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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划南京,生物材料南京理工大学生物材料结课作业论文学院:材料学院姓名：BUIDUCTHU学号：2第一部分：作业第一题：简述生物材料的发展历史？答：生物材料，又称生物医用材料，是和生物系统相作用，用以对生物体进行诊断，治疗修复和置换损坏的组织，器官或增进其功能的材料，即直接与人体接触处置和诊治的相关材料。可以是天然材料，也可以是合成材料，或是他们的结合，还可以是有生命力的或体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的材料。自从地球上出现了人类，人类就一直不断的于各种疾病作斗争，而生物材料则正是
2、人类同疾病作斗争的有力工具之一。据史料记载，早在公元前3500年，古埃及人和中国人就会利用棉花纤维和马鬃来缝合伤口，用象牙修复人体失牙。直到20世纪30年代，由于科学技术和医学的发展，特别是新型高分子材料的研究与开发，为生物材料的研究和应用提供了极大的发展空间和机遇。1939年，有机玻璃出现后，科学家们很快制造出假牙及人工骨应用于临床。1943年，赛璐珞作为透析膜制成人工肾获得成功，大大的促进了生物材料和人工器官的发展，继而出现了人工骨，人工肾，人工气管等。20世纪50年代，科学家又研制出人工尿道，人工血管，心脏起搏器，人工心肺等。20世纪70年代，羟基磷灰石，珊瑚等生物活性陶瓷问世，同时，还
3、有人工胰，人工血液也相继出现。20世纪80年代，随着生物技术的研究，人类开始将生物技术应用于研究新的生物材料，迈入21世纪，将成为具有巨大潜力的高科技新兴产业。目前，科学家一般把生物材料的发展大致经历了三代：一般将第一次世界大战以前所使用的生物材料为第一代生物医学材料。代表材料有石膏，金属，橡胶以及棉花等物品。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物医学材料的发展是建立在医学，材料科学(尤其是高分子材料学)，生物化学，物理学以及大型物理测试技术发展的基础上的，研究人员也多由材料学家和医生来担任。代表材料有羟基磷灰石，磷酸三钙，聚羟基乙酸，聚甲基丙烯酸羟乙基醋，胶原，多肤，纤维蛋白等。这类
4、材料与第一代生物医学材料一样，其研究思路仍旧是从改善材料本身的力学性能和生化性能，使其在生理环境下能够长期地替代生物组织；第三代生物医学材料是一类具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料。它是在生物体内各种细胞组织，生长因子，生长抑素及生长机制的结构和性能的基础上建立的叫，由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元构成，有较理想的修复再生效果。它通过材料之间的复合，材料与活细胞的融合，活体组织和人工材料的杂交等手段，赋予材料特异的靶向修复，治疗和促进作用，从而使病变组织大部分甚至全部由健康的再生组织取代。其中骨形态发生蛋白(bonemorphegeneticprotein，BM
5、P)材料是第三代生物医学材料中的代表。第二题:生物材料可以分为几类？试简述其性能？答：生物材料应用广泛，品种很多，其分类方法也很多。主要有以下几种分类方法：1.按材料属性分类(1)医用金属材料(biomedicalmetallicmeterials)：该类材料主要有较高的机械强度和抗疲劳性，包括不锈钢，钴基合金，钛及合金等，广泛应用于人工假体，人工关节，医疗器械等。(2)医用无机材料(biomedicalceramics)：该类材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性，主要是生物陶瓷。分为惰性生物陶瓷，如氧化铝生物陶瓷；表面生物活性陶瓷，如磷酸钙基生物陶瓷；可降解生物陶瓷，如-磷酸三钙陶瓷等。(
6、3)医用高分子材料(biomedicalpolymer)：根据来源分为天然的和合成的，天然的如多糖类，蛋白类，合成的聚氨酯，聚乙烯，聚乳酸，聚四氟乙烯等，用于人体器官，组织，关节，药物载体等。(4)医用复合材料(biomedicalcomposlite)：生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的，主要用于修复或替换人体组织，器官或增进其功能，也可用作人工器官的制造。一般可以克服单一材料的性能缺点，可获得性能更优的材料。(5)生物衍生材料(biomedicalderiedmeterials):生物医学衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织衍生而成的。经过处理的生物衍生材料是无生物活性
7、的材料，但其具有类似天然组织的构型和功能，在维持人体动态的修复和替换中具有重要作用，如皮肤掩膜，血液透析膜，人工心脏瓣膜等。2.按材料的功能分类(1)硬组织相容性材料：主要用于生物机体的关节，牙齿及其他骨组织；(2)软组织相容性材料：主要用于人工皮肤，人工气管，人工食道等；(3)血液相容性材料：主要用于人工血管，人工心脏，血浆分离膜，血液灌流用吸附剂，细胞培养基材等；(4)生物降解材料：主要用于吸收型缝合线，药物载体，愈合材料，粘合剂以及组织缺损用修复材料。3.按材料来源分类可分为:自体组织(如人体听骨，血管等替代组织)；同种异体器官及组织(如不同人体之间的器官移植)；异种器官及组织(如动物骨
8、，肾替换人体器官)；天然生物材料(如动物骨胶原，甲壳素，珊瑚等)；人工合成材料：(如各种人工合成的新型材料)。4.按使用部又可分为:硬组织材料(骨，牙齿用材)；软组织材料(软骨，脏器用材料)；心血管材料(心血管以及导管材料)；血液代用材料(人工红血球，血浆等)；分离，过滤，透析膜材料(如血液净化，肾透析以及人工肺气体透过材料等)。由于生物材料主要在生物体内应用，所以必须具有特殊的性能。主要有以下性能:(1)生物功能性:指生物材料具备或完成某种生物功能时应该具有的一系列性能。因各种生物材料的用途而异，如：药物的缓释性能(缓解药物)或者承受或传递负载功能(如人造骨骼，关节和假牙等)，电光声传导功能
9、，填充功能等。(2)相容性:指生物材料有效和长期在生物体内或体表行使其功能的能力。用于表征生物材料在生物体内与有机体相互作用的生物学行为。可概括为材料和活体之间的相互关系，主要包括血液相容性和组织相容性(无毒性，无致癌性，无热原反应，无免疫排斥反应等)。(3)化学稳定性：耐生物老化性(特别稳定)或可生物降解性(可控降解)。材料在活体内要有较好的化学稳定性，能够长期使用。(4)力学性能:材料要有合适的强度，硬度，韧性，塑性等力学性能以满足耐磨，耐压，抗冲击，抗疲劳，弯曲等医用要求。(5)可加工：能够成型，消毒(紫外灭菌，高压煮沸，环氧乙烷气体消毒，酒精消毒等)。第三题:常用的生物医用高分子材料有
10、哪些？它们具有哪些性能？答:生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断，治疗，修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。近十年来，由于物医学工程，材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性，无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。生物材料可以是天然生物材料如各种甲壳类，昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维等；也可以是人工合成高分子材料如聚酰胺，环氧树脂，聚乙烯，聚乙烯醇，硅橡胶等。生物医用高分子材料的分类可以按用途，或者按材料的降解性不同方法划分。1.按材料的用途可以把医用高分子材料分为：(1)手术治疗用高分子材料：缝合线，黏胶剂，止血剂，各种
11、导管，引流管，一次性输血输液器材。(2)药用级药物传递用高分子材料：靶向性高分子载体，如肝靶向性和肿瘤靶向性；高分子药物如干扰素，降胆敏；高分子控制解放载体如水凝胶，脂质体。(3)人造器官或组织：人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等。2.按高分子材料的降解性能分为：(1)可生物降解:指的是聚合物在生物体内酶，酸碱性环境下或微生物存在的情况下下，可以发生分子量下降，生产水，二氧化碳的等对生物体或者环境无毒害XX届高三模拟考试试卷(一)生物本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分120分，考试时间100分钟。第卷(选择题共55分)一、单项选择题：本部分包括20小题，每小题2分，共
12、40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。1.下列哪一组物质的基本组成单位相同()A.植物的纤维素和生长素B.动物的糖原和抗体C.人的胰岛素和性激素D.细菌的核区DNA和质粒2.若采用一定方法破坏相关细胞中的内质网，下列各项生理过程受影响最小的是()A.肝细胞从组织液中吸收氧气B.性腺细胞合成并分泌性激素C.胰岛B细胞合成并分泌胰岛素D.肌细胞合成其细胞膜上的载体蛋白3.下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图，下列有关叙述正确的是()A.过程只在线粒体中进行B.过程只在叶绿体中进行C.过程和中均能产生HD.过程和中能量可相互转化4.某二倍体生物的一个细胞刚刚完成着丝点分裂，下列有关
13、叙述正确的是()A.着丝点分裂会导致DNA数目加倍B.此时细胞中一定不存在同源染色体C.此时细胞的每个核DNA分子中都有一条链是在间期合成的D.此时细胞中染色体数目一定是该生物体细胞的两倍5.脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列有关叙述正确的是()A.脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育的各个时期B.神经元的凋亡是不受环境因素影响的细胞程序性死亡C.凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于细胞免疫D.神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传
14、递6.荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。下列有关叙述错误的是()A.将甲置于光照和温度恒定的密闭容器中，一段时间后，叶肉细胞中将开始积累酒精B.乙的净光合速率较低的原因，除了叶绿素含量低外还与气孔相对开放度低有关C.将丙置于光照和温度恒定的密闭容器中，可测得容器中的氧气浓度将长时间持续升高D.由表中数据可推知，与丙相比，丁的叶肉细胞叶绿体中的基粒数量可能增多7.下列有关生物学实验操作的叙述中，正确的是()A.在蛋白质鉴定实验中，稀释的蛋清液加热变性后滴入双缩脲试剂不显示紫色B.观察同一个紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位，其质壁分离程度可能不同C.用血球计数板计数时，先盖盖玻片
15、再滴加酵母培养液，并立即放到显微镜下观察D.制作腐乳时，培养瓶内盐和豆腐的比例从下到上均维持在15，可防止杂菌生长8.将牛催乳素基因用32P充分标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞，在不含32P的培养基中进行培养。下列有关叙述正确的是()A.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等B.该基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C.小鼠乳腺细胞中的遗传物质含有5种碱基和8种核苷酸1D.若体外培养的细胞连续分裂n次后，子细胞中含32P标记的细胞占29.除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列有关叙述正确的是()A.突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型B.突变体若为一条染色体片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因C.突变体若为一对同源染色体相同
