程专业的重要专业必修课。当前,制药工程专业天然药物化学教学存在教师工程背景薄弱、教学方法陈旧等问题。结合我校制药工程专业的师资队伍结构,及西南民族地区特别是广西丰富的药用植物资源,本文对天然药物化学的教学改进进行粗浅的探讨。

关键词:

西南民族地区;制药工程专业;天然药物化学;教育

制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业,是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能,解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业,后者偏重药学基础理论,而制药工程专业强调医药制造的工程过程,重点在“制”字,旨在培养具有扎实化学化工基础,掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力,在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1,2]。天然药物化学以有机化学为基础,运用现代科学理论与方法,研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科,具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂,理化性质多样,结构鉴定相对困难,是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础,如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合,优化教学内容,丰富教学手段,突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色,成为当务之急。

一、优化师资队伍,突出工程背景

天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课,与多门课程均有紧密联系,包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识,因此综合性和逻辑性均较高。然而,目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解,但由于制药工程专业起步较晚,主讲教师的专业背景大多偏重于理科,缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师,因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍,对天然药物化学这门课程,甚至整个制药工程专业,显得尤为重要。我校于2008年在化学化工学院(今化学与药学学院)新建制药工程本科专业,由于起步较晚,该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年,学院大力引进药学方面的人才,总体而言,同样偏重理科背景,但与一般医药院校相比,学院的工科背景相对较为深厚。因此,可以根据各教师的专业学术背景,以天然药物化学专业教师为主导,制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅,重新组合教师队伍。不同专业教师之间,随时交流协调,利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。

二、结合专业、课程和地域特色,确立教学目标

开设天然药物化学课程的专业,有药学、中药学、制药工程等,专业不同,培养目标也不尽相同,同一门课程的教学也应有所偏重,因此需要根据不同专业的具体培养目标,对教材内容进行详略取舍,合理修订教学大纲和教学方案。对制药工程专业而言,天然药物化学的学习目标在于介绍主要类型化学成分的结构特征、理化性质,探讨主要类型化学成分的提取、分离、纯化精制及检识等基本理论知识和实验技能。另外,应结合制药工程背景,培养学生的工程实践能力。同时,西南各省拥有丰富的天然药物资源。比如,广西中草药物种达4600多种,是壮、瑶等少数民族的聚居地。民族药资源十分丰富,省内天然药物企业亦占药企的绝大多数。因此,在介绍主要类型化学成分时,应结合地方道地药材和龙头药企,加深学生记忆,培养学习兴趣,服务于地方经济。

三、改革教学模式,丰富教学内容,反映学科内在联系

1.天然药物化学与波谱解析教学的整合与优化。

随着现代仪器分析方法的飞速发展,对未知或已知化合物进行结构鉴定的手段日趋丰富,波谱学手段成为结构鉴定和分析的主要方法,在有机化学和药学研究中,发挥着越来越重要的作用。在制药工程系的课程体系中,这两门课的结合非常紧密。波谱解析由紫外(UV)、红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等组成,相对抽象难懂,而天然来源的化学成分种类繁多,结构复杂,不同类型化合物的波谱特征区别较大,导致天然药物化学成分的结构鉴定,成为学习的重点与难点。因此,有必要将波谱解析内容融进天然药物化学教学中,拓展波谱解析课程学习的应用性,使学生能够在学习天然药物化学的过程中,加强对波谱解析内容的理解和记忆[4]。

2.结合当地民族药的特点,有特征地选择实例,丰富天然药物化学教学内容。

广西有壮、瑶等12个少数民族,其中壮族是我国人口最多的少数民族。全国壮族总人口为1800多万,90%以上聚居在广西;瑶族总人口约260万,60%以上聚居在广西。而且,广西拥有极具特色的壮、瑶等少数民族医药资源,蕴藏许多行之有效的独特诊疗技术和方法[5]。据《广西民族药简编》记载,广西少数民族常用的中草药资源有1021种,其中壮族应用的中草药资源约有700种。近几年,广西重视发展民族医药产业,先后《广西壮族自治区人民政府关于加快中医药民族医药发展的决定》(桂政发〔2011〕60号)、《广西壮族自治区壮瑶医药振兴计划(2011—2020年)》桂政发〔2011〕61号),医药制造业已被列入广西“十二五”重点发展的千亿元产业。运用天然药物化学的学科特点,结合药效实验,对临床上疗效确切的广西民族药复方、组方进行化学成分的研究,阐释药效物质基础,在此基础上,建立、完善质量标准,采用现代高新技术,如超临界流体萃取技术、生物酶解提取技术等,提高壮、瑶药制品质量,把广西来源的壮、瑶药真正推向世界市场。在教学内容中,特征性地引入壮、瑶药化学成分提取分离及结构鉴定实例,丰富教学内容,培养适用于广西少数民族地区的药学人才。

3.充分结合专业实践环节。

制药工程是一门实践性很强的学科,要求学生在具备扎实基础理论知识的基础上,同时具备良好的实际操作能力。在条件建设上,我院拥有的制药工程实验教学中心是由天然药物中试提取、现代药物制剂工程和药物分析3个实验室组成的制药工程专业校内实训基地,占地面积约500m2,拥有WDT100型多功能提取浓缩机组、超临界流体萃取等天然药物化学相关设备,开展板蓝根有效成分的提取等天然药物实验。同时,我院与桂林莱茵生物科技股份有限公司、桂林益佰漓江制药有限公司等知名天然药物企业联合建立制药工程专业实习基地。所以,无论是校内还是校外,都有条件满足制药工程专业学生在天然药物化学方向的专业实践要求,能够全方位地提升学生的实际操作能力,加深和巩固理论知识。

4.教学与科研相结合。

天然药物化学是一门应用和实践性很强的学科,很多理论技术来自于该学科科研的飞速发展。对教师来说,要想教好本门课,光靠教材所涉及的知识显然不够,必须积极参与科学研究,通过科研实践积累的经验,丰富和完善天然药物化学教学内容。广西师范大学拥有“药用资源化学与药物分子工程”教育部重点实验室,有布鲁克500MHz超导核磁共振仪、岛津高效液相色谱仪、高速逆流色谱仪、赛默飞液质联用仪等相关高精设备。近几年,承担十余项省级以上与广西民族药相关的科研课题,带领正在学习、将要学习或者已经学习完天然药物化学课程的本科生去天然药物化学实验室参观实习,鼓励学生进行“创新杯”科研能力培训,取得丰硕成果。

总之,制药工程专业天然药物化学教学,一定要突出专业工程背景,优化师资队伍,不同方向的教师之间随时交流协调。同时,利用西南特别是广西天然药物在我国传统医药中的民族特色和区位优势,有特征地选择实例,培养学生的学习兴趣和适合广西少数民族地区的制药工程人才。

作者:梁东 李晓红 王恒山 单位:广西师范大学化学与药学学院

参考文献:

[1]元英进,尤启冬,于奕峰,等.制药工程本科专业建设研究[J].化工高等教育,2006,(1):12.

[2]刘红梅,荣杰,于奕峰.地方高校制药工程专业人才培养状况调查[J].化工高等教育,2004,(2):59.

[3]吴立军.天然药物化学[M].6版.北京:人民卫生出版社,2012.

生物医学工程前景分析范文4

【关键词】情景教学法;国家基本药物; 临床应用;模拟医院

【中图分类号】R969.3【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)10-0257-02

随着我国新医疗卫生体制改革方案的公布与逐步推进,临床医务人员将面临新的发展机遇和挑战。如何在新形势下做好临床医务人员服务工作,医务人员如何在新的医疗体制下发挥更大的作用,成为行业内普遍关注的问题。按照国家对基本药物制度培训要求,吉林省卫生厅切实加强了培训工作的组织管理,积极开展各单位及所辖乡镇卫生机构医务人员的培训工作。为了保证师资力量配备,加强对培训实施情况的监督管理,保证培训工作的效果和质量。 吉林省卫生厅决定长春医学高等专科学校为培训基地。本文选取2011年吉林省乡镇卫生院医师和乡镇卫生院全科医师2个班级的学员,进行传统教学与模拟医院情景教学,对教学效果进行临床评估。现将教学探析结果汇报如下:

1.对象

选择2011年吉林省乡镇卫生院医师和乡镇卫生院全科医师两个班为教学研究对象,每班各选80名学员为研究对照。

1.1 乡镇卫生院全科医师班为对照班,采取传统教学法;其中女生49名,男生21名,年龄23~55岁,平均年龄35.9岁。

1.2 乡镇卫生院医师班为试验班,采取模拟医院情景教学法:其中女生45名,男生25名,年龄22~52岁,平均年龄36.8岁。

1.3 两组学员均为吉林省长春市乡镇卫生院医务人员。平时表现、性别、年龄等各个方面均无显著性差异,具有可比性P>0.05。

2.方法

2.1 对照组进行国家基本药物临床应用采用传统教学 按照教学大纲,在课堂上进行理论课教学。教师按照教学要求,考察学员理论课的掌握情况。

2.2 试验组进行模拟医院情景教学

2.2.1 模拟医院情景教学的实施

模拟医院情景教学实施过程(1)以卫生部制订的《国家基本药物临床应用指南培训参考大纲(化药部分)》、《国家基本药物临床应用指南培训参考大纲(中成药部分)》、 《国家基本药物处方集培训参考大纲(化药部分)》(附件)为指南,以《国家基本药物临床应用培训》系列教材为蓝本结合临床实际,设计国家基本药物临床应用中的教学模式如模拟医院情景教学的大纲、教学计划 情景教学教案、PPT讲课稿、临床操作考核项目、考试内容、实施方案及流程。(2)根据吉林省乡镇医院的条件及在职医师的综合情况进行情景教学设计,同时让医院的指导教师和学员给予综合评定,补充改进,定稿。(3)参照模拟医院情景教学大纲,各班均进行讲授理论知识,教师精讲教学内容后,同时设计相应的考试内容。并布置学员在模拟医院情景教学中面临的任务。然后按总学时的40%安排模拟医院情景教学。将试验组分成每小组8人,共l0个小组进行乡镇医师模拟医院教学,每组指定组长1名,副组长1名,教师指导每组的学员编写用于针对吉林省乡镇卫生院医务人员国家基本药物临床应用的乡村情景剧,由组长负责情景剧的编写出台,副组长负责全员参与,同时负责全员对于情景剧的学习。学员根据所涉及药物的药理作用等,结合乡镇医院的实际设施及医疗条件,将所学知识与临床实践结合起来,编写国家基本用药应用剧情.并担任剧中角色,要求8名小组成员均参与模拟医院情景剧表演,学员在情景剧中担任医师、药剂师、护士、患者、患者家属等角色。编写剧本时鼓励学员在结合临床实际的基础上大胆创新,在体现《国家基本药物临床应用培训》系列教材基本原则的基础上大胆创新,根据乡镇医院医务人员应用国家基本药物的实际经验,构思现在生活中应用国家基本药物可能出现的情况,对现实乡镇卫生院应用临床国家基本药物进行情景模拟。以学员为主角对患者进行问诊、检查,解答他们所提出应用国家基本药物的疑惑问题,如处方药与非处方用药区别、基层医疗机构常见病、多发病和需要现场及时抢救的急诊与危重症,这些疾病与病症可以利用国家基本药物进行处理中的意义等。同时对于临床可能出现的医疗纠纷,如经济纠纷、医患纠纷、用药处理纠纷等,每位学员要面对各种基层医院实际情况模拟表演。教师负责对模拟病例进行整体把握,对不符合乡镇医院实际情况的模拟病例及临床实例,在教师指导下进行修改并加以完善。

2.2.2 模拟医院情景教学的实践

(1) 模拟医院情景训练的实践流程:利用我校模拟医院实训室及现代化模型和设备布置实训现场按规定的角色扮演;结束后每组选取学员代表发言;教师总结分析、制定改进措施。(2)充分利用我校模拟医院实训室一切可利用的模型及设备,创设情景现场 (3)在教学表演中,提前进入设计好的情景现场里,如药房,诊室,护理站等。各个角色进入情景教学的实施内容。(4)情景教学结束后,学员总结分析出现的问题,教师根据模拟医院情景教学进行评价、总结,及时发现问题,提高全省医疗卫生机构管理水平和医药专业人员的专业技能,促进合理有效用药,减轻人民群众负担,最终将达成推进国家基本药物制度在全国实施。

2.2.3 模拟医院情景教学效果评估

(1)考试分数评价:2011年吉林省乡镇医师和乡镇全科医师两个班级在教学结束后,用同一套与教学大纲一致的考卷进行课后闭卷考试,试卷内容为《国家基本药物临床应用培训》教材中的理论知识。(2)教学评估:了解国家基本药物临床应用培训中模拟医院情景教学的教学效果及教学质量;根据《国家基本药物临床应用培训》大纲要求设计教学效果评估试卷,试验班和对照班通过问卷评估,优:认为模拟医院情景教学有趣,国家基本药物容易记忆,与基层医院用药实际状况联系紧密。良:认为国家基本药物教学容易记忆,印象深刻与基层医院用药实际状况有一定的联系。可:认为教学一般化,与基层医院用药实际状况无直接联系,需课后记忆。差:认为枯燥,乏味,注意力不容易集中,与基层医院用药实际状况无关联。(3)临床诊治能力评估:摸拟乡镇医院实际,设计国家基本药物与临床一般用药易出现的常见问题,对两组学员进行考核,评出优、良、差指标。优:熟练掌握并能灵活运用所学国家基本药物的知识解决临床常见问题,能够随机应对各种医疗纠纷。良:熟练掌握所学知识,能够及时应用国家基本药物。可:基本掌握所学知识,在一般情况下能够应用国家基本药物。差:不能掌握所学知识,不能应用国家基本药物。通过三个方面综合考核,评估模拟医院情景教学模式对学员学习效果的影响,以及学员对模拟医院情景教学的感受和希望。

2.2.4 统计学方法 国家基本药物临床应用培训模式的研究――模拟医院情景教学。结果采用SPASS 17.0软件进行分析,采用组间t检验,以P

3.结果

3.1 模拟医院情景教学考试分数的评价

试验组考试分数>85分者为35例,对照组11例,两组比较P

表1两组考试分数评价比较n(%)

与对照组比较P

3.2 临床应用国家基本药物能力评估

优:试验组共39例,对照组12例,两组比较具有统计学意义,P0.05。试验组优良率为,86.25%,对照组优良率为37.50%。及格:试验组共16例,对照组37例,两组比较具有统计学意义,P

表2两组考试分数评价比较n(%)

与对照组比较#P

4.讨论

模拟医院情景教学中与临床国家基本药物用药紧密相关,让学员主动参与情景设计、扮演不同角色、讨论发言,改善了传统教学的单调抽象、枯燥乏味、理论与实践相脱节的传统教学方法,模拟医院情景教学,教学活动变得生动直观、富有趣味性、易理解、易记忆。使吉林省乡镇卫生院医务人员更好的掌握了国家基本药物中各系统、各章节疾病概述、诊断要点、药物治疗和注意事项等内容。基层卫生院的医务人员通过学习,掌握的内容主要为基层医疗机构常见病、多发病和需要现场及时抢救的急诊与危重症,这些疾病与病症可以利用国家基本药物进行处理;通过模拟医院情景教学法对国家基本药物的学习,全面掌握了应用国家基本药物处理多发病、常见疾病及疑难杂症。有利于提高人民群众获得基本药物的可行性,保证人民群众基本用药需求;有利于提高医疗卫生机构管理水平和医药专业人员的专业技能,促进合理有效运用国家基本药物,减轻人民群众负担,进一步推进了国家基本药物制度在全省实施。

实施国家基本药物制度是深化医药卫生体制改革近期五项重点工作之一,在实施国家基本药物制度过程中,对于规范基层医务人员合理使用基本药物,维护患者健康权益,引导广大患者形成科学的用药习惯,具有重要的指导作用。加强国家基本药物临床应用指南和处方集培训工作,对于规范基层医务人员合理使用基本药物,维护患者健康权益具有长远意义。

参考文献

[1]黄枚;许兆亮. 国家基本药物临床应用培训系列教材.北京.人民卫生出版社,2011:01

[2]张燕.情景教学在妇产科护理学产褥期产妇护理教学中的实践[J]. 医学理论与实践,2011年24期

[3]肖波;赵晓华.情景教学在社区急救培训中的应用体会[J];中华全科医学;2009年02期

生物医学工程前景分析范文5

论文摘要:目前应用于生物医学中的纳米材料的主要类型有纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料等。纳米材料在生物医学的许多方面都有广泛的应用前景。?

?

1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性?

1.1纳米碳材料?

纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。?

碳纳米管有独特的孔状结构[1],利用这一结构特性,将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放,使可控药物变为现实。此外,碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针(如观察蛋白质结构的afm探针等)或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属fe、co、ni及其合金为催化剂,以低碳烃类化合物为碳源,氢气为载体,在873 k~1473 k的温度下生成,具有超常特性和良好的生物相溶性,在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳(简称dlc)是一种具有大量金刚石结构c—c键的碳氢聚合物,可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜,具有优秀的生物相溶性,尤其是血液相溶性。资料报道,与其他材料相比,类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低,对白蛋白的吸附增强,血管内膜增生减少,因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。?

1.2纳米高分子材料?

纳米高分子材料,也称高分子纳米微粒或高分子超微粒,粒径尺度在1 nm~1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能,可用于药物、基因传递和药物控释载体,以及免疫分析、介入性诊疗等方面。?

1.3纳米复合材料?

目前,研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径,并逐步向智能化方向发展,在光、热、磁、力、声[2]等方面具有奇异的特性,因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米zro2增韧的氧化铝复合材料,用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久[3]。研究表明,纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料[4]。此外,纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药,还可杀死癌细胞,有效抑制肿瘤生长,而对正常细胞组织丝毫无损,这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明,这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。?

此外,在临床医学中,具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料,微乳液等等。?

2纳米材料在生物医学应用中的前景?

2.1用纳米材料进行细胞分离?

利用纳米复合体性能稳定,一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后,人们便将纳米sio2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中,使所需要的细胞很快分离出来。目前,生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析(如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器[5])。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者[6]。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞,实现癌症的早期诊断和治疗。?

2.2用纳米材料进行细胞内部染色?

比利时的de mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸(haucl4)水溶液中还原出来形成金纳米粒子,(粒径的尺寸范围是3 nm~40 nm),将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合,利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异,选择抗体种类,制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物,在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色(如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色),从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签,为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。?

2.3纳米材料在医药方面的应用?

2.3.1纳米粒子用作药物载体?

一般来说,血液中红血球的大小为6000 nm~9000 nm,一般细菌的长度为2000 nm~3000 nm[7],引起人体发病的病毒尺寸为80 nm~100 nm,而纳米包覆体尺寸约30 nm[8],细胞尺寸更大,因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明,作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。?

磁性纳米颗粒作为药物载体,在外磁场的引导下集中于病患部位,进行定位病变治疗,利于提高药效,减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液,接上抗原或抗体,就能进行免疫学的间接凝聚实验,用于快速诊断[9]。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位,如子宫、阴道、口(颊、舌、齿)、上下呼吸道(鼻、肺)、以及眼、耳等[10]。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉,并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸(pla)制的微芯片为基础,能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统,并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子(nps)在基因治疗中的dna载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料?

ag?+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌,添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。?

2.3.3智能—靶向药物?

在超临界高压下细胞会“变软”,而纳米生化材料微小易渗透,使医药家能改变细胞基因,因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入肿瘤部位,使癌细胞部位完全被磁场封闭,通电加热时温度达到47℃,慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功[11]。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹,能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞,甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。?

2.4纳米材料用于介入性诊疗?

日本科学家利用纳米材料,开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子,它可以同人或动物体内的物质反应产生光,研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产生的光,经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态,初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性,可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值,并有助于糖尿病的诊断和治疗。

2.5纳米材料在人体组织方面的应用?

纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛,除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。?

目前,首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为dna导入细胞的有效载体,在大鼠实验中已取得初步成效,为基因治疗提供了一种更微观的新思路。?

纳米生物学的设想,是在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人,也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体,这种纳米机器人可注入人体血管内,进行健康检查和疾病治疗(疏通脑血管中的血栓,清除心脏脂肪沉积物,吞噬病菌,杀死癌细胞,监视体内的病变等)[12];还可以用来进行人体器官的修复工作,比如作整容手术、从基因中除去有害的dna,或把正常的dna安装在基因中,使机体正常运行或使引起癌症的dna突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器(rom)微型设备植入大脑中,与神经通路相连,可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置,可以用其吞噬病毒,杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机,是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。

瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人,目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段[13]。?

纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域,尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用,临床医疗将变得节奏更快,效率更高,诊断检查更准确,治疗更有效。

参考文献?

[1]philippe p,nang z l ?et al?.science,1999,283:1513?

[2]孙晓丽等.材料科学与工艺,2002,(4):436-441?

[3]赖高惠编译.化工新型材料,2002,(5):40?

[4]苗宗宁等.实用临床医药杂志,2003,(3):212-214?

[5]崔大祥等.中国科学学院院刊,2003,(1):20-24?

[6]顾宁,付德刚等.纳米技术与应用.北京:人民邮电出版社,2002:131-133?

[7]胥保华等.生物医学工程学杂志,2004,(2):333-336?

[8]张立德,牟季美.纳米材料和结构.北京:科学出版社,2001:510?

[9]刘新云.安徽化工,2002,(5):27-29?

[10]姚康德,成国祥.智能材料.北京:化学工业出版社,2002:71?

[11]李沐纯等.中国现代医学杂志,2003,13:140-141?

生物医学工程前景分析范文6

【关键词】高职 医学检验技术 分子生物学 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)09C-0156-03

分子生物学是从分子水平认识生命本质的一门新兴边缘学科。随着新技术、新理论的不断发展,分子生物学几乎渗透到检验医学的所有领域。其快速发展也给检验医学开辟了新的领域,为学科发展提供了新的机遇。但分子生物学的理论更新得太快,技术种类又繁多,对技术人员的理论素质和实践能力要求高,特别是对高职医学检验技术专业分子生物学的教学提出了非常大的挑战。在国家大力发展职业教育的战略背景下,如何通过机制创新,建立合理、科学的适用于高职医学检验技术专业的分子生物学课程教学体系是本文探讨的重点。本文拟以广西卫生职业技术学院为例进行论述。

一、高职医学检验技术专业分子生物学教学存在的问题

由于分子生物学的专业术语繁多、理论知识抽象难懂、技术专业性强,在以往传统的教学过程中有许多学生对基本概念搞不清、对基础理论很模糊,对技术掌握也不到位,临床实习时根本适应不了临床的分子诊断工作。因此,怎样帮助高职医学检验技术专业学生进一步理解和掌握分子生物学的理论知识是一个难题。

另外,分子生物学技术的种类繁多、发展迅速,而由于种种客观的原因,分子生物学这门课程是安排在医学检验技术专业学生的大一、大二阶段进行授课,课程安排得较早,在这个时期医学检验技术专业的学生基本没有接触专业课,所以对分子生物学这门课很难吃透。而基于有限的理论和实验学时数,要把分子生物学的所有技术详细讲授给学生几乎是不可能办到的。因此,学生在校学习期间,教师如何充分利用学校有限的教学仪器设备和有限的实验课时,培养医学检验技术专业学生的实验技能和动手能力,也是一个难题。

二、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革思路

以广西医院临床分子生物学实验室实际操作需求为核心,在现代高职教育“能力本位”的课程理念指导下,充分利用学校现有资源对医学检验技术专业的分子生物学技术理论与实训内容进行设计和改进,精心组织教学实施,构建适合高职医学检验技术专业的分子生物学教学模式。特别是在分子生物学基本实验技能的训练上,既需要提升实践教学和技能训练的效率和效果,也需要充分挖掘教师和学生的科研潜力,提高科研水平。

广西卫生职业技术学院结合医学检验技术专业的具体情况,在2013、2014级检验班中选取2个班做试点。为突出高职教育的职业性和实用性,重新整合理论教学模块,调整教学内容;采用以完成工作任务为主线的职业性、实践性的实训项目。改变传统的讲授式的教学模式,模拟临床基因扩增和分子诊断的情景,构建以“学生”为中心的新型教学模式。在教学过程中通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验数据分析、分组讨论及专题讲座学习最新技术等多样化的教学方法,提高教学效果。实践教学上采用示教、开放实验室、实训室练习、岗前分子生物学技术培训、医院见习、病例讨论、综合训练等。改革考核方式,建立一套科学的、多元化的考核评价体系,采取阶段性考核的方式,先考核手工操作,再进行仪器设备操作考核,最后是学科理论考核和综合能力考核,岗位模拟及出勤也在考核计分之内。

三、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革具体方案

(一)高职医学检验技术专业分子生物学理论教学改革

1.改选合适的教材,整合优化教学内容,完善教学大纲。选用与高职医学检验技术人才培养相适应的高职高专规划教材。如广西卫生职业技术学院改革前使用吕建新主编的《临床分子生物学检验》,这本教材主要针对本科医学检验专业,对高职高专院校的学生不太适用;改革后选用胡颂恩主编的《分子生物学与检验技术》,这本教材专门针对高职高专院校的医学检验技术专业,更适合该校学生。根据培养目标和教学时数,对教材内容做适当的侧重,强调对基础知识的强化讲解,以及对前沿知识的扩展讲授,即适当介绍分子生物学技术的新进展,以帮助学生对当今科技水平发展进行深入了解。例如,在DNA和RNA的分离纯化过程中向学生强调核酸的特性;在基因扩增时详细讲解PCR反应的原理、条件、过程、特点和注意事项以及引物如何设计等;在检测病毒基因型时介绍核酸分子杂交的原理,顺便导入基因芯片技术和DNA测序技术;将枯燥抽象的理论知识融入一个个生动的临床病例中,由临床问题引出要掌握的理论知识,这样可引起学生求知的欲望,提高理论教学效果。另外,将分子生物学这门课程从第二学期调整到第四学期进行授课,在这个时期医学检验技术专业的学生已经接触了大部分的专业课,对分子生物学这门课会更容易理解。

2.授课方法的多样化。要求知识的融会贯通,讲课方法的灵活运用、教与学的互动等非常重要。在理论知识讲授的过程中,通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验结果分析、分组讨论及专题讲座了解最新技术等多样化的教学方法;同时加强病例分析,培养学生建立良好的实验诊断学思维和技术应用的能力。例如,对于基因测序技术、Western-Blot、2-DE等最新分子生物学技术,可以采用专题讲座的方式,结合临床和科研应用对学生进行深入浅出的讲解。并且以交论文的方式要求学生阅读文献和参考资料,不定期安排学生参加院内、市内举办的各种分子生物学新技术讲座,帮助医学检验技术专业学生及时了解最新的分子生物学技术。

3.注重综合素质的培养。在学生掌握一定的理论知识后,帮助学生把理论学习与实践工作有机结合起来,提高学生实习或毕业后在工作中解决临床问题的能力。例如,不但要求学生掌握基因扩增的基本原理和基本操作,更要教会学生如何进行引物的设计,因为设计好引物是PCR成功与否的关键。还要更加深入地介绍临床和科研工作中可能出现PCR的假阳性和假阴性问题,也就是培养学生在实际工作中做好PCR的防污染措施。

(二)高职医学检验技术专业分子生物学实验教学改革

1.强化实验教学改革。从培养应用型人才的要求出发,调整理论和实验比例,加大实验比重。根据检验学科新发展和新要求,强调对基本实验技能的培训。目前临床检验工作已广泛应用各种自动化仪器和试剂盒,应注重培养学生对商品试剂盒的使用和评价以及对各种自动化仪器的参数编程能力,以适应临床检验的工作需要。以血液基因组DNA的提取为例,要求学生在理解核酸分离纯化原理的基础上,掌握核酸提取的操作流程、操作要点,在训练时要求操作标准化、规范化,每做一步都应有实验记录,这样才能够正确分析影响实验结果的各种干扰因素(如表1所示)。

2.配合理论教学开设综合性实验。重新编写实验指导,安排一些综合性实验。制订实验考核方案,充分强化学生的实验操作技能。如将哺乳动物基因组DNA的提取、PCR与琼脂糖凝胶电泳实验整合为一个综合性实验,要求学生自己设计实验方案,列出具体的操作步骤、所需试剂、器材。在老师的引导下,通过小组讨论确定最佳的实验方案(如

(三)高职医学检验技术专业学生实习前的分子生物学技术岗前培训

学生进实习点前在校进行的岗前培训与常规课堂教学既存在联系,也有着差异。例如,分子生物学的理论教学偏重系统性和完整性,而学生实习前的岗前培训则更偏重职业性与实用性。因此,在医学检验技术专业学生进入医院实习前,有必要对他们进行分子生物学技术的岗前培训。例如,岗前培训时我们用真实的病人标本,真实的商品试剂盒和基因扩增仪,模拟建设的临床基因扩增实验室,在训练时更严格要求操作的规范化,每完成一步都有实验记录,严格做好实验室的防污染措施,以让学生完成临床检测任务的实战训练学生的实验技能和解决问题的能力(如表4所示)。

(四)改革考试方法

采取阶段性考核的方式,先考核手工操作,再进行仪器设备操作考核,最后是学科理论考核和综合能力考核,岗位模拟及出勤也在考核计分之内。

(五)加强师资培养

教师必须紧跟学科发展潮流,不断加强自身专业知识的学习,才有可能培养出实践性和创新性的医学检验技术专业人才。因此,必须加快青年教师的培养,采取“请进来、送出去”的方式,邀请临床一线检验人员定期给本科室教师培训,并分期选派青年教师定期到临床实践锻炼,以形成具有先进的教学理念、出色的教学手段和方法,丰富的课程相关临床检验经验的优秀教师队伍。

四、教学改革效果

通过多年的建设,广西卫生职业技术学院医学检验技术专业的仪器、设备已相对完备,拥有了全自动生化分析仪、化学发光分析仪、电泳仪、PCR分析仪、原子吸收分光光度计、酶标仪、高速低温离心机等大型、精密仪器。但从各医院调研发现,该校医学检验技术专业学生在进入临床实验室实习工作后,对实验室的仪器设备比较陌生,实践操作中往往存在很多不规范的动作。该专业以往的教学往往只注重样本的检测过程,而忽略了样本分析的前处理、移液加样器的使用等最基本的手工操作,教改后更加注重样本分析前、样本分析后的细节锻炼,务必使学生每一步的操作都规范化、标准化。通过教师示范性的操作和一对一的指导,由易到难,训练学生认真完成每一项实验操作。教师必须做到“放手不放眼”,对学生持续关注、严格要求,以培养学生良好的实验习惯和严谨的工作作风。同时,教师在申报各级科研课题的过程中,鼓励学生参与,如鼓励他们参与文献的查阅收集、参与采集血样、提取血样DNA等过程。学生通过文献的阅读,巩固了基础理论知识,了解了分子生物学最新的研究进展;通过参与采集血样,锻炼了胆量和动手能力;通过提取血样DNA的实验过程,更加熟悉核酸提取的实验方法。

广西卫生职业技术学院医学检验技术专业在分子生物学理论教学与实验体系改革试运行中,注重发现问题、改正问题,使整个教学改革不断完善,教学运行更加顺畅,不断提高教学质量和科研水平,培养出越来越多理论基础知识扎实、操作技能熟练的医学检验技术专业的高级技能型人才。

【参考文献】

[1]吕建新.分子诊断学在检验医学中的应用前景[J].中华检验医学杂志,2005(2)

[2]谢青,杨广笑.分子生物学创新性实验教学的实践与探索[J].实验室科学,2008(1)

[3]刘卉卉,徐涛.高职院校实验室建设在专业建设中的重要性[J].吉林省经济管理干部学院学报,2010(3)

[4]朱彤,胡明.高职院校实验室管理的研究[J].湖北广播电视大学学报,2010(1)

[5]卢庭婷,李进,陈基强,等.从各医院开展的临床生化检验项目调研结果反思本课程教学的适应性[J].卫生职业教育,2012(15)

生物医学工程前景分析范文7

【关键词】生物制药;西药制药;车间

药品是保证人们身体健康的基础,是人类关心的问题。尤其是在近年来,伴随着社会经济的飞速发展和人类生活水平的提升,人们在日常生活中对于药物也提出了新要求,各种安全、绿色、环保、高质的药品在人类生产和生活中所发挥的作用越来越突出,由此引发了人们对制药工艺的研究和探索。西药作为现代化医药体系中最为重要的一类,由于它本身是一种化学生产工艺,为此在加工与生产当中各技术环节与工艺要求都极为严格,无论是工程技术手段还是工程管理策略,都必须要给予应有重视。

一、西药工程概述

我国是当今世界上人口最多的国家,健康问题已成为我国当今社会发展中最为关心的问题,也是影响我国经济发展的主要因素之一。伴随社会经济的飞速发展和人民生活水平的提升,人们在生活中对于自身的健康也提出了新要求,对于保障健康的药物也给予了新看法。在这种社会背景下,西药制药工程迎来了发展的黄金时期,其应用前景日益深入,应用技术措施十分的严格。

1、西药工程概况

一般来说,西药制药主要指的是通过化学反应的方式来消融原材料,使得其中杂质、污物和不良成分及时的去除,生成一种新物质,是应用现代化科学技术手段和理念进行可靠操作和制作的一个综合性生产工艺。在当今的临床诊疗和救治中,西药的应用范围极为广泛,它在研制的过程中是从西药物质基础的角度出发进行的,是通过解决当今存在的化学稳定性问题和药效问题来进行优化的。在工作的过程中,也就是说西药制药工艺的开展主要需要解决的重点在于怎么样在工作中应用快速、安全的技术手段来生产出可靠的药物成分,为医疗工作的开展和人类健康提供物质保障。近年来,随着科学技术的飞速发展,以现代化计算机技术、遥控技术和自动化技术为主的新技术体系在制药工艺中得到广泛的应用,这使得整个制药流程变的更加的精确化、完善化,其整个功能得到了有效的发挥。

2、西药制药工程的发展前景

近些年来,需要制药工程的发展得到了前所未有的进步,但是就整体发展现状而言还不甚理想。尤其是在近些年来,各种药物安全问题时有发生,给整个制药行业的发展带来严峻挑战,同时也可为给制药工艺的引用提供了新的机遇。目前国内不断推出的各种只要政策很适合我国制药行业的发展,这使得整个行业迎来了发展的新机遇。尤其是在西药制取工艺当中,我国的设计能力、技术能力以及设备都得到了进一步的提升,逐渐缩小了与西方国家之间的差异,为我国制药工程的发展打下了坚实的理论基础。

二、常见的西药制药工艺

我国是当今世界上人口最多的国家,同样也是一个用药量极多的国家之一。但是因为我国的社会经济影响,使得我国的药品安全问题一直都未曾得到有效的解决,就整体趋势而言还存在着严重的不足和缺陷。就我国的西药生产工艺进行分析,无论是在技术、设备还是理念上,都与西方法多发国家存在着严重的差异,技术落后、生产观念不严谨、生产方式不科学等问题时有发生,这使得整个药物生产存在着严重的影响。基于这种社会背景下,以现代化科学技术应用为基础的制药新工艺逐渐受到人们的重视,也得到人们的认可,它在整个制药领域中发挥出重要的作用和意义。就当今常见的西药制药工艺进行分析,其主要的工艺如下:

1、生物制药技术分析

在现代化西药制药生产当中,生物制药技术的应用最为常见,它是基于现代化生物学理论基础上形成的一种制药新技术和新工艺。所谓的生物制药技术或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

2、径向膜层析技术

传统的层析技术往往采用长轴流向设计,虽然为广大的科技工作者运用,但依然存在许多缺点: (1) 流速较慢,层析耗时长效率低;(2) 层析过程中压降较大,增加了对设备的要求;(3) 层析条件不易放大,若想放大规模,需重新摸索分离条件,为重组蛋白的大规模分离纯化提出了难题。80年代中期国际上提出了一种称为径向层析(Radial Flow Chromatography)的新技术。80年代后期,径向层析又结合膜分离处理量大的优点,发展成径向膜层析技术,在原理上解决了上述问题。径向膜层析柱常采用螺旋卷式膜组件结构,流动的方向是从层析柱的圆周流向柱的圆心,即径向流动。由于这一原理,与传统的轴向层析柱相比,径向层析有以下几个优点: (1) 流向的截面积加大,即使在流速高时压降仍很低,因而纯化速度快处理量大。(2) 保持柱径不变,无需改变其它分离条件,仅增加柱长就可以增加上样量,因而有利于放大生产。

三、小结

西药制药技术的提高是综合当前的生物技术、基因技术为一体的生产模式,各个生产企业和单位在制药的过程中结合科学技术综合分析与利用是保证当前易学发展的关键,更是为西药制药提出良好发展前景的基础。

参考文献

生物医学工程前景分析范文8

应用型人才生物技术实验教学近几年来,随着生物医药产业的迅速发展,生物技术领域的新方法、新技术不断应用到生产企业中,这就要求医学院校生物技术专业的学生必须不断自我提高,具有较强的实验能力和科研素质,适应行业的高速发展。因此,强调应用型人才对于医学院校的生物技术专业显得尤为重要。实验教学是生物技术专业教学的重要组成部分,对于培养学生实验能力、创新能力、独立工作能力有不可替代的重要作用。近年来,对应用型生物技术人才的需求不断增多。因此,建立应用型医学生物技术实验教学更加重要。

吉林医药学院依托基础医学、临床医学、检验医学的特点与相关学科优势,适应生物医药产业经济迅速发展的需求,建立了具有医学背景的应用型生物技术人才的培养模式。探索与实践了应用型生物技术专业人才的实验教学方法,重点培养学生对实验的应用能力,取得了一些成果,更好地满足了社会对应用型医学生物技术人才的需求。

一、医学生物技术专业的特点

医学生物技术主要是由生物学、医学等学科交叉而成的一种应用型很强的新兴学科,是集医学、生物学、药学、实验方法等为一体的综合技术,这就要求学生不但具有生物学和医学基础知识,而且还要具有生物学和医学的实验技能。形成符合国家对应用型医学生物技术人才的需求,培养具有现代生物技术和医学背景的,满足我国医学生物产业发展需要的应用型生物技术高级专门人才。

二、生物技术专业实验教学现状

吉林医药学院原先是一所军队院校,2004年移交给地方办学,是一所医学类本科院校。生物技术专业是我校新办专业,在实验教学方面比较薄弱。在生物技术实验室建设方面,主要存在基础仪器设备数量不够,而且有的仪器设备比较陈旧,缺少一些与生产实践相结合的一些仪器设备;在教师队伍建设方面,缺少具有医学背景的应用型实验教师;在实验教学内容上,实验内容脱离时代前沿,和生产实际结合不够,教学模式比较单一,一般采用教师讲解学生操作的教学模式;另外在实验考核方面,还缺乏科学合理性。

三、实验教学改革与实践

基于以上问题和不足,我校生物技术专业以医药生物技术产业的发展趋势和人才的需求为导向,制定了应用型生物技术人才的培养模式,转变教育理念,对医学生物技术专业实验教学进行了改革与实践。

1.通过更新整合资源,建立生物技术实验教学中心

在我院实验室原有的仪器的基础上,进行了资源整合,又购进了PCR仪,凝胶成像系统,二氧化碳培养箱,荧光倒置显微镜,发酵罐,蛋白质纯化系统,高效液相色谱,多功能酶标仪等先进的实验设备。在临床生物化学检验实验室、细胞培养室的基础上,建立了具有医学背景的生物技术实验教学中心。中心包括分子生物学实验室、发酵实验室、蛋白质纯化分析室、药物筛选实验室,并且还做到对学生完全开放,学生可以申请毕业论文和大学生科研创新项目等。通过教学中心的建设,既促进了学科的发展,又顺应了医药生物技术产业对人才培养的需要。

2.引进优秀实验教师

医学生物技术实验课具有医学和生物技术多学科交叉融合的特点,实践性很强,实验室技术人员不仅要具备扎实的医学和生物学的基础知识,还要有高水平的医学和生物学相关的实验技术。我们实验室对人才的引进,要求具有医学相关学科背景的硕士研究生,优先录用具有医学和生物技术交叉学科背景的人才。并且由科研骨干教师考核,考核期合格才能被录用。并且新入职的实验教师还要进行生产实训,到医药生物技术公司进行系统培训。

3.改革教学方法和实验内容

改变传统的实验课的教学方法,将多媒体先进的教学手段运用到实验课中。它可以将一些陌生、抽象的知识直观化、形象化,激发学生主动学习的积极性。例如,对于一些抽象的实验,如PCR实验,可以用动画讲解整个实验过程,将抽象的原理变得形象化,并可活跃课堂气氛,加深学生对整个实验过程的理解和记忆。在实验内容上,减少一些陈旧性的实验内容,多开设一些设计性、应用型实验,与医药生物技术公司生产紧密结合,如基因工程疫苗的制备,蛋白质药物的纯化,基因工程菌的高密度发酵等综合性实验。

4.改革实验考核制度

改变评分标准主要依据实验报告的传统实验教学考核方式,我们制定了一套完整的实验考核制度。在学期实验结束后,除了考核学生对基本原理、基本操作的掌握程度外,还要考察学生综合实验能力和团结协作精神,对其进行量化打分。让学生自主选择课题,指导教师对学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力进行综合评价。其中,实验数据20%,实验操作50%,解决问题的能力20%,创新能力10%。突出了应用型人才培养的实验教学地位,转变了学生重理论、轻实践的观念。

四、结束语

经过几年的探索,我们在应用型生物技术专业人才培养模式下,在生物技术实验教学中不断地进行改革探索,初步建立了以培养学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的应用型人才培养方案。但是还存在一些问题,比如实验室的开放管理,大学生实验创新平台建设方面还不够完善,医学生物技术实验教学改革是一项长期而艰巨的工作,要想培养社会需要的应用型医学生物技术人才,需要我们不断地去探索与尝试。

参考文献:

[1]姜勇,王会岩,张磊.等.普通医学高校生物技术教学改革[J].中国医药科学,2013,3(2):147-148.

生物医学工程前景分析范文9

1.1纳米碳材料

纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。

碳纳米管有独特的孔状结构[1],利用这一结构特性,将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放,使可控药物变为现实。此外,碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针(如观察蛋白质结构的AFM探针等)或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂,以低碳烃类化合物为碳源,氢气为载体,在873K~1473K的温度下生成,具有超常特性和良好的生物相溶性,在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳(简称DLC)是一种具有大量金刚石结构C—C键的碳氢聚合物,可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜,具有优秀的生物相溶性,尤其是血液相溶性。资料报道,与其他材料相比,类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低,对白蛋白的吸附增强,血管内膜增生减少,因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。

1.2纳米高分子材料

纳米高分子材料,也称高分子纳米微粒或高分子超微粒,粒径尺度在1nm~1000nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能,可用于药物、基因传递和药物控释载体,以及免疫分析、介入性诊疗等方面。

1.3纳米复合材料

目前,研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径,并逐步向智能化方向发展,在光、热、磁、力、声[2]等方面具有奇异的特性,因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米ZrO2增韧的氧化铝复合材料,用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久[3]。研究表明,纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料[4]。此外,纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药,还可杀死癌细胞,有效抑制肿瘤生长,而对正常细胞组织丝毫无损,这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明,这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。

此外,在临床医学中,具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料,微乳液等等。

2纳米材料在生物医学应用中的前景

2.1用纳米材料进行细胞分离

利用纳米复合体性能稳定,一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后,人们便将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中,使所需要的细胞很快分离出来。目前,生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析(如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器[5])。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者[6]。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞,实现癌症的早期诊断和治疗。

2.2用纳米材料进行细胞内部染色

比利时的DeMey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸(HAuCl4)水溶液中还原出来形成金纳米粒子,(粒径的尺寸范围是3nm~40nm),将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合,利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异,选择抗体种类,制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物,在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色(如10nm的金粒子在光学显微镜下呈红色),从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签,为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。

2.3纳米材料在医药方面的应用

2.3.1纳米粒子用作药物载体

一般来说,血液中红血球的大小为6000nm~9000nm,一般细菌的长度为2000nm~3000nm[7],引起人体发病的病毒尺寸为80nm~100nm,而纳米包覆体尺寸约30nm[8],细胞尺寸更大,因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明,作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。

磁性纳米颗粒作为药物载体,在外磁场的引导下集中于病患部位,进行定位病变治疗,利于提高药效,减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液,接上抗原或抗体,就能进行免疫学的间接凝聚实验,用于快速诊断[9]。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位,如子宫、阴道、口(颊、舌、齿)、上下呼吸道(鼻、肺)、以及眼、耳等[10]。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉,并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸(PLA)制的微芯片为基础,能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统,并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子(NPs)在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料

Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌,添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。

2.3.3智能—靶向药物

在超临界高压下细胞会“变软”,而纳米生化材料微小易渗透,使医药家能改变细胞基因,因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入肿瘤部位,使癌细胞部位完全被磁场封闭,通电加热时温度达到47℃,慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功[11]。美国密歇根大学正在研制一种仅20nm的微型智能炸弹,能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞,甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。

2.4纳米材料用于介入性诊疗

日本科学家利用纳米材料,开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子,它可以同人或动物体内的物质反应产生光,研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产生的光,经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态,初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性,可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值,并有助于糖尿病的诊断和治疗。

2.5纳米材料在人体组织方面的应用

纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛,除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。

目前,首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为DNA导入细胞的有效载体,在大鼠实验中已取得初步成效,为基因治疗提供了一种更微观的新思路。

纳米生物学的设想,是在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人,也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体,这种纳米机器人可注入人体血管内,进行健康检查和疾病治疗(疏通脑血管中的血栓,清除心脏脂肪沉积物,吞噬病菌,杀死癌细胞,监视体内的病变等)[12];还可以用来进行人体器官的修复工作,比如作整容手术、从基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安装在基因中,使机体正常运行或使引起癌症的DNA突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器(ROM)微型设备植入大脑中,与神经通路相连,可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置,可以用其吞噬病毒,杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机,是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。

瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人,目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段[13]。

纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域,尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用,临床医疗将变得节奏更快,效率更高,诊断检查更准确,治疗更有效。

论文关键词:纳米材料生物医学应用