時(shí)間:2023-06-04 09:37:53
序論:在您撰寫生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
英文名稱:Journal of Biomedical Engineering Research
主管單位:山東省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
主辦單位:山東生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì);山東省醫(yī)療器械研究所;山東省千佛山醫(yī)院
出版周期:季刊
出版地址:山東省濟(jì)南市
語(yǔ)
種:中文
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):37-1413/R
國(guó)內(nèi)刊號(hào):
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:
創(chuàng)刊時(shí)間:1982
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
英文名稱:Beijing Biomedical Engineering
主管單位:衛(wèi)生局
主辦單位:北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì);北京心肺血管疾病研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語(yǔ)
種:中文
開
本:16開
國(guó)際刊號(hào):1002-3208
國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-2261/R
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1981
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞:三位一體化;數(shù)字醫(yī)療;生物醫(yī)學(xué)工程
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)15-0134-02
一、“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式的必要性
我國(guó)高等教育當(dāng)前的任務(wù)是為社會(huì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才,工程類和“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)必須面向我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng),應(yīng)責(zé)無(wú)旁貸地為地方經(jīng)濟(jì)的振興和可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。國(guó)家“十一五”規(guī)劃中把發(fā)展教育和培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才擺在了更加突出的戰(zhàn)略位置[1,2]。在我國(guó),生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)大致可分為兩種類型:“研究型的綜合性的,大體是我們國(guó)立的重點(diǎn)大學(xué)”;“應(yīng)用型的專業(yè)性的、培養(yǎng)各行各業(yè)的應(yīng)用型的高級(jí)專門人才,包括一般的高等學(xué)校,尤其是地方高等學(xué)校”和“職業(yè)性的技術(shù)技能型”。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式仍然占統(tǒng)治地位,其課程設(shè)置、課程內(nèi)容以及教學(xué)過程中都帶有濃重的學(xué)科體系特點(diǎn)。學(xué)生的職業(yè)能力難以提高,很難適應(yīng)實(shí)際工作的需要,從而出現(xiàn)了人才市場(chǎng)上供求失衡的結(jié)構(gòu)性矛盾??梢钥闯?,傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的缺失決定了教學(xué)模式改革的必然性。而“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式是一種以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的教育模式,其彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的教育模式在能力培養(yǎng)上的不足,符合生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)的需求。因此,構(gòu)建“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式,切實(shí)提高生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,努力培養(yǎng)符合時(shí)代要求的人才,顯得尤為重要。
二、“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式的規(guī)劃
我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科人才培養(yǎng)應(yīng)以信息技術(shù)為支撐,以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為出發(fā)點(diǎn),以數(shù)字醫(yī)療儀器為特色,培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的理論知識(shí),具有能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能從事醫(yī)學(xué)電子儀器的設(shè)計(jì)制造、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造以及在其他電子應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方面從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行等工作的高水平、創(chuàng)新復(fù)合型人才。因此,推進(jìn)人才模式研究,合理安排知識(shí)內(nèi)容,突出多學(xué)科交叉的特點(diǎn),加大產(chǎn)學(xué)研合作力度,培養(yǎng)學(xué)科歸屬感、自豪感,讓社會(huì)更了解生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,也為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供高水平的人才儲(chǔ)備,這些都將列入我們的學(xué)科規(guī)劃。
在創(chuàng)新培養(yǎng)模式研究中注重解決三個(gè)科學(xué)問題:①交叉學(xué)科人才培養(yǎng)問題,實(shí)現(xiàn)我校獨(dú)具特色的新型交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新教育模式研究;②信息背景和導(dǎo)向問題,實(shí)現(xiàn)扎實(shí)的信息技術(shù)背景、服務(wù)數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)研究;③產(chǎn)學(xué)研研發(fā)平臺(tái)和研究生培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè),利用現(xiàn)有多企業(yè)協(xié)作的省部級(jí)科技平臺(tái),培養(yǎng)更具活力、創(chuàng)新型研究生人才。
三、“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式的實(shí)施路徑
(一)優(yōu)化生物醫(yī)學(xué)工程研究生教育課程結(jié)構(gòu)體系
知識(shí)結(jié)構(gòu)是指知識(shí)的構(gòu)成狀況,即所掌握的各種知識(shí)的相互比例、相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)、相互作用以及它們所形成的整體功能。知識(shí)結(jié)構(gòu)通常包括核心知識(shí)和拓展知識(shí),它們相對(duì)應(yīng)的教育分別是核心教育和拓展教育。由于以前的人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確,學(xué)生所接受的核心教育內(nèi)容不一致,各高校差別非常大。比如醫(yī)學(xué)院校往往強(qiáng)調(diào)醫(yī)科內(nèi)容,學(xué)生最初接觸的知識(shí)往往是純醫(yī)學(xué)內(nèi)容,在進(jìn)行后續(xù)的拓展教育時(shí),由于工科基礎(chǔ)太薄弱,學(xué)生感覺非常吃力。而在工科院校,核心教育內(nèi)容重視工科,按理說進(jìn)行拓展教育比較輕松,但問題仍然比較嚴(yán)重?!吧镝t(yī)學(xué)工程學(xué)科是干什么的?”“與自動(dòng)化等專業(yè)的區(qū)別在哪里?”“重慶郵電大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究生培養(yǎng)些什么?”這些疑惑讓學(xué)生的拓展教育受到制約。生物醫(yī)學(xué)工程研究生教育課程群主要包括5個(gè)方面的內(nèi)容:(1)科學(xué)基本知識(shí);(2)工程專業(yè)核心課程;(3)生物醫(yī)學(xué)專業(yè)核心課程;(4)人文與社會(huì)科學(xué);(5)工程專業(yè)選修課程。
(二)突出信息特色,探索教育創(chuàng)新如何服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科需要寬厚的信息背景,要利用運(yùn)用大量的通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和儀器儀表知識(shí)。重慶市“10+2”產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出要重點(diǎn)發(fā)展信息(數(shù)字醫(yī)療等)、生物(生物醫(yī)學(xué)工程等)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè),構(gòu)建一批高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地,在生物醫(yī)療、信息、儀器儀表等重點(diǎn)領(lǐng)域形成一批國(guó)家級(jí)和市級(jí)工程技術(shù)研發(fā)中心[3]。因此,本研究將立足信息學(xué)科基礎(chǔ),主動(dòng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,以醫(yī)學(xué)電子儀器為學(xué)科特色,培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的理論知識(shí),具有能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能從事醫(yī)學(xué)電子儀器的設(shè)計(jì)制造、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造以及在其他電子應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方面從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行等工作的研究生創(chuàng)新人才。
(三)構(gòu)建、探索運(yùn)行具有可推廣性的校企聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研合作研究平臺(tái)
研究生創(chuàng)新能力很大程度體現(xiàn)在解決問題、理論分析、研究開發(fā)的綜合能力。研究實(shí)踐平臺(tái)是研究生創(chuàng)新教育最重要的一環(huán)。在全面推進(jìn)素質(zhì)教育、實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略中,教育工作者擔(dān)負(fù)了培養(yǎng)21世紀(jì)社會(huì)主義建設(shè)人才的重任。在以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式中,實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)作為一種重要的學(xué)習(xí)過程,其目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平,開拓學(xué)生科學(xué)視野,提升學(xué)生科研素質(zhì),鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力,加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)思考能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)高級(jí)醫(yī)學(xué)工程型人才的教育工作中,生物醫(yī)學(xué)工程的廣大教師和教育管理者應(yīng)該廣開思路,不僅重視研究理論教學(xué)方法以培養(yǎng)和提高學(xué)生的素質(zhì),還要積極為學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)提供機(jī)會(huì),創(chuàng)造環(huán)境和氛圍。
(四)研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)方法研究
目前研究生水平評(píng)價(jià)主要通過三個(gè)方面體現(xiàn):第一是課程考核;第二是;第三是論文答辯。這三大模塊基本上確定了研究生的學(xué)習(xí)能力、處理課題能力和總結(jié)能力。但是對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程這種交叉學(xué)科,其評(píng)價(jià)方法應(yīng)該體現(xiàn)學(xué)科特色,需要更加細(xì)致化、過程化和量化。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選用。既有學(xué)科特點(diǎn),又有產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新,交叉學(xué)科,信息特色。比如:課程學(xué)習(xí)體系,必然要包含信息技術(shù)、工程技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)、健康康復(fù)要求等多方面、多模塊的知識(shí)體系,包括課堂學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)查閱、情報(bào)檢索、歸納總結(jié)等能力,知識(shí)產(chǎn)權(quán)申報(bào)與總結(jié);產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)實(shí)習(xí)和解決企業(yè)需求能力評(píng)價(jià);發(fā)表科技作品,不但包括科研論文,還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)文獻(xiàn)綜述發(fā)表,專利申報(bào),軟件著作權(quán)發(fā)表等事項(xiàng)。(2)指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)算法。通過充分調(diào)研、征求導(dǎo)師、同行、學(xué)生意見和建議設(shè)計(jì)各參數(shù)權(quán)重體系。通過評(píng)價(jià)體系和體系指標(biāo)權(quán)重設(shè)計(jì)相應(yīng)的評(píng)價(jià)算法,通過量化和定性評(píng)語(yǔ)方式確定研究生創(chuàng)新能力。(3)評(píng)價(jià)效果研究。通過評(píng)價(jià)體系的研究,跟蹤創(chuàng)新人才培養(yǎng)效果,同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)方法效果復(fù)核。
(五)探索研究生研究、學(xué)習(xí)生涯規(guī)劃
研究生生活時(shí)間短,而學(xué)習(xí)、研究任務(wù)重。研究旨在實(shí)現(xiàn)一種明確的、有序的研究生研究學(xué)習(xí)生涯規(guī)劃,解決如何盡快適應(yīng)交叉學(xué)科學(xué)習(xí)研究、如何規(guī)劃研究生涯問題。通過研究生涯路線圖的形式研究在不同學(xué)習(xí)階段生物醫(yī)學(xué)工程研究生所需從事的工作、參與的課題、掌握的技能、乃至發(fā)表的作品。通過不同類型、不同基礎(chǔ)入學(xué)研究生的研究生涯路線圖,獲得更加規(guī)范、更加高效的研究過程管理。探索學(xué)習(xí)、研究過程的宏觀目標(biāo)與微觀管理的有機(jī)聯(lián)系,通過共性問題,提煉出不同類型入學(xué)研究生將要踐行、實(shí)現(xiàn)的研究路線圖。在研究中還將全面研究國(guó)際、國(guó)內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科中的優(yōu)勢(shì)體系、培養(yǎng)方案,進(jìn)一步提煉出生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的新戰(zhàn)略和人才培養(yǎng)新模式,優(yōu)化研究生課程體系,建設(shè)課程群,提高教學(xué)效果,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的全面實(shí)施與整體提升。
四、結(jié)束語(yǔ)
實(shí)現(xiàn)獨(dú)具特色的新型交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新教育模式研究,實(shí)現(xiàn)扎實(shí)的信息技術(shù)背景、服務(wù)數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)研究,建設(shè)產(chǎn)學(xué)研研發(fā)平臺(tái)和研究生培養(yǎng)平臺(tái),利用現(xiàn)有多企業(yè)協(xié)作的省部級(jí)科技平臺(tái),培養(yǎng)更具活力、創(chuàng)新型研究生人才,必須探索本學(xué)科專業(yè)碩士的培養(yǎng)方法和教學(xué)改革模式,在可能情況下與我國(guó)“卓越計(jì)劃”進(jìn)行有效接軌,探索在數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)領(lǐng)域開展應(yīng)用型、工程型、創(chuàng)新性卓越工程師的可行性[4]。顯而易見,只有注重過程管理、完善考核評(píng)價(jià)體系,學(xué)生能力的提高才有內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)力,才能保證“三位一體化”創(chuàng)新型數(shù)字醫(yī)療人才培養(yǎng)模式成功實(shí)施。
參考文獻(xiàn):
[1]張陽(yáng)德,,任力鋒.生物醫(yī)學(xué)工程教育模式和人才培養(yǎng)途徑的探討[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)工程,2004,12(3):106-107.
[2]陳武凡,譚小丹,周猛.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色教育的系統(tǒng)規(guī)劃[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(9):78-79.
英文名稱:Space Medicine & Medical Engineering
主管單位:
主辦單位:中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語(yǔ)
種:雙語(yǔ)
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):1002-0837
國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-2774/R
郵發(fā)代號(hào):82-616
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1988
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊榮譽(yù):
軍隊(duì)雙獎(jiǎng)期刊
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
本文以生物工程人工生命的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)為題展開了相關(guān)的分析與探討,重點(diǎn)就材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程以及生物工程人工生命這三者間的相關(guān)性展開了深入的研究,結(jié)合本次研究最終對(duì)材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程、人工工程以及具備改善人體組織器官功能的人工組織進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:
生物工程;人工生命;組織工程;人工組織;人工器官
0引言
從廣義層面上來說人工生命即為具備有人的生命指征、功能、結(jié)構(gòu)以及外在形象的人工制造系統(tǒng),是人對(duì)于自然生命的一種模擬與拓展。廣義上的人工生命是多門學(xué)科合并之后的產(chǎn)物。一般認(rèn)為人工生命學(xué)科是由生物科學(xué)技術(shù)與工程科學(xué)技術(shù)所結(jié)合而產(chǎn)生出的一門學(xué)科。下文將主要就針對(duì)材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程與組織工程、人工生命間的相關(guān)性,以及材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程、人工組織及器官展開具體的論述。
1材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程
此種工程學(xué)科的主要研究目標(biāo)即為各類生物材料及人工器官組織,其中就涵括了組織工程學(xué)科。在此方面研究工作中涵括有材料科學(xué)、生物科技、化學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。生物材料也就是對(duì)于生物體進(jìn)行臨床診治以及將其受損組織器官替換下來,亦或是增強(qiáng)人體某一部分功能的材料,因此就必須要求其能夠植入到人體當(dāng)中并不出現(xiàn)排異反應(yīng),確保活體細(xì)胞可以在此材料之上自然生長(zhǎng)。生物材料亦可被視作構(gòu)成人工組織與器官的核心材料。生物醫(yī)學(xué)材料在未來一段時(shí)期的主流發(fā)展趨勢(shì),即為給予組織工程的發(fā)展提供優(yōu)勢(shì)特性顯著的活性生物材料,應(yīng)確保其具備良好的生物相容特點(diǎn);親水特性;性;預(yù)防組織粘附特性;抗炎特性;抗凝特性等。以保障活體細(xì)胞能夠在所制成的人工材料上生長(zhǎng)并對(duì)病變組織起到良好的改善、恢復(fù)效果,使之免疫識(shí)別與生物催化性能得以有效提高。依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的屬性可將之主要?jiǎng)澐譃橐韵聨追N:
(1)無(wú)機(jī)非金屬生物材料。①同人體組織力學(xué)間具備良好的相容性,同時(shí)還可改善組織生長(zhǎng)的材料。②具備人體有機(jī)以及無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型材料。
(2)金屬生物材料。①毒性較低,彈性模量更加符合入骨特點(diǎn)的合金材料。②各種植入人體當(dāng)中的器械材料,如較為常見的人工關(guān)節(jié)、種植牙、心臟支架等。③接入性診治所采用的醫(yī)療器械設(shè)備如官腔支撐架、引導(dǎo)絲等。
(3)生物醫(yī)用高分子材料。①可將血液之中的毒副物質(zhì)吸出的材料。②能夠在臨床上應(yīng)用于免疫性病癥治療的材料。
2組織工程與人工組織
目前臨床上所面臨的主要醫(yī)學(xué)問題當(dāng)中主要就包括了組織與器官的衰竭、損傷,而臨床上在應(yīng)對(duì)此類問題時(shí)所較常采用的措施方法主要包括以下三方面:
(1)自體移植。由人體自身的部分組織來對(duì)損傷位置進(jìn)行修復(fù),例如,對(duì)面部皮膚大面積燒傷患者進(jìn)行面部手術(shù)修復(fù)時(shí)通常會(huì)取其自身大腿位置的皮膚來進(jìn)行修復(fù)損傷組織。
(2)異體移植。例如,某患者在遭遇意外事故時(shí),家屬自愿將其身體部分組織如眼角膜、腎臟等組織捐獻(xiàn)給有需要的人。然而此種情況時(shí)常會(huì)出現(xiàn)異體組織的兼容性問題,同時(shí)需要被捐助的人員與每年的捐獻(xiàn)人數(shù)相比差距過大,供體不足情況十分顯著。
(3)人工器官。這種方式能夠徹底解決供體不足的情況,但是其目前所存在的問題也是十分顯著的即異體反應(yīng)與感染情況十分明顯,絕大多數(shù)的患者在接受器官移植后都是應(yīng)各類感染致死。對(duì)此人們也就設(shè)想若是能夠采用母體細(xì)胞以及生物降解材料在人體當(dāng)中構(gòu)建起新的組織器官,也就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)組織,代謝組織以及細(xì)胞系統(tǒng)的重新建構(gòu)。目前這一設(shè)想已經(jīng)不再是僅存在于人們腦海之中的假想,而已經(jīng)走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,可以預(yù)見組織工程的發(fā)展必將會(huì)促成這一設(shè)想的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前,組織工程研究的主要內(nèi)容即為:適宜的母體細(xì)胞來源;能夠?yàn)榧?xì)胞粘附生長(zhǎng)提供空間的細(xì)胞外基質(zhì);可應(yīng)用在促進(jìn)細(xì)胞組織再生長(zhǎng)的因子;以及組織間的相容性。開展組織工程通常會(huì)應(yīng)用以下三種策略:
(1)細(xì)胞以及生物材料的雜化體系,例如由小塊活體組織將特異細(xì)胞分離出來,通過體外擴(kuò)散增大之后種植于生物相容性較好同時(shí)能夠生物降解的聚合物所建立起的多孔支架當(dāng)中,在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后可將細(xì)胞和支架結(jié)構(gòu)置入于患者體內(nèi);伴隨著組織缺損部位的重新構(gòu)建,聚合物將會(huì)逐漸降解并消失。
(2)僅具備生物降解材料體系,借助于生物生長(zhǎng)方式促使細(xì)胞成長(zhǎng)為多孔支架結(jié)構(gòu),在通過增殖、分化來產(chǎn)生為相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu),并且與周邊組織相整合。例如采用珊瑚骨加支撐的羥基磷灰石陶瓷,其孔隙架構(gòu)與人體骨架構(gòu)極為接近,可被應(yīng)用在骨組織工程支架中。
(3)細(xì)胞體系,經(jīng)過移植的細(xì)胞經(jīng)由生物過程演變?yōu)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
3結(jié)束語(yǔ)
總之,從廣義性的角度上來說人工生命必須要基于工程科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)以及生物工程科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是廣義上的人工生命科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)是工程的研究對(duì)象主要是生物材料與人體的各個(gè)身體器官。組織工程則是借助于生命科學(xué)以及工程科學(xué)的基礎(chǔ)理論與方法,來探究并開發(fā)出具備修復(fù)以及改善人體組織器官功能的新型臨床應(yīng)用取代物,也就是人工組織,因而材料技術(shù)性生物醫(yī)學(xué)工程以及組織工程也便是生物工程人工生命的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊國(guó)為,陳國(guó)江,涂序彥等.廣義人工生命的科學(xué)基礎(chǔ)(Ⅱ)--生物工程基礎(chǔ)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2013(09).
[2]杜嚴(yán)勇,胡春風(fēng).人工生命技術(shù)引發(fā)的哲學(xué)思考——全國(guó)人工生命技術(shù)的哲學(xué)思考研討會(huì)綜述[J].哲學(xué)分析,2013(03).
關(guān)鍵詞:生物工程;人工生命;組織工程;人工組織;人工器官
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095
0 引言
從廣義層面上來說人工生命即為具備有人的生命指征、功能、結(jié)構(gòu)以及外在形象的人工制造系統(tǒng),是人對(duì)于自然生命的一種模擬與拓展。廣義上的人工生命是多門學(xué)科合并之后的產(chǎn)物。一般認(rèn)為人工生命學(xué)科是由生物科學(xué)技術(shù)與工程科學(xué)技術(shù)所結(jié)合而產(chǎn)生出的一門學(xué)科。下文將主要就針對(duì)材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程與組織工程、人工生命間的相關(guān)性,以及材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程、人工組織及器官展開具體的論述。
1 材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程
此種工程學(xué)科的主要研究目標(biāo)即為各類生物材料及人工器官組織,其中就涵括了組織工程學(xué)科。在此方面研究工作中涵括有材料科學(xué)、生物科技、化學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。
生物材料也就是對(duì)于生物體進(jìn)行臨床診治以及將其受損組織器官替換下來,亦或是增強(qiáng)人體某一部分功能的材料,因此就必須要求其能夠植入到人體當(dāng)中并不出現(xiàn)排異反應(yīng),確?;铙w細(xì)胞可以在此材料之上自然生長(zhǎng)。生物材料亦可被視作構(gòu)成人工組織與器官的核心材料。生物醫(yī)學(xué)材料在未來一段時(shí)期的主流發(fā)展趨勢(shì),即為給予組織工程的發(fā)展提供優(yōu)勢(shì)特性顯著的活性生物材料,應(yīng)確保其具備良好的生物相容特點(diǎn);親水特性;性;預(yù)防組織粘附特性;抗炎特性;抗凝特性等。以保障活體細(xì)胞能夠在所制成的人工材料上生長(zhǎng)并對(duì)病變組織起到良好的改善、恢復(fù)效果,使之免疫識(shí)別與生物催化性能得以有效提高。
依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的屬性可將之主要?jiǎng)澐譃橐韵聨追N:
(1)無(wú)機(jī)非金屬生物材料。①同人體組織力學(xué)間具備良好的相容性,同時(shí)還可改善組織生長(zhǎng)的材料。②具備人體有機(jī)以及無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型材料。
(2)金屬生物材料。①毒性較低,彈性模量更加符合入骨特點(diǎn)的合金材料。②各種植入人體當(dāng)中的器械材料,如較為常見的人工關(guān)節(jié)、種植牙、心臟支架等。③接入性診治所采用的醫(yī)療器械設(shè)備如官腔支撐架、引導(dǎo)絲等。
(3)生物醫(yī)用高分子材料。①可將血液之中的毒副物質(zhì)吸出的材料。②能夠在臨床上應(yīng)用于免疫性病癥治療的材料。
2 組織工程與人工組織
目前臨床上所面臨的主要醫(yī)學(xué)問題當(dāng)中主要就包括了組織與器官的衰竭、損傷,而臨床上在應(yīng)對(duì)此類問題時(shí)所較常采用的措施方法主要包括以下三方面:
(1)自體移植。由人體自身的部分組織來對(duì)損傷位置進(jìn)行修復(fù),例如,對(duì)面部皮膚大面積燒傷患者進(jìn)行面部手術(shù)修復(fù)時(shí)通常會(huì)取其自身大腿位置的皮膚來進(jìn)行修復(fù)損傷組織。
(2)異體移植。例如,某患者在遭遇意外事故時(shí),家屬自愿將其身體部分組織如眼角膜、腎臟等組織捐獻(xiàn)給有需要的人。然而此種情況時(shí)常會(huì)出現(xiàn)異體組織的兼容性問題,同時(shí)需要被捐助的人員與每年的捐獻(xiàn)人數(shù)相比差距過大,供體不足情況十分顯著。
(3)人工器官。這種方式能夠徹底解決供體不足的情況,但是其目前所存在的問題也是十分顯著的即異體反應(yīng)與感染情況十分明顯,絕大多數(shù)的患者在接受器官移植后都是應(yīng)各類感染致死。
對(duì)此人們也就設(shè)想若是能夠采用母體細(xì)胞以及生物降解材料在人體當(dāng)中構(gòu)建起新的組織器官,也就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)組織,代謝組織以及細(xì)胞系統(tǒng)的重新建構(gòu)。目前這一設(shè)想已經(jīng)不再是僅存在于人們腦海之中的假想,而已經(jīng)走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,可以預(yù)見組織工程的發(fā)展必將會(huì)促成這一設(shè)想的實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)前,組織工程研究的主要內(nèi)容即為:適宜的母體細(xì)胞來源;能夠?yàn)榧?xì)胞粘附生長(zhǎng)提供空間的細(xì)胞外基質(zhì);可應(yīng)用在促進(jìn)細(xì)胞組織再生長(zhǎng)的因子;以及組織間的相容性。
開展組織工程通常會(huì)應(yīng)用以下三種策略:(1)細(xì)胞以及生物材料的雜化體系,例如由小塊活體組織將特異細(xì)胞分離出來,通過體外擴(kuò)散增大之后種植于生物相容性較好同時(shí)能夠生物降解的聚合物所建立起的多孔支架當(dāng)中,在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后可將細(xì)胞和支架結(jié)構(gòu)置入于患者體內(nèi);伴隨著組織缺損部位的重新構(gòu)建,聚合物將會(huì)逐漸降解并消失。(2)僅具備生物降解材料體系,借助于生物生長(zhǎng)方式促使細(xì)胞成長(zhǎng)為多孔支架結(jié)構(gòu),在通過增殖、分化來產(chǎn)生為相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu),并且與周邊組織相整合。例如采用珊瑚骨加支撐的羥基磷灰石陶瓷,其孔隙架構(gòu)與人體骨架構(gòu)極為接近,可被應(yīng)用在骨組織工程支架中。(3)細(xì)胞體系,經(jīng)過移植的細(xì)胞經(jīng)由生物過程演變?yōu)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
3 結(jié)束語(yǔ)
總之,從廣義性的角度上來說人工生命必須要基于工程科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)以及生物工程科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是廣義上的人工生命科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)是工程的研究對(duì)象主要是生物材料與人體的各個(gè)身體器官。組織工程則是借助于生命科學(xué)以及工程科學(xué)的基礎(chǔ)理論與方法,來探究并開發(fā)出具備修復(fù)以及改善人體組織器官功能的新型臨床應(yīng)用取代物,也就是人工組織,因而材料技術(shù)性生物醫(yī)學(xué)工程以及組織工程也便是生物工程人工生命的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊國(guó)為,陳國(guó)江,涂序彥等.廣義人工生命的科學(xué)基礎(chǔ)(Ⅱ) --生物工程基礎(chǔ)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2013(09).
[關(guān)鍵詞] 生物醫(yī)學(xué)工程;生物化學(xué);教學(xué)改革
[中圖分類號(hào)] R313 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物醫(yī)學(xué)工程是典型的理工類學(xué)科和生物醫(yī)學(xué)學(xué)科交叉、結(jié)合、融合的邊緣學(xué)科,并無(wú)自己獨(dú)立的基礎(chǔ)理論與知識(shí)體系,對(duì)相應(yīng)學(xué)科有較大依賴性[1]。同時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的研發(fā)性質(zhì)較強(qiáng),要求培養(yǎng)的學(xué)生必須具有扎實(shí)、廣泛的基礎(chǔ)和專業(yè)課程知識(shí),以及一定的創(chuàng)新能力與科研思維。目前我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程的本科專業(yè)設(shè)置主要集中在信息技術(shù)類,而在生物材料、生物技術(shù)等方向上缺乏相應(yīng)的人才培養(yǎng),這樣的專業(yè)特點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生重視電子、計(jì)算機(jī)與機(jī)械制造課程,而輕視醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科,如生物化學(xué),學(xué)生不能將該學(xué)科內(nèi)容與職業(yè)生涯相聯(lián)系,難以理解學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要性。加上生物化學(xué)本身具有抽象、繁雜等特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)畏難厭學(xué)情緒,學(xué)習(xí)效果不佳。針對(duì)在該專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中遇到的問題,筆者談幾點(diǎn)自己的體會(huì)和看法。
1 生物醫(yī)學(xué)工程的生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
生物化學(xué)相對(duì)于其他基礎(chǔ)學(xué)科具有抽象難懂、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn),是醫(yī)學(xué)院學(xué)生感覺最難的課程之一。尤其是對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),缺乏一部為該專業(yè)量身打造的教材,內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾極為突出。就本校而言,該專業(yè)的生物化學(xué)理論學(xué)時(shí)數(shù)僅為40學(xué)時(shí),而使用的教材為劉新光主編、科學(xué)出版社出版的《生物化學(xué)(案例版)》,該書系統(tǒng)全面完整,但課時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如果按照一般醫(yī)學(xué)本科教學(xué)大綱進(jìn)行講授,學(xué)生感覺難以消化,對(duì)生物化學(xué)課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次,教學(xué)模式單一,以教師為課堂的絕對(duì)主體,進(jìn)行傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,容易疲勞。第三,考查形式單一,僅對(duì)書本知識(shí)進(jìn)行閉卷考試的單一評(píng)價(jià)考核體系,既不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì),也難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,容易使學(xué)生投機(jī)取巧,僅關(guān)注考點(diǎn),而忽視對(duì)學(xué)科知識(shí)的整體把握。
2 改革教學(xué)內(nèi)容和考試形式,雙管齊下提升教學(xué)效果
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,因材施教
根據(jù)專業(yè)需要適當(dāng)刪減生物化學(xué)教材內(nèi)容,調(diào)整重、難點(diǎn),將教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)為基本原理,并更新補(bǔ)充學(xué)科發(fā)展的前沿理論和技術(shù)。世界醫(yī)學(xué)教育會(huì)議發(fā)表的《愛丁堡宣言》在談到醫(yī)學(xué)院校需要改進(jìn)教學(xué)法時(shí)指出:“把現(xiàn)在廣為采用的被動(dòng)學(xué)習(xí)方法改變?yōu)楦又鲃?dòng)的學(xué)習(xí),包括自我指導(dǎo)的獨(dú)立學(xué)習(xí)以及導(dǎo)師輔導(dǎo)等方法,以保證終身連續(xù)的學(xué)習(xí)[2]?!痹谥v授過程中除了講授知識(shí)點(diǎn),更應(yīng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)層次和邏輯聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)梳理教材,增強(qiáng)其自學(xué)能力。例如在開篇即告訴學(xué)生全書總的來講可分為三大部分[3],第一部分即生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,生物化學(xué)也稱為生命的化學(xué),那么這些化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)必然包括各種生物大分子,因此這部分將重點(diǎn)講授生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生理功能及基本理化性質(zhì)與應(yīng)用;第二部分為物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié),使學(xué)生重點(diǎn)掌握各類物質(zhì)代謝的基本反應(yīng)途徑,主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),重要生理意義,各種物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系以及代謝異常與疾病之間的關(guān)系等;對(duì)第一、二部分,強(qiáng)調(diào)生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),不求過深、過難,抓住主線、框架和基礎(chǔ)知識(shí),按層次展開,既可以在有限的課時(shí)數(shù)中從容的執(zhí)行教學(xué)進(jìn)度,又培養(yǎng)了學(xué)生抓結(jié)構(gòu)體系的學(xué)習(xí)方法。第三部分即基因信息的傳遞,以及基于基因信息傳遞的基本原理而發(fā)展起來的基因工程技術(shù),針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn),第三部分將比其他專業(yè)講授更為詳細(xì)。而細(xì)胞信息傳遞、肝臟生物化學(xué)與血液生物化學(xué)等專題部分則刪除不講。
2.2補(bǔ)充課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生興趣
“興趣是最好的老師”,對(duì)于生物化學(xué)這門枯燥繁雜的課程,尤其需要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了兼顧有限的課時(shí)數(shù),由教師選擇合適的課外閱讀材料,打印并發(fā)放給學(xué)生,要求課外閱讀,并在下一次課上進(jìn)行討論。如瘋牛病,從熱帶叢林食人部落的“庫(kù)魯病”,羊瘙癢癥,克雅氏病,到對(duì)于瘋牛病疾病本質(zhì)的認(rèn)識(shí),長(zhǎng)達(dá)100多年的研究歷程,又或者如諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)吖适?重大理論的研究思路和創(chuàng)立歷程,這既能引起同學(xué)們的興趣,初窺神秘的科研世界,也在無(wú)形中培養(yǎng)了他們嚴(yán)密求證的科學(xué)精神。另一方面,生物化學(xué)作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,自20世紀(jì)50年代以來,得到快速迅猛的發(fā)展,而生物醫(yī)學(xué)工程本身就是生命科學(xué)高度發(fā)展、多學(xué)科交叉融合而催生的一門新興學(xué)科,因此在對(duì)該專業(yè)的學(xué)生授課時(shí)可適當(dāng)介紹生命科學(xué)的前沿,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)追蹤最新進(jìn)展的學(xué)習(xí)意愿。
2.3考核形式多樣化,利用分?jǐn)?shù)的杠桿調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
將課程的考核評(píng)價(jià)體系拆分,將傳統(tǒng)的閉卷考試方式與試驗(yàn)成績(jī)、論文報(bào)告相結(jié)合,考核形式更為豐富合理。課程的考核評(píng)價(jià)體系分為平時(shí)成績(jī)和期末考試兩個(gè)部分,書本知識(shí)采用傳統(tǒng)的閉卷考試方式,占70%;而平時(shí)成績(jī)又分為試驗(yàn)成績(jī)與論文報(bào)告,共占30%。為了檢驗(yàn)學(xué)生課外閱讀的效果,增加了論文報(bào)告這一考核內(nèi)容,論文報(bào)告要求學(xué)生利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)某一種現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)或者熱點(diǎn)方向的研究進(jìn)展作一綜述,以論文形式提交,對(duì)寫作優(yōu)秀者加分,還可幫助修改和鼓勵(lì)發(fā)表。通過考核評(píng)價(jià)體系的改革,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促使學(xué)生學(xué)會(huì)通過各種途徑查閱資料,敏銳把握學(xué)科動(dòng)態(tài),獲取和分析信息,培養(yǎng)初步的科研思維和論文寫作能力,并且這種考試方式能更真實(shí)的反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。
在嘗試進(jìn)行以上教學(xué)改革時(shí),還應(yīng)注意3方面問題:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化學(xué)的學(xué)科特色與要求,授予足夠的基礎(chǔ)知識(shí),又因材施教、合理的刪減教材內(nèi)容,處理好重、難點(diǎn)。第二,在引入課外閱讀和論文寫作上,如何循序漸進(jìn)的選擇材料和內(nèi)容,逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技論文的閱讀理解和寫作能力,不至于使學(xué)生被畏難情緒打擊,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。第三,應(yīng)當(dāng)建立反饋機(jī)制,通過發(fā)放學(xué)生調(diào)查問卷,適時(shí)把握學(xué)生訴求,及時(shí)了解學(xué)生感興趣的問題、內(nèi)容或者學(xué)習(xí)中的難題,便于客觀評(píng)價(jià)和改進(jìn)教學(xué)方式。
總之,隨著學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)需求的變化,針對(duì)不同學(xué)生特點(diǎn),生物化學(xué)的教學(xué)工作必須做出相應(yīng)的調(diào)整,更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法,改革培養(yǎng)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,拓展眼界,開闊思路,激發(fā)其科研興趣,培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,為今后的工作或進(jìn)一步深造打下一定的基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]馮圣平, 秦斌,袁力.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)高等教育的內(nèi)涵探討與實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2004,24(3): 21-23.
[2]劉秉勛.愛丁堡宣言[J].醫(yī)學(xué)教育,1990,10(5):1.