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第1篇

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關(guān)鍵詞：納米材料生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

1應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的納米材料的主要類型及其特性

1.1納米碳材料

納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長(zhǎng)碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。

碳納米管有獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)［1］，利用這一結(jié)構(gòu)特性，將藥物儲(chǔ)存在碳納米管中并通過(guò)一定的機(jī)制激發(fā)藥物的釋放，使可控藥物變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。此外，碳納米管還可用于復(fù)合材料的增強(qiáng)劑、電子探針（如觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的AFM探針等）或顯示針尖和場(chǎng)發(fā)射。納米碳纖維通常是以過(guò)渡金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873K～1473K的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用前景。類金剛石碳（簡(jiǎn)稱DLC）是一種具有大量金剛石結(jié)構(gòu)C—C鍵的碳?xì)渚酆衔铮梢酝ㄟ^(guò)等離子體或離子束技術(shù)沉積在物體的表面形成納米結(jié)構(gòu)的薄膜，具有優(yōu)秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報(bào)道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對(duì)纖維蛋白原的吸附程度降低，對(duì)白蛋白的吸附增強(qiáng)，血管內(nèi)膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫(yī)學(xué)方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。

1.2納米高分子材料

納米高分子材料，也稱高分子納米微粒或高分子超微粒，粒徑尺度在1nm～1000nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。

1.3納米復(fù)合材料

目前，研究和開發(fā)無(wú)機(jī)—無(wú)機(jī)、有機(jī)—無(wú)機(jī)、有機(jī)—有機(jī)及生物活性—非生物活性的納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是獲得性能優(yōu)異的新一代功能復(fù)合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發(fā)展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復(fù)和移植等許多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)外已制備出納米ZrO2增韌的氧化鋁復(fù)合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達(dá)30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構(gòu)建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細(xì)胞，有效抑制腫瘤生長(zhǎng)，而對(duì)正常細(xì)胞組織絲毫無(wú)損，這一研究成果引起國(guó)際的關(guān)注。北京醫(yī)科大學(xué)等權(quán)威機(jī)構(gòu)通過(guò)生物學(xué)試驗(yàn)證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細(xì)胞。

此外，在臨床醫(yī)學(xué)中，具有較高應(yīng)用價(jià)值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。

2納米材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的前景

2.1用納米材料進(jìn)行細(xì)胞分離

利用納米復(fù)合體性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應(yīng)的特性進(jìn)行細(xì)胞分離在醫(yī)療臨床診斷上有廣闊的應(yīng)用前景。20世紀(jì)80年代后，人們便將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細(xì)胞很快分離出來(lái)。目前，生物芯片材料已成功運(yùn)用于單細(xì)胞分離、基因突變分析、基因擴(kuò)增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細(xì)胞內(nèi)部信號(hào)的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫(yī)院、挪威工科大學(xué)和美國(guó)噴氣推進(jìn)研究所利用納米磁性粒子成功地進(jìn)行了人體骨骼液中癌細(xì)胞的分離來(lái)治療病患者［6］。美國(guó)科學(xué)家正在研究用這種技術(shù)在腫瘤早期的血液中檢查癌細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療。

2.2用納米材料進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)部染色

比利時(shí)的DeMey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（HAuCl4）水溶液中還原出來(lái)形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3nm～40nm），將金納米粒子與預(yù)先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對(duì)細(xì)胞和骨骼內(nèi)組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復(fù)合物。借助復(fù)合粒子分別與細(xì)胞內(nèi)各種器官和骨骼系統(tǒng)結(jié)合而形成的復(fù)合物，在白光或單色光照射下呈現(xiàn)某種特征顏色（如10nm的金粒子在光學(xué)顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標(biāo)簽，為提高細(xì)胞內(nèi)組織分辨率提供了各種急需的染色技術(shù)。

2.3納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

2.3.1納米粒子用作藥物載體

一般來(lái)說(shuō)，血液中紅血球的大小為6000nm～9000nm，一般細(xì)菌的長(zhǎng)度為2000nm～3000nm［7］，引起人體發(fā)病的病毒尺寸為80nm～100nm，而納米包覆體尺寸約30nm［8］，細(xì)胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進(jìn)行局部的定向治療等。專利和文獻(xiàn)資料的統(tǒng)計(jì)分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無(wú)機(jī)非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。

磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場(chǎng)的引導(dǎo)下集中于病患部位，進(jìn)行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進(jìn)行免疫學(xué)的間接凝聚實(shí)驗(yàn)，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統(tǒng)和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對(duì)全身的作用。如美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片為基礎(chǔ)，能長(zhǎng)時(shí)間配選精確劑量藥物的藥物投送系統(tǒng)，并已被批準(zhǔn)用于人體。近年來(lái)生物可降解性高分子納米粒子（NPs）在基因治療中的DNA載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質(zhì)、多肽、基因等活性物質(zhì)的口服釋放載體方面具有廣闊的應(yīng)用前景。藥物納米載體技術(shù)將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來(lái)變革。

2.3.2納米抗菌藥及創(chuàng)傷敷料

Ag+可使細(xì)胞膜上蛋白失去活性從而殺死細(xì)菌，添加納米銀粒子制成的醫(yī)用敷料對(duì)諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見(jiàn)的40余種外科感染細(xì)菌有較好抑制作用。

2.3.3智能—靶向藥物

在超臨界高壓下細(xì)胞會(huì)“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫(yī)藥家能改變細(xì)胞基因，因而納米生化材料最有前景的應(yīng)用是基因藥物的開發(fā)。德國(guó)柏林醫(yī)療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細(xì)胞部位完全被磁場(chǎng)封閉，通電加熱時(shí)溫度達(dá)到47℃，慢慢殺死癌細(xì)胞。這種方法已在老鼠身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中獲得了初步成功［11］。美國(guó)密歇根大學(xué)正在研制一種僅20nm的微型智能炸彈，能夠通過(guò)識(shí)別癌細(xì)胞化學(xué)特征攻擊癌細(xì)胞，甚至可鉆入單個(gè)細(xì)胞內(nèi)將它炸毀。

2.4納米材料用于介入性診療

日本科學(xué)家利用納米材料，開發(fā)出一種可測(cè)人或動(dòng)物體內(nèi)物質(zhì)的新技術(shù)。科研人員使用的是一種納米級(jí)微粒子，它可以同人或動(dòng)物體內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生光，研究人員用深入血管的光導(dǎo)纖維來(lái)檢測(cè)反應(yīng)所產(chǎn)生的光，經(jīng)光譜分析就可以了解是何種物質(zhì)及其特性和狀態(tài)，初步實(shí)驗(yàn)已成功地檢測(cè)出放進(jìn)溶液中的神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)乙酰膽堿。利用這一技術(shù)可以辨別身體內(nèi)物質(zhì)的特性，可以用來(lái)檢測(cè)神經(jīng)傳遞信號(hào)物質(zhì)和測(cè)量人體內(nèi)的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。

2.5納米材料在人體組織方面的應(yīng)用

納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，除上面所述內(nèi)容外還有如基因治療、細(xì)胞移植、人造皮膚和血管以及實(shí)現(xiàn)人工移植動(dòng)物器官的可能。

目前，首次提出納米醫(yī)學(xué)的科學(xué)家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為DNA導(dǎo)入細(xì)胞的有效載體，在大鼠實(shí)驗(yàn)中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。

納米生物學(xué)的設(shè)想，是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機(jī)器人，也稱納米機(jī)器人。納米機(jī)器人是納米生物學(xué)中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機(jī)器人是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體，這種納米機(jī)器人可注入人體血管內(nèi)，進(jìn)行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細(xì)胞，監(jiān)視體內(nèi)的病變等）［12］；還可以用來(lái)進(jìn)行人體器官的修復(fù)工作，比如作整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機(jī)體正常運(yùn)行或使引起癌癥的DNA突變發(fā)生逆轉(zhuǎn)從而延長(zhǎng)人的壽命。將由硅晶片制成的存儲(chǔ)器（ROM）微型設(shè)備植入大腦中，與神經(jīng)通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經(jīng)性疾病。第二代納米機(jī)器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。第三代納米機(jī)器人將包含有納米計(jì)算機(jī)，是一種可以進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的裝置。這種納米機(jī)器人一旦問(wèn)世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式。

瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫(yī)用微型機(jī)器人，目前實(shí)驗(yàn)已進(jìn)入能讓機(jī)器人撿起和移動(dòng)肉眼看不見(jiàn)的玻璃珠的階段［13］。

納米材料所展示出的優(yōu)異性能預(yù)示著它在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應(yīng)用前景。隨著納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快，效率更高，診斷檢查更準(zhǔn)確，治療更有效。

參考文獻(xiàn)

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［11］李沐純等.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2003，13：140-141

第2篇

    1 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)革命特點(diǎn)

    1.1 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的集成化

    現(xiàn)代科技衍生出不同的門類和亞類,不同的門類和亞類滲透衍生出不同的交叉學(xué)科。在醫(yī)學(xué)科技發(fā)展過(guò)程中,吸收物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息學(xué)乃至人文科學(xué)新理念和新技術(shù),極大地刺激了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展。如核磁共振技術(shù)的引入無(wú)論在臨床診斷還是在微觀藥物分子結(jié)構(gòu)的研究中均發(fā)揮重要作用;藥劑學(xué)研究中引入納米技術(shù)和納米材料、藥質(zhì)體、分子生物學(xué)技術(shù)等促進(jìn)藥物的研發(fā)和使用,融合其他學(xué)科的技術(shù)、方法和理論。在原有醫(yī)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)上,發(fā)展了分子藥理學(xué)、分子病理學(xué)等學(xué)科。因此,在醫(yī)學(xué)科技范圍內(nèi),單一的學(xué)科實(shí)際上已經(jīng)集成了眾多的醫(yī)學(xué)技術(shù),包括分子生物學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)方面的最新技術(shù)和知識(shí)。現(xiàn)代物理學(xué)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可進(jìn)一步推進(jìn)醫(yī)學(xué)科技集成化,形成以某一學(xué)科為中心的技術(shù)群、知識(shí)網(wǎng)。

    1.2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)快速化和全球化

    現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)快速化發(fā)展的特點(diǎn),包括新的醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的建立、推廣和應(yīng)用。隨醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展,醫(yī)學(xué)知識(shí)出現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng),醫(yī)學(xué)論文、專利、專著、方法等飛速發(fā)展,醫(yī)學(xué)知識(shí)的更新周期大大縮短。隨現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)“高速信息公路”的建立以及網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大和提速,醫(yī)學(xué)科技、醫(yī)學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳播,全球共享醫(yī)學(xué)知識(shí)。無(wú)論普通百姓還是專業(yè)人士,均能及時(shí)獲得醫(yī)學(xué)知識(shí)的更新。

    現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和3G手機(jī)的普及使醫(yī)學(xué)科技普及更快,更全面。從局域網(wǎng)到有線互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,再到無(wú)線網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)代信息技術(shù)正加速醫(yī)學(xué)科技和知識(shí)的普及。醫(yī)學(xué)知識(shí)不再專屬于專業(yè)人士,而成為被普通大眾接受的知識(shí)。

    1.3 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的理論和技術(shù)密切聯(lián)系

    現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展依賴于新技術(shù)和新理論,包括物理技術(shù)、生物技術(shù)的引入。而新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)則依賴于全新理論的指導(dǎo)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,形成新的醫(yī)學(xué)知識(shí),多學(xué)科之間的融合與交叉催生新的理論,又促進(jìn)技術(shù)發(fā)明,形成良性循環(huán)。因此,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技中理論和技術(shù)密不可分,實(shí)際上是以醫(yī)學(xué)科技為核心的技術(shù)群落支持下的理論創(chuàng)新和實(shí)踐發(fā)明。

    1.4 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展使不同醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專家合作更加密切

    現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展、新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),任何人都不可能以個(gè)人的行為獨(dú)立完成技術(shù)和理論的創(chuàng)新。現(xiàn)代遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的研發(fā)使來(lái)自不同領(lǐng)域、區(qū)域和層次的醫(yī)學(xué)專家更加緊密地合作,為疑難雜癥的診斷和治療提供幫助。由于醫(yī)學(xué)科技集成化使科技合作在醫(yī)學(xué)科研中更加突出,能更有效地提高效率。

    2 現(xiàn)代科技革命對(duì)醫(yī)學(xué)教育的影響

    2.1 現(xiàn)代科技革命對(duì)醫(yī)學(xué)人才思維模式培養(yǎng)的影響

    在人類社會(huì)實(shí)踐及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命發(fā)展中,沒(méi)有創(chuàng)造性思維很難產(chǎn)生創(chuàng)造性成果。現(xiàn)代科技革命尤其是醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,新知識(shí)和新技術(shù)手段的涌現(xiàn)更加依賴于創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維關(guān)系到醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的方向和速度,醫(yī)學(xué)生是未來(lái)醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)和理論應(yīng)用與創(chuàng)新的主體,加強(qiáng)其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)將提升未來(lái)醫(yī)學(xué)的發(fā)展速度。因此在醫(yī)學(xué)教育中,尤其是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)中,要培養(yǎng)更強(qiáng)的創(chuàng)新思維,建立以創(chuàng)新思維為核心的人才培養(yǎng)模式,即在灌輸現(xiàn)有醫(yī)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)其創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。如利用數(shù)學(xué)建模的方法預(yù)測(cè)疾病的研究,需要在醫(yī)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,建立疾病和指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型,利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和處理能力預(yù)測(cè)某一醫(yī)學(xué)現(xiàn)象的發(fā)展規(guī)律。要求研究者通過(guò)發(fā)散思維利用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)工具建立并處理某些命題。

    2.2 現(xiàn)代科技革命要求培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)人才的團(tuán)隊(duì)合作精神

    首先,現(xiàn)代科技革命包括醫(yī)學(xué)科技革命使創(chuàng)新思維、創(chuàng)新成果評(píng)價(jià)的主體由科學(xué)家個(gè)體轉(zhuǎn)向科學(xué)家聯(lián)合體。醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新思維的提出往往來(lái)自團(tuán)隊(duì)的智慧。醫(yī)學(xué)信息爆炸式增長(zhǎng)的今天,如果沒(méi)有群體意識(shí),或失去了社會(huì)聯(lián)系,任何一個(gè)醫(yī)學(xué)科學(xué)工作者將一事無(wú)成。其次,科技革命推動(dòng)科學(xué)家之間的緊密合作,包括區(qū)域間乃至國(guó)際合作,反過(guò)來(lái),這種合作促進(jìn)科技革命向前發(fā)展,形成良性循環(huán)。現(xiàn)代科技革命尤其是信息化技術(shù)的發(fā)展,使合作更加突出,聯(lián)系更加緊密。最后,由現(xiàn)代科技革命引發(fā)的知識(shí)大爆炸時(shí)代已經(jīng)形成,未來(lái)成千上萬(wàn)的專業(yè)論文、專利、評(píng)論產(chǎn)品的出現(xiàn),知識(shí)和技術(shù)可能圍繞某一專題展開,尤其是在醫(yī)學(xué)研究方面的論著和專利發(fā)明,任何個(gè)體都不可能全部掌握,只有通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方式,群策群力,才可能較全面地掌握其發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿。現(xiàn)代科技革命發(fā)展的主體,醫(yī)學(xué)科學(xué)家和其他科學(xué)工作者組成聯(lián)合體彼此緊密合作,解決科學(xué)問(wèn)題。

    2.3 現(xiàn)代科技革命要求快速更新醫(yī)學(xué)知識(shí)

    在醫(yī)學(xué)教育基礎(chǔ)知識(shí)(成熟的理論體系)的傳授中,對(duì)新知識(shí)和理論體系的介紹較少。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展,帶來(lái)龐大醫(yī)學(xué)信息量,每天都有成熟或不成熟的技術(shù)和理論觀點(diǎn)出現(xiàn),這些知識(shí)可能在不久的將來(lái)被廣泛認(rèn)同的醫(yī)學(xué)理論所替換或更新。在醫(yī)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,要求醫(yī)學(xué)教育加強(qiáng)新知識(shí)和新理論的傳授,為知識(shí)更新做好鋪墊。如近年來(lái)提出的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)(諸如信號(hào)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等)、小分子RNA干擾技術(shù)理論的提出,使醫(yī)學(xué)工作者重新審視藥物作用及機(jī)理,根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)提出觀點(diǎn)并發(fā)展不同的技術(shù)。

    2.4 現(xiàn)代科技革命對(duì)醫(yī)學(xué)教育方式和運(yùn)作模式的影響

    信息技術(shù),尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速升級(jí)換代,使復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化和實(shí)時(shí)化,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中尤其明顯。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)會(huì)診、遠(yuǎn)程課程等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展在醫(yī)學(xué)教育、解決醫(yī)學(xué)難題和醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育中的作用不容忽視。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育已經(jīng)不再局限于單一大學(xué)校園,而是向?qū)崿F(xiàn)校際合作、教育資源和信息共享教育模式發(fā)展。如遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育在繼續(xù)教育方面發(fā)揮重要作用,繼續(xù)學(xué)習(xí)不需要長(zhǎng)途跋涉,而是就地學(xué)習(xí)、更新知識(shí)。

    在現(xiàn)代科技革命的推動(dòng)下,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作模式也悄然發(fā)生著改變。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,校際合作愈加緊密,諸如醫(yī)學(xué)院校之間互派學(xué)生,包括本科生、碩士和博士研究生,互派訪問(wèn)學(xué)者等形式的合作。醫(yī)學(xué)教育資源的急速膨脹也為學(xué)生學(xué)習(xí)選擇范圍擴(kuò)大、個(gè)性化、互動(dòng)式的終生自主學(xué)習(xí)提供便利。這些現(xiàn)象充分說(shuō)明現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命背景下,尤其是醫(yī)學(xué)科技的進(jìn)步和發(fā)展,使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育具有開放性特點(diǎn),這將沖擊乃至顛覆傳統(tǒng)教育模式。

    3 對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的思考

    3.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念[2,4]

    傳統(tǒng)的教育方式基本上是以教師為中心,圍繞某一層次的知識(shí)展開教學(xué)活動(dòng),往往忽視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)。現(xiàn)代科技和醫(yī)學(xué)教育技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生學(xué)習(xí)的范圍、方法、時(shí)間等可選擇性增強(qiáng)。來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)學(xué)傳播平臺(tái),如各級(jí)精品課程網(wǎng)站、搜索引擎、論壇、各種在線即時(shí)通訊平臺(tái),尤其是專業(yè)的醫(yī)學(xué)網(wǎng)站,均可提供各種醫(yī)學(xué)知識(shí)。因此,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)逐步提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,擴(kuò)大可選擇范圍,逐步將以教師為核心的教育觀念轉(zhuǎn)至以學(xué)生為中心。

    面對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的飛速發(fā)展,需要培養(yǎng)綜合素質(zhì)高,社會(huì)工作適應(yīng)性強(qiáng)的人才。根據(jù)社會(huì)需求設(shè)計(jì)培養(yǎng)目標(biāo),現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育主動(dòng)適應(yīng)社會(huì),堅(jiān)持“產(chǎn)學(xué)研”培養(yǎng)人才的模式,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育,拓寬專業(yè)知識(shí)面,提高技能。

    3.2 改革醫(yī)學(xué)教育方式和運(yùn)作模式

    現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技革命促進(jìn)全球化發(fā)展,醫(yī)學(xué)高等教育要適應(yīng)科技革命,就必須改革運(yùn)作模式,按現(xiàn)代科技發(fā)展提出的要求,建立多渠道、多方位的辦學(xué)模式,如公私并存、中外合資等辦學(xué)方式,提倡開放式辦學(xué)。現(xiàn)代科技革命導(dǎo)致社團(tuán)之間,大學(xué)與社會(huì)之間的界限模糊,不能局限于校園內(nèi)象牙塔式的辦學(xué)理念。高等教育機(jī)構(gòu)必須充分利用社會(huì)資源為教育服務(wù),醫(yī)學(xué)教育也不例外,即醫(yī)學(xué)高等教育與社會(huì)資源盡可能實(shí)現(xiàn)共享。醫(yī)學(xué)高等教育所負(fù)的社會(huì)責(zé)任不單是培養(yǎng)人才,同時(shí)也要普及醫(yī)學(xué)知識(shí)。隨現(xiàn)代科技革命的推進(jìn),開放式的醫(yī)學(xué)教育應(yīng)為醫(yī)學(xué)知識(shí)的普及承擔(dān)更大的責(zé)任。

第3篇

關(guān)鍵詞:化學(xué)需氧量;環(huán)境監(jiān)測(cè);綜述

化學(xué)需氧量(cod)是評(píng)價(jià)水體污染的重要指標(biāo)之一。cod測(cè)定的主要方法有高錳酸鹽指數(shù)法(gb11892 - 89)和重鉻酸鉀氧化法(gtb11914 -89) 。高錳酸鹽指數(shù)法適用于飲用水、水源水和地面水的測(cè)定。重鉻酸鉀氧化法(codcr )適用于工業(yè)廢水、生活污水的測(cè)定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴(yán)重的二次污染,且加熱消解時(shí)間長(zhǎng)、耗能大,缺點(diǎn)十分明顯,已不適應(yīng)我國(guó)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需求。為此,人們從不同方面進(jìn)行了改進(jìn)。

1　標(biāo)準(zhǔn)法的改進(jìn)

1.1　消解方法的改進(jìn)

為縮短傳統(tǒng)的回流消解時(shí)間,早期進(jìn)行的工作包括密封消解法、快速開管消解法、替代催化劑的選擇等;近期的工作主要包括采用微波消解法、聲化學(xué)消解法、光催化氧化法等新技術(shù)。

1.1.1替代催化劑的研究　重鉻酸鉀法所用的催化劑ag2 so4 價(jià)格昂貴,分析成本高。因此,畢業(yè)論文研究ag2 so4 的替代物,以求降低分析費(fèi)用有一定的實(shí)用性。如以mnso4 代替ag2 so4 是可行的,但回流時(shí)間仍較長(zhǎng)。ce ( so4 ) 2 與過(guò)渡金屬混合顯示出很好的協(xié)同催化效應(yīng),如以mnso4 - ce ( so4 ) 2復(fù)合催化劑代替ag2 so4[ 1 ] ,測(cè)定廢水cod,不但可降低測(cè)定費(fèi)用,還可降低溶液酸度和縮短分析時(shí)間,與重鉻酸鉀法無(wú)顯著差異。

1.1.2微波消解法　如微波消解無(wú)汞鹽光度法測(cè)定cod;微波消解光度法快速測(cè)定cod;無(wú)需使用hgso4 和ag2 so4 測(cè)定cod 的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測(cè)定生活污水cod 等。ramon[ 2 ]等采用聚焦微波加熱常壓下快速消解測(cè)定cod。

與標(biāo)準(zhǔn)回流法相比,微波消解時(shí)間從2h縮短到約10min,且消解時(shí)無(wú)需回流冷卻用水,耗電少,試劑用量大大降低,一次可完成12 個(gè)樣品的消解,減輕了銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染[ 3 ] 。專著[ 4 ]對(duì)此作了較全面的總結(jié)。

1.1.3聲化學(xué)消解法　盡管微波消解時(shí)間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時(shí)間。而超聲波消解方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,且不受污染物種類及濃度的限制,近年來(lái)已有一些應(yīng)用研究[ 5 ] 。鐘愛(ài)國(guó)[ 6 ]使用自制的聲化學(xué)反應(yīng)器對(duì)不同水樣進(jìn)行了聲化學(xué)消解試驗(yàn),提高了分析效率,減少了化學(xué)試劑用量, cod 測(cè)定范圍150mg ·l - 1 ～ 2000mg·l - 1 ,標(biāo)準(zhǔn)偏差≤615% ,加標(biāo)回收率96% ～120%。超聲波消解時(shí),超聲波輻射頻率和聲強(qiáng)是兩個(gè)重要的影響因素。試驗(yàn)表明,超聲波輻射標(biāo)準(zhǔn)水樣30min 時(shí), 低頻( 20khz) 、適當(dāng)高的聲強(qiáng)(80w·cm- 2 )有利于水樣的完全消化。

1.1.4光催化氧化法　紫外光氧化快速、高效,在常溫常壓下進(jìn)行,不產(chǎn)生二次污染,因此對(duì)水和廢水分析的優(yōu)勢(shì)特別突出。近幾年來(lái),半導(dǎo)體納米材料作為催化劑消除水中有機(jī)污染物的方法已引起了人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)用能量等于或大于半導(dǎo)體禁帶寬度(312ev)的光照射半導(dǎo)體時(shí),可使半導(dǎo)體表面吸附的羥基或水氧化生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基( ·oh) ,從而使水中的有機(jī)污染物氧化分解。艾仕云等[ 7 ]提出納米zno 和kmno4協(xié)同氧化體系,并據(jù)此建立了測(cè)定cod 的方法,所得結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)。他們還使用k2 cr2o7 氧化劑、納米tio2 光催化劑測(cè)定cod[ 8 ] 。通過(guò)光催化還原k2 cr2o7 生成的cr3 +濃度變化,可以獲得樣品的cod值。但反應(yīng)仍需恒溫?cái)嚢?反應(yīng)液需離心過(guò)濾。操作煩瑣,且不能在線快速分析。

1.2　測(cè)定方法的改進(jìn)

1. 2. 1分光光度法　分光光度法測(cè)定cod是在強(qiáng)酸性溶液中過(guò)量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質(zhì), cr6 +還原為cr3 + ,英語(yǔ)論文利用分光光度計(jì)測(cè)定cr6 +或cr3 +來(lái)實(shí)現(xiàn)cod 值測(cè)定。inaga 等以ce ( so4 ) 2作氧化劑,加熱反應(yīng)后測(cè)定吸光度,計(jì)算出cod值。konno使用自制的比色計(jì)與pc機(jī)相聯(lián)測(cè)定cod,所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法基本一致。光度法測(cè)得cod值快速、準(zhǔn)確、成本低等。目前,國(guó)內(nèi)外不少cod快速測(cè)定儀均是基于光度法原理。如美國(guó)hach公司制造的cod測(cè)定儀是美國(guó)國(guó)家環(huán)保局認(rèn)可的cod測(cè)量方法。

1. 2. 2電化學(xué)分析法

(1)庫(kù)侖法　庫(kù)侖法是我國(guó)測(cè)定cod的推薦方法,該法利用電解產(chǎn)業(yè)的亞鐵離子作庫(kù)侖滴定劑進(jìn)行庫(kù)侖滴定, 根據(jù)消耗的電量求得剩余k2 cr2o7 量,從而計(jì)算出cod。廣州怡文科技有限公司和

1.2.3化學(xué)發(fā)光法　根據(jù)重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產(chǎn)物cr3 +濃度與cod值成正比關(guān)系,以及在堿性條件下, luminol - h2o2 - cr3 +體系產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光的原理,文獻(xiàn)[ 18, 19 ]提出一種用光電二極管做檢測(cè)器測(cè)定水體化學(xué)需氧量的新方法。

1.2.4紫外吸收光譜法　紫外吸收光譜法是通過(guò)測(cè)量水樣中有機(jī)物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長(zhǎng)) ,直接測(cè)定cod。已有工作表明,不少有機(jī)物在紫外光譜區(qū)有很強(qiáng)的吸收,在一定的條件下有機(jī)物的吸光度與cod 有相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可直接測(cè)定cod。這種方法不像cod、總有機(jī)碳( toc)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關(guān)性,也能真實(shí)反映有機(jī)物含量。基于紫外吸收原理測(cè)定cod 的儀器已有生產(chǎn)。這類方法均不需添加任何試劑、無(wú)二次污染、快速簡(jiǎn)單,但前提條件是水質(zhì)組成必須相對(duì)穩(wěn)定。此方法在日本已是標(biāo)準(zhǔn)方法,但在歐美各國(guó)尚未推廣應(yīng)用,在我國(guó)尚需開展相關(guān)的研究。

2　自動(dòng)在線分析技術(shù)

流動(dòng)分析( fa)用于水樣cod的測(cè)定可將樣品消解和測(cè)定實(shí)現(xiàn)一體化,留學(xué)生論文使整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)在線化、自動(dòng)化。korinaga[ 20 ]提出以ce ( so4 ) 2 為氧化劑,采用空氣整段間隔連續(xù)流動(dòng)分析法對(duì)環(huán)境水樣中的cod進(jìn)行測(cè)定,采樣頻率達(dá)90次/h,但需特制的閥,且管長(zhǎng)達(dá)18m。陳曉青等[ 21 ]提出測(cè)定cod的流動(dòng)注射停流法,系統(tǒng)以微機(jī)控制蠕動(dòng)泵的啟停,并記錄分光光度計(jì)檢測(cè)到的信號(hào)。由于停流技術(shù)的引入,解決了慢反應(yīng)中樣品的過(guò)度分散問(wèn)題。

cuesta等[ 22 ]提出cod的微波消解火焰原子吸收光譜- 流動(dòng)注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機(jī)物質(zhì)還原的cr6 +保留在陰離子交換樹脂上, cr6 +經(jīng)洗脫后用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。這種方法在檢測(cè)中沒(méi)有基體效應(yīng)的影響。

盡管流動(dòng)注射分析的優(yōu)勢(shì)突出,但仍免不了傳統(tǒng)加熱方式。為了提高在線消解效率,不得不加長(zhǎng)反應(yīng)管或采用停留技術(shù),這又導(dǎo)致分析周期延長(zhǎng)或低的采樣頻率。醫(yī)學(xué)論文微波在線消解效果雖好,但去除產(chǎn)生的氣泡使流路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但德忠等[ 23 ]將流動(dòng)注射和紫外光氧化技術(shù)引入高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的流動(dòng)分析體系,并對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進(jìn)行了研究,反應(yīng)僅需約115min,回收率8310%～11110%,檢測(cè)限為016mg/l。用此方法成功測(cè)定了cod質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)(qcspex - pem - wp)和英格蘭普利茅斯tamar河水樣品。

yoon - chang[ 24 ]將光催化劑二氧化鈦鋪助紫外光消解與流動(dòng)分析技術(shù)聯(lián)用測(cè)定化學(xué)耗氧量,獲得了好的相關(guān)性。李保新等[ 25 ]把化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)和流動(dòng)分析法結(jié)合測(cè)定高錳酸鹽指數(shù),有機(jī)物在室溫條件下發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng), kmno4 還原為mn2 +并吸附在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂微型柱上,同時(shí)過(guò)量的mno-

4 通過(guò)微型柱廢棄。吸附在微型

柱上的mn2 + 被洗脫出來(lái)使用h2o2 發(fā)光體系檢測(cè)。若換用職稱論文重鉻酸鐘氧化劑,在酸性條件下,重鉻酸鉀還原生成的cr ( ⅲ)催化luminol - h2o2 體系產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光可測(cè)定cod。該方法已用于地表水樣cod的測(cè)定。

基于流動(dòng)技術(shù),綜合電化學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)研制的cod 在線監(jiān)測(cè)儀,一般包括進(jìn)樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對(duì)水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能;反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或(和)反應(yīng)室,完成水樣的消解和的反應(yīng);檢測(cè)系統(tǒng)包括單片機(jī)(或工控機(jī)) 、時(shí)序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤和顯示屏等,完成在線全過(guò)程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存及打印輸 參考文獻(xiàn):

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