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1、问答题 LTI碳优点?
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本题答案:1)、LTI碳涂层有足够的强度,十分耐磨。
本题解析:试题答案1)、LTI碳涂层有足够的强度,十分耐磨。
2)、具有优异的血液相容性,不会引起血溶和血栓。
3)、抛光后的Si-C涂层是致密不透性的,不会引起降解反应。
4)、无毒无刺激性,不致癌。
2、问答题 小直径人工血管为什么没有满意的使用效果?查阅文献,你发现解决的途径有哪些?
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本题答案:对动脉粥样硬化引起的小直径血管梗塞或狭窄是目前临床上的
本题解析:试题答案对动脉粥样硬化引起的小直径血管梗塞或狭窄是目前临床上的常见问题,然而目前的小直径人工血管却不并不能达到满意的使用效果,其原因有二:其一是由于小直径血管直径小,血流慢,易形成血栓栓塞;其二是小直径血管直径小,血液中的一些蛋白、脂肪等易停留在血管壁,导致内皮增生。
解决途径一:人工血管内皮化在材料表面种植内皮细胞。
(1)单期种植法:将新鲜获取的内皮细胞在手术前较短时间内种植于人工血管管壁,直接用于手术。但是通畅率无明显提高。
(2)二期种植法:将新鲜获取的内皮细胞先离体培养,再高密度种植于人工血管,然后植入人体,且通畅率明显高于未种植内皮细胞的人工血管。
解决途径之二:基因修饰利用分子生物学技术,在植入的内皮细胞中导入使血管扩张、抗血栓形成的基因片段,有望从根本上提高人工血管的通畅率。
抗凝基因的选择:
1.纤溶酶原激活物基因如组织型纤溶酶原激活物(t-PA.,尿激酶型纤溶酶原激活物、尿激酶。
2.水蛭素
3.一氧化氮合成酶、Ⅹa因子抑制剂、组织因子旁路抑制物、环氧合酶-1、前列腺环素合成酶等。
解决途径之三:改进、优选材料。探究生物相容性、力学性能等物理性能更优良的材料。
3、填空题 生物医用复合材料的结构设计可采用()和()的结构设计方法进行结构材料设计。
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本题答案:结构仿生;功能梯度材料
本题解析:试题答案结构仿生;功能梯度材料
4、问答题 生物材料生物相容性分类有哪些?
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本题答案:生物相容性按材料引起的生物学反应不同一般分为三类。本题解析:试题答案生物相容性按材料引起的生物学反应不同一般分为三类。
一、血液相容性:若材料用于心血管系统和血液直接接触,主要考虑与血液的相互作用,称为血液相容性,它表示材料与血液之间相互适应的程度,指材料和血液接触后不引起血浆蛋白的变性,不破坏血液的有效成分,不导致血液的凝固和血栓的形成。
二、组织相容性:若与心血管系统外的其他活体组织和器官接触,主要考察与组织的相互作用,称为组织相容性,它表示材料与除血液之外的其他组织的相互适应程度,即不引起细胞突变,畸变,癌变以及排斥反应。
三、免疫相容性:当生物材料植入人体后,材料周围的生物环境必定发生变化,人体自身的生理机能就会对变化着的环境进行防御和适应,若植入的材料在一定时期后适应了生物体的微环境,生物体对植入的材料无明显的免疫应答,则认为植入的材料具有较好的免疫相容性。
5、问答题 碳质材料具有哪些性质?
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本题答案:①碳质材料植入人体后化学稳定性好,无毒性,无排异反应,
本题解析:试题答案①碳质材料植入人体后化学稳定性好,无毒性,无排异反应,与人体亲和性好,虽然不能与人体组织形成化学键合,但人体组织会慢慢长入碳质材料的孔隙中,具有诱发组织生长的作用。
②碳质材料具有优良的抗血栓和抗溶血作用性质,不会诱发血栓。
③碳质材料具有优良的机械性质,并可以通过不同的工艺改变其结构来调整其机械性能,以满足不同用途的需要。
6、问答题 我国医疗器械管理的4个发展阶段?
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本题答案:一、供不应求,管理起步阶段:时间是在解放初期到文化大革
本题解析:试题答案一、供不应求,管理起步阶段:时间是在解放初期到文化大革命之间,这期间医疗器械管理的主要方式是依靠标准来引导,约束企业生产合格的医疗器械。对于企业不执行标准,生产不合格品的行为,政府只能用行政方式给予批评,严重者追究其行政责任。
二、质量矛盾上升阶段:时间是从文化大革命到改革开放之前。为了减少不合格品,政府采用了两种主要管理方法:一是组织开展行业质量大检查,检查企业是否执行标准;二是开展优质产品的评比,依据也是标准。以标准为依据来督促或引导企业生产合格品是这一阶段医疗器管理的主要方法。
三、把安全性、有效性摆上日程的阶段:改革开放是推动我国经济发展的大政方针,我国的医疗器械监督管理也受益于这一方针。
四、走上法制化监督管理的阶段
7、问答题 硬组织修复材料中的复合材料有哪些种类?
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本题答案:HA/壳聚糖复合材料
HA/胶原复合材料本题解析:试题答案HA/壳聚糖复合材料
HA/胶原复合材料
HA/胶原—透明质酸复合材料
HA/明胶复合材料
HA/纤维蛋白粘合剂复合材料
HA/聚乳酸复合材料
HA/聚乙烯复合材料
HA/聚羟基丙酸酯复合材料
HA/聚甲基丙酸甲酯复合材料
8、问答题 生物医学工程的基本任务是什么?
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本题答案:生物医学工程学是将工程学技术依据生物学原理应用于医学领
本题解析:试题答案生物医学工程学是将工程学技术依据生物学原理应用于医学领域所形成的融合性学科。其基本任务是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。
9、填空题 医用金属材料最重要的应用:()、()、()、()。
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本题答案:骨折内固定板;螺钉;人工关节;牙根种植体
本题解析:试题答案骨折内固定板;螺钉;人工关节;牙根种植体
10、问答题 羟基磷灰石的烧结方法有哪些?
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本题答案:有常规烧结、热压烧结、热等静压烧结和冷等静压烧结
本题解析:
试题答案有常规烧结、热压烧结、热等静压烧结和冷等静压烧结
11、问答题 口腔材料在生物材料中的地位。
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本题答案:WHO的十大健康标准之一就是牙齿清洁,无蛀牙,无疼痛,
本题解析:试题答案WHO的十大健康标准之一就是牙齿清洁,无蛀牙,无疼痛,牙龈颜色正常,无出血。口腔健康是人类文明的窗口,社会进步的标志。
12、填空题 仿生研究主要包括仿生()、()和()三个步骤。
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本题答案:分析;设计;制备
本题解析:试题答案分析;设计;制备
13、问答题 戊二醛处理生物瓣的作用?
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本题答案:A.使胶原分子交联,使处理后的生物组织更结实、更稳定,
本题解析:试题答案A.使胶原分子交联,使处理后的生物组织更结实、更稳定,增加材料的强度和耐久性;
B.封闭抗原基,使抗原性大大降低;
C.消毒。
14、问答题 医疗器械生物学评价标准中的问题和展望?
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本题答案:现有评价标准中存在的问题:
一、血液相容性试
本题解析:试题答案现有评价标准中存在的问题:
一、血液相容性试验只涉及需要评价的内容,而无标准的试验方法;亚急性和长期毒性试验提出了原则要求,也无标准的试验方法;
二、局部植入试验虽然有详细的试验操作过程和要求,但对结果的评价只提出了原则要求,太含糊,不易做出准确判断;
三、对体内可降解的材料或器械规定需要规定体内降解试验,但无标准的试验方法;
四、在生物学评价项目和方法中缺少对免疫体系的评价项目和试验方法;
五、通过细胞学,组织学和整体动物学来评价医疗器械对生物体的影响,而没有深入到分子水平。
生物学评价标准化展望:
一、生物学评价原则的不断发展
二、生物学评价方法的不断完善(血液相容性、免疫毒性、亚急性(亚慢性毒性))
三、降解产物的定性和定量
15、问答题 生物降解、生物吸收、以及生物再吸收的区别(即定义)是什么?
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本题答案:①生物降解(Biodegradation):通过增溶、
本题解析:试题答案①生物降解(Biodegradation):通过增溶、水解或生物体中的酶以及其它生物活性物质的作用使材料转化成一些较小的复杂的中间产物或终产物。
②生物吸收(Bioabsorption):材料从其应用部位消失的现象。
③生物再吸收(Bioresorption):材料降解为可被生物体从体内消除的低分子量物质。
16、问答题 牙组织主要由哪几部分组成?
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本题答案:牙组织由牙釉质、牙本质和牙骨质三部分组成
本题解析:试题答案牙组织由牙釉质、牙本质和牙骨质三部分组成
17、问答题 生物医学材料辐射灭菌法的特点和应用范围?
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本题答案:特点:优点是灭菌彻底、操作安全、不污染环境,穿透能力强
本题解析:试题答案特点:优点是灭菌彻底、操作安全、不污染环境,穿透能力强,效果好,可以在材料和器具包装后再消毒,可以在常温下进行,不必考虑材料耐热问题;过程可以连续化自动化,可靠性高,大量生产(或成批进行)时经济效果好;节约能源,处理费用较低。不会产生残留;对所有类型微生物都有效果。缺点是高分子材料可能发生降解或交联,材料颜色可能变黄甚至完全变暗。应用范围:相对湿度以45%~60%比较适宜。温度宜于10~55%范围;紫外线灯管无尘油垢。
18、问答题 生物医学材料的主要分类有哪些?
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本题答案:按医用材料的来源分类:
一、人体自身组织:如
本题解析:试题答案按医用材料的来源分类:
一、人体自身组织:如自身隐静脉;
二、同种器官与组织:如人尸体角膜;
三、异种同类器官与组织:如猪肾脏;
四、天然生物材料的提取与改性:如动物皮、骨胶原的提取,经处理制成缝线;
五、合成材料:如硅橡胶制作人工瓣膜。
按材料的属性可分为:
一、无机生物材料(金属与合金材料(不锈钢、金、钛及其合金)、碳素材料、生物活性材料、玻璃材料)
二、有机生物材料(是具有一定生物相容性的合成高聚物材料,包括:硅橡胶、聚碳酸酯、聚胺酯及其嵌段共聚物、尼龙、聚丙烯晴、聚烯烃、聚醚、聚砜、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等)
三、复合生物材料
四、天然生物材料(再生纤维、胶原、弹性纤维原、透明质酸、甲壳素、软骨素等)
五、杂化生物材料
按医用材料在人体的应用部位分为:
一、硬组织材料:齿科材料、骨科材料;
二、软组织材料:各种填充、整复材料;
三、心血管材料(抗凝血材料):人工血管、人工导管等;
四、血液代用材料:人工红血球、代用血浆。
五、透析及超滤用膜材料:血液净化、血浆分离用膜材料。
按医用材料的使用要求分为:
一、非植入性材料和制品:聚丙烯聚乙烯,一次性注射器;
二、植入性材料和制品:聚四氟乙烯,心脏修补片;
三、血液接触性材料和制品:聚氨酯,心脏反搏气囊;
四、降解和吸收性材料与制品:聚乳酸,手术缝线;
五、其他:聚苯乙烯,乳胶。
其他生物医用材料:
一、纳米生物材料;
二、组织工程材料;
三、基因芯片材料;
四、微电子植入系统材料。
19、问答题 生物医学材料的现状和发展趋势?
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本题答案:我国研究现状:1995年起资助和启动了组织工程及相关领
本题解析:试题答案我国研究现状:1995年起资助和启动了组织工程及相关领域的研究;1996年世界上第一个在裸鼠背上复制“人耳”形成了人耳廓形态软骨的试验由曹谊林教授完成。1999年,以上海第二医科大学曹谊林教授为首席科学家的《组织工程基本科学问题》列入“国家重点基础研究规划”项目(即973)。
国外发展状况:50年代开始推广应用,60-70年代蓬勃发展,并形成规模产业;美国生物材料及制品:1976年销售额已达6.75美元,1986年猛增到30亿美元。1997年美国已达到560亿美元相当于其半导体工业产值,全球则已达1200亿美元;1997年美国预测:未来十年生物医学工程产业39项新产品中生物材料、人工器官与组织工程产品几乎占50%
国内生物材料的发展状况:70年代中期只有零星的应用研究;70年代末80年代初开始真正发展;80年代中期一批材料工作者和化学工作者转移到生物材料及其制品的开发研究方面;研究内容遍及有机,无机以及天然生物材料。
国内外发展趋势:
一、致力提高材料的生物相容性,开发生物相容性更好,更能适应人体生理需要的新材料。
二、材料科学与生物学的融合,赋予材料生物结构和生物功能使之成为有“生命”的生物材料。
三、利用生物分子材料学和组织工程学研究人体器件替代人体器官。组织工程赋予材料诱导组织再生的生物功能。
四、常规材料产业相当长时间内仍处于主导地位(不过这个时代即将过去)
途径:
一、尝试应用分子设计学方法和仿生学方法,开发生物相容性更好的新材料。
二、医疗技术发展:由通用到个体化,将大创伤转变为微创伤,再转变为无创伤。
三、医用植入体和器械:矫形外科植入体和器械;心血管系统修复器械;人造心瓣膜、人造血管、血管内支架;软组织和神经修复体;血液净化材料和体外循环系统;药物和生物活性物质控制释放。
20、问答题 各种人工肝支持系统的工作原理?
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本题答案:⑴非生物型人工肝非生物型人工肝以血液透析、血液滤过、血
本题解析:试题答案⑴非生物型人工肝非生物型人工肝以血液透析、血液滤过、血液灌流、血浆置换、连续性血液净化等血液净化技术清除体内毒性物质,维持人体内环境稳定的技术方法。早期非生物型人工肝装置的设计以小分子毒物血液解毒功能为主。到20世纪70年代,随着膜材料技术的发展,血液净化治疗肝病的疗效有所提高。血浆置换是国内应用最多最广泛的非生物人工肝治疗方法,它依靠血浆交换、交换输血技术,祛除毒性物质补充生物活性物质。近年来连续性血液净化技术,以缓慢的血流速度持续稳定进行溶质交换和水分清除,具有血流动力学稳定、有效地祛除细胞因子及炎性介质,可提供充分的营养支持、改善组织氧代谢、持续维持内环境稳定等优点。对于重症肝病患者,尤其是血流动力学不稳定和严重高分解代谢的患者,提供了有效地治疗手段。
⑵生物型人工肝生物型人工肝是利用人或动物的肝组织匀浆、分离的肝细胞、肝脏切片或全肝等与生物合成材料相结合的体外装置,主要由肝细胞来源、细胞培养方式和生物反应器三要素构成。生物人工肝系统是将体外培养增殖的肝细胞(人肝细胞、动物肝细胞、人肝细胞系、基因转化细胞)置于特殊的生物反应器中,利用体外循环装置将肝功能衰竭患者的血液/血浆引入生物反应器内,通过对患者血液/血浆中毒性物质的摄取、转化和代谢,同时合成患者机体所缺乏的必需物质,从而稳定肝功能衰竭患者的内环境,达到病情改善的效果。
⑶混合型人工肝混合型人工肝是将非生物型与生物型人工肝相结合的一套以血液净化为基础的治疗设备,集成血浆置换、分子吸附和生物反应的混合型治疗手段,在缓解重型肝炎、肝衰竭患者的病情上起到重要的支持功能,并为延长患者生命、争取肝移植时间等方面发挥重要的作用。目前已进入动物实验和Ⅰ/Ⅱ期临床试验,并取得了良好效果,但它尚不能完全替代肝脏的功能。
21、问答题 生物医学材料热灭菌法的分类、特点和应用范围?
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本题答案:分为干热灭菌法和湿热灭菌法。
干热灭菌法:特
本题解析:试题答案分为干热灭菌法和湿热灭菌法。
干热灭菌法:特点是使用方便,可以在干燥情况下对大规模的装置进行杀菌操作。缺点是传热效果较慢,穿透力不是太强。应用范围:一般繁殖体在干热80~100摄氏度中经1小时可以杀死,然而在孢子形成菌里面,即使是300摄氏度,也有30%侥幸,所以要注意。
湿热灭菌法:特点是穿透力较强,杀菌力增强;灭菌可靠,操作方便;易于控制,经济。应用范围:不能适应工业规模高分子制品的灭菌要求。
22、问答题 目前在组织工程皮肤研究中,哪些细胞作为种子细胞研究得较多?
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本题答案:种子细胞:具有特定的分化表型或定向分化潜能,不引发移植
本题解析:试题答案种子细胞:具有特定的分化表型或定向分化潜能,不引发移植免疫排斥反应,来源可靠。目前来源有:自体细胞、异种细胞、同种异体细胞。干细胞最有应用前景。
⑴自体细胞
从理论上讲,最理想的皮肤组织工程种子细胞需携带全部基因组型,满足此条件的目前只有自体组织细胞,如:成纤维细胞、血管内皮细胞与表皮细胞。
①成纤维细胞成纤维细胞是皮肤组织损伤后的主要修复细胞,在修复过程中,成纤维细胞主要是通过分泌胶原纤维和基质成分,重新建立真皮与表皮之间的再次连接,为表皮细胞的覆盖创造条件。将成纤维细胞与胶原混合构成的类真皮层可促进上皮细胞生长及真皮与表皮的重组,提高愈后皮肤的结构性能并改善移植后创面的外观。此外,成纤维细胞还可以分泌成纤维细胞生长因子,调节与表皮细胞间相互作用,从而促进表皮细胞的增殖、迁移及分化,在调节表皮细胞形态及细胞外基质的合成方面也起到重要的作用。
②血管内皮细胞与表皮细胞在自体皮肤移植的实验中,血供不足是造成移植物成活率低的重要原因。将内皮细胞引入支架材料中,可以促进人工皮肤的血管化速度。将血管内皮细胞与成纤维细胞共培养,还可形成毛细血管样结构。表皮细胞的培养受自身增殖能力的限制,需要三四周的培养时间,对于急需覆盖创面的大面积创伤患者,还不能满足治疗需要。提取自体细胞都要从自体取材,不仅会造成新的损伤,而且体外扩增能力极为有限,多次传代后即丧失形成能力。对大面积Ⅲ度烧伤、广泛瘢痕切除、外伤性皮肤缺损以及皮肤溃疡等导致的严重皮肤缺损,仅靠自体取材难以实现皮肤的再生,因此要构建出满足临床需要的皮肤替代物,就必须找到一种新的理想的种子细胞。
⑵干细胞
皮肤干细胞是目前引起广泛关注的一类成体干细胞,当皮肤因外伤、疾病等原因导致损伤时,皮肤干细胞会及时增殖分化生成相关细胞,从而修复机体受损结构,因此干细胞的培养与分离对于皮肤损伤修复具有重要意义。利用皮肤干细胞的增殖分化特性制备人工皮肤是目前重要的研究方向,较受关注的研究有表皮干细胞、骨髓间充质干细胞、毛囊干细胞和脂肪干细胞等。
①表皮干细胞表皮干细胞来源于外胚层,具有双向分化的能力,位于与真皮乳头层顶部相连的基底层或表皮基部的基底层。正常情况下,大部分的表皮干细胞处于静息状态,只有部分细胞脱离干细胞群落进入分化周期,向下迁移可分化为表皮基底层细胞,进而生成毛囊;向上迁移则最终分化为各种表皮细胞。移植到创面的表皮干细胞可以向表皮分化,具有分化为毛囊和汗腺等结构的潜能
②骨髓间充质干细胞骨髓间充质干细胞是一种近年来被广泛关注的种子干细胞,它具有向多种中胚层和神经外胚层来源的组织细胞分化的能力。当把骨髓间充质干细胞植入体内,其可在多种组织如肺、骨、软骨、皮肤等处增殖和分化,并表现出相应组织细胞的表型。自体骨髓间充质干细胞接种于表皮细胞诱导体系3d后细胞即发生形态改变,诱导分化的细胞大部分为表皮干细胞;将骨髓间充质干细胞和支架材料复合后移植可明显促进皮肤缺损创面愈合。因此,骨髓间充质干细胞作为种子细胞构建具有生物学功能的组织工程化全层皮肤具有很好的可行性。
③毛囊干细胞目前研制得较好的组织工程皮肤在体外及移植于创面后具有正常表皮的自我更新能力,即保留了干细胞自我更新与分化潜能的特性,但如何在复合皮中实现毛囊、汗腺、皮脂腺等附属器的重建是组织工程皮肤研究的又一大挑战。位于表皮之下的毛囊隆突处的毛囊干细胞,不仅能向下转移到毛囊,生成毛囊组织中的多种细胞,而且还能从毛囊外根鞘向上迁移形成表皮。因此其也是一种具有潜力的可以进一步完善组织工程皮肤性能的功能细胞。
④脂肪干细胞由于其可直接从抽吸出的皮下脂肪颗粒中分离获取,即使是大面积皮肤缺损的患者,也可以通过脂肪抽吸术获取足够量的脂肪颗粒悬液或脂肪组织。脂肪干细胞在体外可大规模培养和扩增并且具有多向分化的潜能,相对于从骨髓中获取骨髓间充质干细胞对患者造成的创伤小得多,同时也避免了许多伦理问题。脂肪干细胞可被诱导分化为中胚层的众多细胞系,包括骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞和脂肪细胞等。脂肪干细胞分化为表皮细胞的研究目前还不多,如果能取得突破性进展的话,将对解决临床上严重创伤、大面积烧伤患者的皮肤来源紧张问题和促进难愈创面的修复等问题提供很好的解决方法。因此,脂肪干细胞可能成为今后皮肤组织工程研究的理想种子细胞。
23、问答题 医疗器械的安全性评价程序有哪些?
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本题答案:物理化学性能评价—生物学评价—
本题解析:试题答案物理化学性能评价—生物学评价—临床研究
24、问答题 天然及合成高分子材料各有哪些优缺点?
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本题答案:*天然高分子材料:
①优点:生物相容性好,无
本题解析:试题答案*天然高分子材料:
①优点:生物相容性好,无毒副作用
②缺点:力学性能较差,药物释放速度不可调控
*合成高分子材料:
①优点:力学性能更好、更全面,药物释放速度可通过调节高分子载体
材料的降解速度来控制,易于对载体进行修饰。
②缺点:需要选择生物相容性好且毒副作用小的载体,这类载体材料的选择范围较窄。
合成高分子材料正逐渐取代天然高分子材料
25、问答题 生物医用金属材料在人体生理环境下的腐蚀主要有哪几种类型?
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本题答案:1.均匀腐蚀
2.点腐蚀
3.电偶
本题解析:试题答案1.均匀腐蚀
2.点腐蚀
3.电偶腐蚀
4.缝隙腐蚀
5.晶间腐蚀
6.磨蚀
7.疲劳腐蚀
8.应力腐蚀
26、问答题 哺乳动物硬组织中主要的无机/有机成分是什么?
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本题答案:无机成分是羟基磷灰石,有机成分是骨胶原蛋白。
本题解析:试题答案无机成分是羟基磷灰石,有机成分是骨胶原蛋白。
27、问答题 软骨中根据基质纤维的性质和含量不同可分为哪几类?
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本题答案:1.透明软骨
2.弹性软骨
3.纤
本题解析:试题答案1.透明软骨
2.弹性软骨
3.纤维软骨
28、问答题 什么是纳米材料?它有哪些独特的性质?
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本题答案:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1
本题解析:试题答案纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。纳米粒子的粒径(10纳米~100纳米)小于光波的长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。
29、问答题 羟基磷灰石作为硬组织修复材料的应用有哪些?
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本题答案:陶瓷材料:陶瓷粉体材料、陶瓷烧结材料
涂层材
本题解析:试题答案陶瓷材料:陶瓷粉体材料、陶瓷烧结材料
涂层材料:不锈钢基质、纯钛基质、钛合金基质
复合材料:与胶原复合、与聚乳酸复合、与壳聚糖复合
30、问答题 血红蛋白的修饰方法有哪些?各有什么优缺点?
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本题答案:血红蛋白(HB.的修饰方法有三种,
①交联血
本题解析:试题答案血红蛋白(HB.的修饰方法有三种,
①交联血红蛋白在α或β链之间进行化学连接,维持Hb四聚体结构,同时降低Hb氧亲和力,增加向组织释氧的能力。但循环半衰期仍然较短,不能满足临床应用要求。
②聚合血红蛋白在交联的基础上进一步进行分子间聚合,加大分子量,延长循环半衰期。但分子量不均一。
③共轭连接血红蛋白分子间聚合,将游离的Hb四聚体接于其它可溶性大分子聚合物上,从而加大Hb的分子量,稳定四聚体结构。
31、问答题 硬组织修复材料的要求(生物学性能,生物力学性能)有哪些?
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本题答案:生物学性能要求:具有生物相容性,除了无毒、不致畸等条件
本题解析:试题答案生物学性能要求:具有生物相容性,除了无毒、不致畸等条件外,还要利于细胞粘附,增殖;材料应该是生物活性的,可与骨组织形成骨性键合,增强界面强度;生物降解性:在一定时间内被宿主骨替代,不影响骨组织的修复,无毒副作用;诱导再生性:通过自身或添加骨诱导因素,刺激或诱导骨骼生长。
力学性能要求:材料应具有力学相容性,除了力学达到骨修复要求的力学性能外,还应和骨力学性能相匹配;材料在降解过程中,力学性能不能下降的太快;机械耐受性:在一定的时间内保持支持功能。
32、问答题 什么是生物医用材料?
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本题答案:是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或
本题解析:试题答案是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的材料。
33、问答题 对于高分子材料而言,对组织生物学反应有影响的有哪几个方面?
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本题答案:1.高分子材料中的杂质;
2.高分子材料的物
本题解析:试题答案1.高分子材料中的杂质;
2.高分子材料的物理力学性能;
3.高分子材料的形状;
4.表面的形状结构;
5.高分子材料本体的化学结构;
6.材料表面的分子结构与性质
34、问答题 生物医学材料的主要性能?
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本题答案:生物材料实质上是一种特殊的功能材料。是一类与人类生命和
本题解析:试题答案生物材料实质上是一种特殊的功能材料。是一类与人类生命和健康密切相关的新材料。凡是应用于人体的生物材料都应具有良好的生物性能,这是保证其临床安全有效应用的重要技术指标。生物功能性和生物相容性是评价生物医学材料最终能否应用于人体的两个最基本的标准。
35、问答题 请说明血液的作用和功能。
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本题答案:①血液在血管中由于心脏收缩的推动作用而遍布全身,浸润着
本题解析:试题答案①血液在血管中由于心脏收缩的推动作用而遍布全身,浸润着各个生活细胞,使它们进行各种生命活动。
②血液接受由消化道吸入的水、养分和由呼吸器官吸入的氧供给细胞,同时把细胞代谢废物和二氧化碳送到排泄器官,排出体外。
③血液能把激素送到各种器官,以调节它们的活动。
④血液还具有调节体温、杀菌和免疫等功能。
36、问答题 查阅文献,了解人工心脏及心脏辅助装置的研究。这是一个活跃的研究领域吗?你发现研究的重点是什么?
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本题答案:1.存在的问题
A.抗血栓性能的提高;
本题解析:试题答案1.存在的问题
A.抗血栓性能的提高;
B.机械性能的改进,实现生理性调控;
C.植入后感染;
D.能源;
E.长期性、永久性植入。
2.发展方向
A.小型化,微型化,同时具有高供血效能;
B.无线自动控制,体内外无连线,根据身体需要自动调控生理参数;
C.不凝血,不老化,不腐蚀,经久耐用;
D.安全可靠的控制系统和能源供应
37、问答题 心脏起搏器、主动脉内气囊反搏、动力性心肌成形术、骨骼肌心脏辅助,它们辅助心脏工作的原理?
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本题答案:心脏起搏器是通过发放电脉冲模拟心脏的冲动发生和传导等电
本题解析:试题答案心脏起搏器是通过发放电脉冲模拟心脏的冲动发生和传导等电生理功能,治疗由于某些心律失常所致的心脏机能障碍的一种电子装置。1)构造:它由脉冲发生器和电极-导线构成。·脉冲发生器:由能源、释放与调节电脉冲的电路和外壳组成,要求小、轻、薄、功能多、寿限长、安全可靠。·电极按其接触心肌的部位分为:心外膜-心肌电极、心内膜电极;起搏方式分为单极起搏和双极起搏。导线包括金属丝导体和绝缘包鞘。
利用一根带有气囊的导管插入主动脉内,配合病人的心脏的收缩与舒张进行抽吸与加压,帮助心脏工作。分为以下两个阶段:1)收缩抽吸:在心室收缩之前的瞬间,控制装置抽气,致使气囊收缩,主动脉压力下降,留出主动脉空间,心脏射血进入主动脉,可缓解心脏负荷。
2)舒张加压:在心室舒张之前的瞬间,气囊突然充气,排开一定的血液,使主动脉的压力增大,心脏出口处压力增高,冠状动脉和其它几个动脉分支灌注压增大,血液被压入这些动脉,使心肌缺血得到缓解,其它血管的血液供应也得到改善,心搏出量上升,并对脑及上肢的供血也得到改善。这一充气扩张过程又叫做“反搏”。
应用带神经血管蒂的背阔肌包裹心室,同时植入心脏肌肉刺激系统,在该系统的脉冲刺激下,移植的背阔肌转化为耐疲劳肌肉,并与心室同步收缩,增强心脏的收缩功能,限制心室的继续扩张,从而达到长期辅助心脏,治疗慢性心力衰竭的目的。
38、问答题 生物降解材料有哪些优势?
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本题答案:1.一般所指的生物降解材料是一种人工合成的高分子有机物
本题解析:试题答案1.一般所指的生物降解材料是一种人工合成的高分子有机物,或天然高分子材料,其在体内经水解、氧化反应,最终代谢产物为CO2和H2O,通过呼吸系统或泌尿系统排出体外,不在体内蓄积,也不需二次手术取出。2.生物降解材料具备足够的强度,能起到很好的固定作用。
3.生物降解材料随时间延长而逐渐失去强度,使正常的应力沿骨干传递。
4.生物降解材料具有良好的组织相容性、几乎没有毒性作用,可以促使骨折早日愈合、并尽可能减少并发症的发生等。
39、问答题 人工肾进行血液净化有哪几种方法?
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本题答案:血液透析法、血液过滤法、血液透析过滤法、血浆交换法和血
本题解析:试题答案血液透析法、血液过滤法、血液透析过滤法、血浆交换法和血液毒素吸附法。
40、问答题 如果让你设计并制作一个中空纤维膜肺,该怎么做?叙述你的设计、制作过程。
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本题答案:(1)设计A.选材:首先根据医用高分子材料的基本性能要
本题解析:试题答案(1)设计A.选材:首先根据医用高分子材料的基本性能要求,常用的有均质膜材料,如硅橡胶和多孔膜材料,如聚丙烯。二者各有优缺点,前者气血完全隔离,可有效防止气栓形成;由于无孔,无血浆渗漏。但是,其机械强度较低,且气血交换阻力大。后者透气性好,气血交换阻力低;毒性低;血液相容性好;机械强度较高;价格较低。但是有气栓的危险、血浆渗漏等问题。但相比均质膜材料而言,总体的性能优于前者。故我将选用PP膜材,其尺寸根据有效面积计算。
B.血流及气体流道设计:目前主要有两种结构,管壳流式(内走血)和交叉流式(外走血)。前者血液流动呈细线状,气体与血液之间的交换阻力较大,几乎占全部阻力的90%。而后者由于血液侧流动的混合特性,其流道弯曲,方向多变,众多的阻挡形成局部的二次流,从而降低了血液侧传质阻力,可使总传质系数相对于管壳流式 提高2-3倍。为了克服层流,增大血气交换,应减少血膜厚度和纤维直径,并采用交叉流式结构设计。
C.外壳及内芯设计:使用有机玻璃,根据纤维用量设计外壳、内芯的长度和内外径。注意纤维束与外壳内芯要紧密接触,避免血液短路。
(2)制作
A.制膜其大致过程是原材料纺丝清洗充填甘油卷绕
其中,纺丝方法有两种,a融熔纺丝法将聚合物加热熔融后压入纺丝头的环形喷口,喷出成为液态细流,在气体或液体介质中冷却成为纤维的纺丝方法。B.溶液纺丝法将聚合物溶液压入纺丝头的环形喷口,喷出成为液态细流,立即进入凝固浴使之固化成纤维的纺丝方法。根据凝固方式的不同可分为湿纺和干纺:
(1)湿纺——在液态介质中固化,喷出的液态细流中的溶剂向液体介质中扩散,聚合物(细流)析出(固化)。
(2)干纺——在气态介质中固化,喷出的液态细流中的溶剂快速挥发并被热气流带走,聚合物(细流)固化。
B.组装和离心封端
C.安装零部件和气密试验
D.包装,灭菌,检验,出厂
41、问答题 材料设计大体可分为哪几个层次?材料设计通常有哪几种方法?
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本题答案:微观层次;亚微观层次;宏观层次
方法:经验性设计
本题解析:试题答案微观层次;亚微观层次;宏观层次
方法:经验性设计;定量性设计;概率性设计
42、问答题 纳米生物医学材料如何分类?
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本题答案:按照材料科学的分类方法,纳米生物医学材料可以分为纳米金
本题解析:试题答案按照材料科学的分类方法,纳米生物医学材料可以分为纳米金属生物材料、纳米无机非金属生物材料、纳米高分子生物材料、纳米复合生物材料几种。但是按照其在生物医学领域的应用则可分为:细胞分离用纳米材料、细胞内部染色用纳米材料、抗菌及创伤敷料用纳米材料、组织工程中的纳米生物材料、生物活性材料几种。
43、问答题 什么是组织、器官以及器官系统?
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本题答案:组织是由细胞和非细胞形态的成分构成的。两种或两种以上的组织结
本题解析:试题答案组织是由细胞和非细胞形态的成分构成的。两种或两种以上的组织结合成较大的功能单位称为器官。几个功能密切相关的器官联合在一起,彼此分工合作以完成一系列生理功能的称为器官系统。
44、问答题 生物医学工程的重要性是什么?
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本题答案:生物医学工程学是生物工程的基本组成部分,而生物工程是当
本题解析:试题答案生物医学工程学是生物工程的基本组成部分,而生物工程是当代最受重视、最具吸引力的高科技领域之一。美国国家研究委员会于年发表的“美国生物工程系统研究”专门报告中,选择了个领域作为当前生物工程研究的重要领域,其中除三个领域属生物技术外,其余的八个领域均属生物医学工程。该报告强调,生物工程中的生物医学工程和生物技术,特别是报告中列举的个重要领域,对于人类的健康、生活及国家的经济前途都是至关重要的
45、问答题 生物相容性具体包含哪几方面?
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本题答案:血液相容性;组织相容性;力学相容性
本题解析:试题答案血液相容性;组织相容性;力学相容性
46、问答题 生物材料对生物体的影响有哪几个方面?
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本题答案:一、血液反应:血小板血栓,凝血系统的激活,纤溶系统的激
本题解析:试题答案一、血液反应:血小板血栓,凝血系统的激活,纤溶系统的激活,溶血反应等;
二、免疫反应:补体系统的激活,抗原—抗体反应,免疫细胞的激活等;
三、组织反应:炎症反应、细胞粘附,细胞增殖、形成伪内膜,细胞质转变;
47、问答题 什么是血液代用品?一种好的血液代用品应具备哪些特点?
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本题答案:血液代用品是指具有载氧能力的、能代替血液在组织中进行氧
本题解析:试题答案血液代用品是指具有载氧能力的、能代替血液在组织中进行氧气和二氧化碳交换的代用品。一种好的血液代用品应具备有效、安全、方便的特点,具体的讲就是载氧力强,稳定性高,在循环中的半衰期长,不长期滞留体内,易保存,保存时间长
48、问答题 口腔材料有哪些种类?
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本题答案:银汞合金、粘固剂和粘结材料、复合树脂、印模材料、模型材
本题解析:试题答案银汞合金、粘固剂和粘结材料、复合树脂、印模材料、模型材料、合金材料、义齿修复用高分子材料、烤瓷材料、口腔种植材料、辅助材料。
49、问答题 羟基磷灰石的制备方法有哪些?本实验室采用了哪些制备方法?
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本题答案:人工合成法:湿式法(水溶液反应)、干式法(固相反应)、
本题解析:试题答案人工合成法:湿式法(水溶液反应)、干式法(固相反应)、水热法、溶胶—凝胶法。天然提取法:海珊瑚水热转化、牛骨、猪骨、人牙。
本实验室采用了水热法。
50、问答题 常用的消毒灭菌方式有几种?
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本题答案:①高温蒸汽灭菌
②化学消毒灭菌
③
本题解析:试题答案①高温蒸汽灭菌
②化学消毒灭菌
③辐照灭菌
④激光灭菌;
⑤气体等离子体灭菌
51、问答题 磁性纳米粒子有哪些生物医学应用,请简单说明其原理。
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本题答案:磁性纳米粒子是一类智能型的纳米磁性材料,既具有纳米材料
本题解析:试题答案磁性纳米粒子是一类智能型的纳米磁性材料,既具有纳米材料所特有的性质如粒径小,比表面极大,偶连容量高,又具有磁响应性及超顺磁性,可以在恒定磁场下聚集和定位、在交变磁场下吸收电磁波产热。利用这些特性磁性纳米粒子被应用于药物载体、细胞分离纯化、磁电转染等方面。近年来由于其可作为对比剂用于磁共振成像、作为热疗介质用于癌症热疗,并且由于磁性纳米粒子在细胞内形成较高浓度后外加磁场可对其进行操纵而使其成为一种新用途/磁力组织工程0(Mag2TE.的材料而引起研究者们的广泛关注。
首先,MNP具有磁响应性,在恒定磁场下磁性粒子可以定向定位移动到靶部位,这是应用于磁性分离、磁力组织工程和肿瘤靶向治疗的基础;一定条件下,磁性粒子在交变电磁场中由于磁滞损耗吸收电磁波而产热,则是肿瘤热疗的基础。而且由于铁磁性物质本身具有居里温度的特点,磁性纳米颗粒可以进行自动控温、恒温,即当温度升至居里点后铁磁性物质失去磁性而降温,低于居里点后又恢复磁性而升温,这对深部肿瘤的热疗具有重要的意义。其次,作为纳米粒子,MNP还具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应,并由此派生出传统固体不具有的许多特殊性质。
52、问答题 什么是形状记忆合金?可分为哪几种?
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本题答案:有些金属材料,在发生了塑性变形后,经过加热到某一温度之
本题解析:试题答案有些金属材料,在发生了塑性变形后,经过加热到某一温度之上(不需受力),就能够回复到变形前的形状,这种现象叫做形状记忆效应。具有形状记忆效应的金属通常是两种以上金属元素组成的合金,这种合金叫做形状记忆合金
单向、双程和全程记忆三种
53、问答题 灭菌效果评价方法?
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本题答案:芽孢是某些微生物生命周期中的正常休眠阶段,其耐杀灭性比
本题解析:试题答案芽孢是某些微生物生命周期中的正常休眠阶段,其耐杀灭性比增殖状态高许多倍。用消毒方法不能杀灭芽孢、肝炎病毒等。由于芽孢膜致密耐热,对化学品等抵抗能力强,因此常以杀灭芽孢作为评价灭菌效果的依据。一般医用外科制品灭菌后芽孢的存活率要低于10-6,也就是说要求灭菌方法安全可靠,以确保灭菌后,在100万次无菌实验中,阳性率不大于1。灭菌过程中,灭杀微生物的速率通常与微生物的浓度或单位体积内微生物的数目成正比。杀灭微生物的速率的另一种表示法是用“1/10减少时间”的D值来表示,即杀灭90%微生物所需要的时间,其为速度常数的倒数。
54、名词解释 杂化材料
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本题答案:指由活体材料和非活体材料所组成的复合体。用于修复、维持
本题解析:试题答案指由活体材料和非活体材料所组成的复合体。用于修复、维持、改善人体组织的功能。
55、问答题 纳米药物系统相对于传统药物有哪些优点?和不足?
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本题答案:优点:首先,由于纳米微粒的超小体积和巨大比表面,纳米药
本题解析:试题答案优点:首先,由于纳米微粒的超小体积和巨大比表面,纳米药物具有较高的载药量,容易穿透血管而不引起血管内皮损伤,保护药物免受酶降解,药物在体内局部聚集浓度高,从而能提高疗效,同时还可以降低药物毒副作用。纳米药物目前已初步用于肿瘤、糖尿病和血管疾病等疾病的试验和临床治疗。其次,纳米微粒还具有表面反应活性高、活性中心多、催化效率高和吸附能力强等特性。因此纳米药物可以制成缓释药物,改变药物在体内的半衰期,延长药物的作用时间;制成导向药物后作为“生物导弹”达到靶向输药至特定器官的目的;在保证药效的前提下,减少用药量,减轻或消除毒副作用;提高药物的稳定性,有利于存储;改变膜运转机制,增加药物对生物膜的透过性,有利于药物透皮吸收及细胞内药效的发挥,增加药物溶解度。总之,纳米药物具有缓释特性,能够延长药物作用时间,靶向输送药物,保证药物作用前提下减少给药剂量,减轻或避免药物毒副作用,提高药物作用稳定性,利于药物储存。能够建立一些新的给药途径,通过修饰实现药物的智能化。而 且能够实现药物向高产、自动化、大规模、低成本、携带储存方便、服用方便、小剂量和低副作用方面发展。
不足:纳米药物的储存存在问题,纳米药物在人体内分散性、稳定性存在问题,纳米药物的精准靶向性存在问题,纳米药物的毒副作用存在问题。
56、名词解释 生物惰性医用无机材料
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本题答案:主要指化学性稳定、生物相容性好的无机材料。
本题解析:试题答案主要指化学性稳定、生物相容性好的无机材料。
57、问答题 提高钛及钛合金的抗腐蚀能力以及硬度和耐磨性的方法有哪些?
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本题答案:表面钝化处理;高温离子氮化及应用离子注入技术处理
本题解析:
试题答案表面钝化处理;高温离子氮化及应用离子注入技术处理
58、问答题 皮肤具有哪些功能?
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本题答案:①皮肤表面有一层酸性皮脂,能抑制病菌的繁殖。
本题解析:试题答案①皮肤表面有一层酸性皮脂,能抑制病菌的繁殖。
②皮肤表面的汗液可以洗净粘附皮肤上的菌落,起到保护机体的作用。
③皮肤中毛细血管的扩张与收缩可以促进和阻止人体热量的传递,可作为人体温度调节系统的一部分。
④皮肤汗腺将水分传递到体外,起排泄器的作用。
59、问答题 软骨的功能有哪些?
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本题答案:润滑、受力、减震。
本题解析:试题答案润滑、受力、减震。
60、问答题 有大量的文献涉及控制血液与材料的相互作用。通过查阅文献,详细了解人体血栓形成的机理,描述由材料引发的血栓形成的途径,这些途径之间有联系吗?有怎样的联系?
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本题答案:1) 正常的血管内膜光滑,血小板不易粘附、聚集。
本题解析:试题答案1)正 常的血管内膜光滑,血小板不易粘附、聚集。
2)内皮细胞能产生抗凝血的物质(如抗凝血酶Ⅲ)和抗血小板聚集的物质(如前列腺环素)。
3)正常血流速度和流向对防止血栓形成起重要作用。正常的血流速度较快,有形成份(细胞)在血管中心流动(轴流),血浆在边缘流动(边流),使血小板不易与血管壁的内皮细胞发生粘附和聚集。
4)正常时,血液中的凝血因子虽不断被激活,但又不断被血液稀释或冲走;尽管血管上时有微量的纤维蛋白沉着,但又不断地被纤维蛋白溶解酶所溶解。
生物材料表面与血液接触后,将通过凝血因子活化途径及血小板活化途径产生凝血,形成血栓。
㈠凝血因子活化途径:生物材料表面与血液接触,活化凝血因子Ⅻ,继而活化凝血因子Ⅺ、Ⅸ、Ⅹ、XIII,产生凝血酶原激活物,激活凝血酶,水解纤维蛋白原,造成纤维蛋白沉积,形成血栓;或者通过组织因子作用,按照外源性途径同样形成血栓。
㈡血小板活化途径:生物材料与血液接触后,首先发生蛋白吸附,进而导致血小板粘附,变形,释放和聚集,最终形成血小板血栓;此外,蛋白吸附还可诱导红细胞粘附,溶血和释放,最终也将产生相同结果。
61、名词解释 生物医用材料
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本题答案:是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物组织或器
本题解析:试题答案是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物组织或器官,增进或恢复其功能的材料
62、问答题 化学键存在哪些种类?请分别举例说明其特征?
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本题答案:所有的化学键都是由两个或多个原子核对电子同时吸引的结果
本题解析:试题答案所有的化学键都是由两个或多个原子核对电子同时吸引的结果所形成。化学键有3种极限类型,即离子键、共价键、金属键。
一、离子键:是由带异性电荷的离子产生的相互吸引作用,例如氯和钠以离子键结合成氯化钠。
二、共价键是两个或两个以上原子通过共用电子对产生的吸引作用,典型的共价键是两个原子借吸引一对成键电子而形成的。例如,两个氢核同时吸引一对电子,形成稳定的氢分子。
三、金属键则是使金属原子结合在一起的相互作用,可以看成是高度离域的共价键。
四、定位于两个原子之间的化学键称为定域键。
五、由多个原子共有电子形成的多中心键称为离域键。其中金属离子被固定在晶格结点上,处于离域电子的“海洋”之中。
六、除此以外,还有过渡类型的化学键:由于粒子对电子吸引力大小的不同,使键电子偏向一方的共价键称为极性键,由一方提供成键电子的化学键称为配位键。极性键的两端极限是离子键和非极性键,离域键的两端极限是定域键和金属键。
63、问答题 消毒和灭菌的定义?
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本题答案:消毒:指杀灭(破坏)非芽孢型和增殖状态的致病微生物的过
本题解析:试题答案消毒:指杀灭(破坏)非芽孢型和增殖状态的致病微生物的过程。
灭菌:指杀灭物品中一切微生物的过程。方法有三种:热灭菌、化学灭菌、辐射灭菌。
64、问答题 口腔材料有哪些要求(生物学性能?化学性能?物理性能?机械性能?)
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本题答案:生物学性能:
一、微漏:在制作嵌体冠的材料及
本题解析:试题答案生物学性能:
一、微漏:在制作嵌体冠的材料及操作技术方面,都应考虑材料体与牙齿的密合性,尽量减少微漏。
二、温度改变:必须考虑修复材料的温度传导和热膨胀系数,力求修复材料在温度改变中性能稳定。
三、流电性:口腔内不同金属修复体之间能产生小电流,此种性质即为流电性,如金合金与银汞合金之间产生的电流,可能引起对牙髓的刺激,因之而产生敏感性。
四、材料的毒性:理想的牙科材料应是对牙髓无害,对软组织无刺激,不导致过敏反应,没有可扩散的毒性物质被吸入循环系统引起全身性毒性反应,没有潜在的致敏物质而使日后发生变态过敏反应,并对长期接触的操作人员无害。
化学性能:材料应能经受口液、食物、牙粉、牙膏等口腔清洁剂的化学作用,否则水分、口腔温度及pH值变化都可能使材料失去光泽和产生腐蚀作用。
一、失泽:指表面失去光泽,这是由于氧化物和硫化物生成的缘故。但是,颜色变暗并不一定是都是有害的,例如,铬和氧生成的膜层,可以防止表面进一步氧化。
二、光学性质:每一种材料,由于原子的结构和排列不同,在光学上具有透明、半透明和不透明性。为使牙科制品逼真美观,选用材料时必须考虑这一特性。
三、腐蚀:指金属和周围介质发生化学和电化学作用,产生表面变质破坏的现象,称为腐蚀。选用金属材料时,应考虑它的抗腐蚀性能。
一、物理性能:牙釉质和牙本质是良好的绝缘体,能保护牙髓不受温度变化的影响,牙齿修复材料也应是良好的热绝缘体,其热膨胀系数应该尽可能近似牙釉质和牙本质的数值。但义齿的基托材料,则要求有良好的热导性,以保持口腔的感觉功能。
二、光学性质:每一种材料,由于原子的结构和排列不同,在光学上具有透明、半透明和不透明性。为使牙科制品逼真美观,选用材料时必须考虑这一特性。
机械性能:
一、拉力试验:伸拉试验是机械性能试验中最基本的试验方法。它包括材料在受单向静力作用下的弹性模量、比例极限、抗拉强度、伸长率及断面收缩率等的测定。
二、弯曲试验:把试样绕一定直径的弯心弯曲,鉴定其韧性、延性和表面质量的试验,即为弯曲试验。
三、冲击试验:测定材料在一定条件下承受冲击载荷(弯曲、拉力、扭转等)的能力,即为冲击试验。
四、硬度:对塑性变形、划痕、磨损或切割等的抗力,即为硬度。
五、粘合性质:粘合是两表面由界面力结合在一起的状态。这种界面力,是由价力或结合作用或两者兼有所组成。应该研究能粘合牙釉质和牙本质的材料。理想的粘合材料都应有极性基团,能和牙釉质和牙本质的有机和无机成分起化学反应。
65、问答题 生物医学材料热灭菌法的分类、特点和应用范围?
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本题答案:分为干热灭菌法和湿热灭菌法。
干热灭菌法:特
本题解析:试题答案分为干热灭菌法和湿热灭菌法。
干热灭菌法:特点是使用方便,可以在干燥情况下对大规模的装置进行杀菌操作。缺点是传热效果较慢,穿透力不是太强。应用范围:一般繁殖体在干热80~100摄氏度中经1小时可以杀死,然而在孢子形成菌里面,即使是300摄氏度,也有30%侥幸,所以要注意。
湿热灭菌法:特点是穿透力较强,杀菌力增强;灭菌可靠,操作方便;易于控制,经济。应用范围:不能适应工业规模高分子制品的灭菌要求。
66、名词解释 生物医用材料标准
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本题答案:用于评价和生产生物医用材料及其制品的技术规范,是由官方
本题解析:试题答案用于评价和生产生物医用材料及其制品的技术规范,是由官方或民间组织提供的或得到公众认可的法规性文件。
67、问答题 生物材料的物性要求有哪些?
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本题答案:一、溶出物及可渗出物含量低:一些高分子材料虽然不溶于水
本题解析:试题答案一、溶出物及可渗出物含量低:一些高分子材料虽然不溶于水,而且低分子溶出物、渗出物极少,在体液的长期影响下仍会起分解作用;生物体组织液的PH值一般保持在7.2~7.4左右,接近中性,但考虑到有时候由于种种代谢产物的生成,PH值会发生变化,这时候溶解性问题就显得更为重要。
二、生物稳定性:在生物的复杂环境中材料的高次结构及低次结构不发生变化,不聚解,同时本身的组成不引起生物体的生物反应;生物稳定性好的材料,会形成稳定结构状态,对生物体一般不会产生太大的影响。如聚甲基丙烯酸甲酯。
三、机械物理性能:人体是一个生命体,各组织及器官间普遍存在着动态相互作用,植入体内的材料要考虑在应力作用下的性质。如:制造人工心脏材料要考虑在心脏有节律的收缩与舒张压力变化情况下的应力老化;假牙材料必须具有与活体牙相近的热膨胀系数、低导热性、高硬度以及优良的耐磨性。
四、成型加工性能:加工条件的改变对推进生物医学材料的开发和发展是十分重要的。易于加工是对生物医学材料的一项基本要求。
五、灭菌性能:对于一般玻璃制品或金属制品,常规采用高压蒸汽消毒;某些高分子材料受不住高温侵袭,而且热和湿气会对材料的性质产生明显地影响,也会影响高分子材料的血液相容性等生物性能;新的灭菌技术:气体灭菌、辐射灭菌。
68、问答题 植入用新型合金材料的开发一般应遵从哪些原则?
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本题答案:(1)材料必须具备较高的化学稳定性及在生理环境下的耐腐
本题解析:试题答案(1)材料必须具备较高的化学稳定性及在生理环境下的耐腐蚀性能,呈现生物惰性,减小植入后的生理组织反应,提高生物相容性;
(2)材料除具有足够的力学强度外,还必须具有一定的综合力学性能,以满足临床应用的需要,对用于骨科的金属材料,还需考虑降低材料的弹性模量,以提高材料的生物力学相容性;
(3)对有摩擦发生的材料,还必须提高其硬度和耐磨性,减少磨损产物对人体的危害。
69、问答题 生物医用材料设计方法除了依据一般材料设计的原则,还应考虑哪几个方面?
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本题答案:生物机体组织及器官的组成与构造;
生物机体及
本题解析:试题答案生物机体组织及器官的组成与构造;
生物机体及器官的功能;
生物机体的生物力学性能;
除上述要求外,材料的选择还应满足制备加工以及消毒等要求。
70、问答题 生物材料消毒和灭菌主要有哪些方法?
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本题答案:主要消毒灭菌法:
一、热灭菌法(分干热灭菌法
本题解析:试题答案主要消毒灭菌法:
一、热灭菌法(分干热灭菌法(燃烧法、干烤法)和湿热灭菌法(煮沸法、流通蒸汽灭菌法、间歇灭菌法、高压蒸汽灭菌法))
二、化学消毒灭菌法(浸泡法、擦拭法、熏蒸法、喷雾法、密闭消毒法)
三、气体灭菌(环氧乙烷、过氧乙酸、二醛、卤族化合物)
四、辐射灭菌法
五、进展:激光灭菌、超声协同灭菌、气体等离子体灭菌、微波灭菌。
71、问答题 你所在的公司准备发展一种聚合物材料作为血管植入物,你是负责进行产品开发的生物医学工程师,你会考虑哪些材料?解释你的选择。
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本题答案:由于是发展一种聚合物材料作为血管植入物,也即合成的人工
本题解析:试题答案由于是发展一种聚合物材料作为血管植入物,也即合成的人工血管,因此需满足:
(1)具备医用高分子材料的条件,也即A.在体内不变性,无毒性;B.对人体组织无异物反应;C.不发生癌;D.无抗原性;E.有耐久性,经长期使用,不失去原有的物理性;F.容易加工成型;g.耐受消毒,不变性,不变型;h.价廉。;
(2)富有弹性和伸展性,尽可能的近似机体的血管;
(3)适当的孔性:
A.便于宿主组织长入管壁,使组织覆盖或形成“新内膜”,使人工血管机质化;
B.小血管长入,使管壁中间部位生长内皮细胞并得到血液营养供应,防止营养变性。
(4)良好的抗血栓性;
(5)缝合容易,断端不松散;
(6)有利于血液流动的形态;
(7)消毒简单,有抵抗感染性能。
综合考虑以上条件,可选用以下聚合物材料:
①涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)
特点:极牢固,抗撕裂,耐用;易于缝合和操作;长期通畅率高(主动脉、髂动脉>95%)。但没有弹性,修复小直径血管效果不理想。
②聚四氟乙烯
特点:柔韧,易于缝合和操作,耐用。但没有弹性;有的部位使用长期通畅率不及PET;缝合后材料不能立即在针眼处收缩,造成渗血时间延长;修复小血管效果不理想。③聚氨酯
特点:较好的血液相容性。好的弹性,能与宿主动脉很好地适应。但在体内会发生不易控制的降解(聚醚型PU不太容易降解)、钙化(可涂碳改善)。修复小直径血管试验效果最好。
72、问答题 生物医学材料学评价指标有哪8种方法?
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本题答案:细胞毒性试验
溶血试验(体外使用材料可不做)
本题解析:试题答案细胞毒性试验
溶血试验(体外使用材料可不做)
动态凝血时间(非与血液接触材料不做)
过敏试验
致突试验(Ames试验)
短期肌肉植入试验(体外材料不做)
局部刺激试验
热原试验
73、问答题 组织工程皮肤的支架材料的研究进展如何?
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本题答案:1)分为合成/天然材料或可降解/非降解材料。合成材料易
本题解析:试题答案1)分为合成/天然材料或可降解/非降解材料。合成材料易于加工成型和对材料性能控制,但缺乏细胞识别信号,存在免疫排斥问题。天然材料正好相反。
2)作用A.在新生组织完全形成前提供足够的机械强度;B.提供细胞生长的三维支架,是使细胞粘附,并指导细胞正常分化、增殖的底物;参与工程组织与受体组织的整合过程。支架对细胞生长发育的影响
3)支架在三个尺度范围可以控制组织的生长发育过程:A.大尺度范围(mm-cm级)决定工程组织总的形状和大小;B.孔隙的形态结构和大小(μm级)调节细胞的迁移与生长;C.支架材料的表面化学性质(nm级)影响、调节细胞的粘附、铺展与基因表达过程。
组织工程中的支架材料:1)分为合成/天然材料或可降解/非降解材料。合成材料易于加工成型和对材料性能控制,但缺乏细胞识别信号,存在免疫排斥问题。天然材料正好相反。
2)作用A.在新生组织完全形成前提供足够的机械强度;B.提供细胞生长的三维支架,是使细胞粘附,并指导细胞正常分化、增殖的底物;参与工程组织与受体组织的整合过程。支架对细胞生长发育的影响
3)支架在三个尺度范围可以控制组织的生长发育过程:A.大尺度范围(mm-cm级)决定工程组织总的形状和大小;B.孔隙的形态结构和大小(μm级)调节细胞的迁移与生长;C.支架材料的表面化学性质(nm级)影响、调节细胞的粘附、铺展与基因表达过程。
74、问答题 如果你的某位朋友需要置换人工心脏瓣膜(机械瓣或生物瓣),从人工器官的专业角度,你会给他一些什么建议?
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本题答案:我会先告诉他机械瓣与生物瓣各自的优缺点,
(
本题解析:试题答案我会先告诉他机械瓣与生物瓣各自的优缺点,
(1)机械瓣:耐久性优异。但是血流动力学效果较生物瓣差;刚性非生物材料,关闭不柔和;易产生血栓栓塞,须终身抗凝;可能造成出血合并症,创伤后大出血;价格较高。
(2)生物瓣:材料来源易得,造价较低;仿生性强,瓣叶具有柔性,中心血流型,血流阻力小,对血液成份破坏少,血流动力学效果较好;生物材料,血栓率低,一般不必终身抗凝;但是钙化常造成生物瓣失灵;另外,原发性胶原组织退变而引起的瓣叶撕裂、穿孔、或钙化变硬等,致使瓣膜失效。生物瓣的使用寿命多数介于7至10年,其耐久性不如机械瓣。不能用于儿童,不宜用于年轻人。此外,我还会将人工心瓣的选择原则告诉他,
(1)机械瓣:年轻患者(45岁以下)服抗凝药无禁忌者、儿童。
(2)生物瓣:对抗凝治疗有绝对禁忌者、希望妊娠的年轻妇女、60岁以上及心脏病严重,估计寿命不会超过15年者、边远地区无法进行抗凝治疗与监护者。
75、问答题 医用磁性合金就磁学性能而言,主要有哪两个发展方向?
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本题答案:一是更强的磁性,其重要指标为高的矫顽力和磁能积;二是优
本题解析:试题答案一是更强的磁性,其重要指标为高的矫顽力和磁能积;二是优良的软磁合金,其重要指标为较低的矫顽力和较高的磁导率。
76、名词解释 活性生物玻璃陶瓷
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本题答案:通常将生物活性玻璃陶瓷也称为生物活性微晶玻璃,它是一种
本题解析:试题答案通常将生物活性玻璃陶瓷也称为生物活性微晶玻璃,它是一种多相复合材料,含有一种以上的结晶相及玻璃相。
77、问答题 请归纳细胞的生命活动中的几个特殊作用。
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本题答案:①细胞的运动;
②吞噬作用;
③胞
本题解析:试题答案①细胞的运动;
②吞噬作用;
③胞饮作用;
④分泌作用
78、问答题 为了临床应用的需要,要求可降解生物材料要具备哪些性能?
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本题答案:(1)在生物体新陈代谢过程中逐渐降解;
(2
本题解析:试题答案(1)在生物体新陈代谢过程中逐渐降解;
(2)被替代的过程与新骨长出的时间要同步;
(3)材料被替代过程不妨碍新骨长出的过程。
79、问答题 选择合适的膜材料成为人工肺技术发展的关键,请总结目前常用的膜材料。
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本题答案:目前常用的膜肺材料主要有两大类,
⑴均质膜材
本题解析:试题答案目前常用的膜肺材料主要有两大类,
⑴均质膜材料是指各向均质(即结构均匀)的致密膜,如硅橡胶。
优点:气体弥散性能好;由于气血完全隔离,可有效防止气栓形成;由于无孔,不会造成水蒸汽渗出形成“湿肺”影响功能,可较长时间用于呼吸衰竭的支持。
缺点:机械强度不高,还需改进CO2和O2透过系数之比使其更接近生理状态。
⑵多孔膜材料聚丙烯(polypropylene,PP)、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚苯烯等材料,以PP最为常用。
优点:因有微孔,透气性好,消除了气血交换的膜阻力,提高了气体传输功能;加工过程仅为物理过程,无化学过程,没有化学添加剂;毒性小;血液相容性好;机械强度较高;价格较低。
缺点:长时间应用,氧合性能不稳定;有产生气栓的危险;有血浆渗漏的可能,由此造成液体随气体大量蒸发。
80、问答题 根据材料的键和方式晶体通常可以分为几类?它们在性能上有什么特点?
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本题答案:六、有四种主要的晶体键,因此可分为四类:
七
本题解析:试题答案六、有四种主要的晶体键,因此可分为四类:
七、离子晶体:由正离子和负离子构成,靠不同电荷之间的引力(离子键)结合在一起。氯化钠是离子晶体的一例。
一、原子晶体(共价晶体):原子或分子共享它们的价电子(共价键)。钻石、锗和硅是重要的共价晶体。
二、金属晶体:金属的原子变为离子,被自由的价电子所包围,它们能够容易地从一个原子运动到另一个原子,可形象的描述为沉浸在自由电子的海洋里(金属键)。当这些电子全在同一方向运动时,它们的运动称为电流。
三、分子晶体:分子完全不分享它们的电子。它们的结合是由于从分子的一端到另一端电场有微小的变动。因为这个结合力很弱(范德华力和氢键),这些晶体在很低的温度下就熔化,且硬度极低。典型的分子结晶如固态氧和冰。
81、问答题 生物降解的机理分为哪几类?
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本题答案:1.增溶
2.质子化
3.化学水解
本题解析:试题答案1.增溶
2.质子化
3.化学水解
4.酶催化降解
82、问答题 与传统的给药方式相比,聚合物控制的药物释放具有哪些优点?
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本题答案:(1)提高药物利用率、安全性、有效性;
(2)减
本题解析:试题答案(1)提高药物利用率、安全性、有效性;
(2)减少给药频率;
(3)药物被定位释放到病区部位,提高疗效而减少剂量;
(4)研制费用大大低于新药合成与筛选;
(5)服用方便,易于被患者接受。
83、问答题 影响高分子材料老化的因素有哪些?
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本题答案:①原子间的结合力不均匀、不牢固,或一些基团受外界因素作
本题解析:试题答案①原子间的结合力不均匀、不牢固,或一些基团受外界因素作用产生交联或裂解;②结晶度;
③太阳光紫外线;
④热量;
⑤电、高温辐射、机械力;
⑥氧、臭氧、水、介质、腐蚀气体;
⑧生物机体中的生理环境。
84、问答题 惰性生物玻璃陶瓷具有哪些性质?
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本题答案:①较高的机械强度和硬度;
②良好的化学稳定性
本题解析:试题答案①较高的机械强度和硬度;
②良好的化学稳定性;
③耐腐蚀;
④抗氧化;
⑤无毒
85、问答题 改善高分子材料抗凝血的方式有哪些?
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本题答案:研究微相分离结构高分子生物医用材料;材料表面的接枝改性
本题解析:试题答案研究微相分离结构高分子生物医用材料;材料表面的接枝改性;材料表面的肝素化;材料表面的内皮细胞固定化
86、问答题 生物活性骨水泥作为一种医用材料,必须满足那些要求?
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本题答案:1)、浆体易于成型,可填充不规则的骨腔;
2
本题解析:试题答案1)、浆体易于成型,可填充不规则的骨腔;
2)、在环境中能自行凝固,硬化时间要合理;
3)、有优良的生物活性和骨诱导潜能;
4)、良好的机械性能和耐久性能;
5)、无毒和具有免疫性。
87、问答题 请举例说明一种复合材料是怎么组成的?并指出其所具有的优越性能?
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本题答案:复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或
本题解析:试题答案复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
优越性能:复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到热膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
88、问答题 生物医用复合材料及特点?
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本题答案:分类:
1)、按基体材料分类,有陶瓷基生物医
本题解析:试题答案分类:
1)、按基体材料分类,有陶瓷基生物医用复合材料,高分子基生物医用复合材料,金属基生物医用复合材料。
2)、按增强体的形态和性质分为纤维增强生物医用复合材料和颗粒增强生物医用复合材料。
特点:
1)、比强度、比模量高
2)、抗疲劳性能好
3)、抗生理腐蚀性好
4)、力学相容性能好
5)、组成多元。
89、问答题 何为生物医学材料?
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本题答案:生物医学材料学:是一门边沿交叉学科,是多门学科相互借鉴
本题解析:试题答案生物医学材料学:是一门边沿交叉学科,是多门学科相互借鉴结合、相互交叉渗透、突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。生物医学材料学处于“生命”和“材料”的交叉。从医学角度看,人体主要是由细胞和细胞间质组成,从材料学角度看,人体主要应从体内的组成、结构深入地认识人体各组织的构成,使材料科学走出其传统领域。如何更全面仔细的分析人体的真实组成和结构,必须使材料科学与生命科学、工程学相互交叉渗透,形成了一门新型的学科即生物医学材料学。他是生物医学工程领域的四大支柱之一(生物力学、生物材料学、人工器官、生物电子学)
生物医学材料:是一类具有特殊性能、特殊功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗保健领域,而对人体无毒,无副作用,不凝血,不溶血,不引起人体细胞的突变,畸变和癌变,不引起免疫排异反应的材料。
90、填空题 材料设计大体可分为三个层次:()、()和()。
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本题答案:微观层次;亚微观;宏观层次
本题解析:试题答案微观层次;亚微观;宏观层次
91、问答题 生物活性玻璃陶瓷作为一种人工骨植入材料,要求它具有哪些性能?
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本题答案:①良好的生物相容性;
②能与骨组织形成化学结
本题解析:试题答案①良好的生物相容性;
②能与骨组织形成化学结合;
③良好的机械性能及化学稳定性,在体内能长期稳定地行使骨组织的功能;
④有适当的孔隙度,便于组织长入。
92、问答题 生物医学工程的主要内容是什么?
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本题答案:就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生
本题解析:试题答案就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。
93、名词解释 生物医用高分子材料
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本题答案:生物医用材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有功
本题解析:试题答案生物医用材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有功能的无生命材料。
94、问答题 常用的硬组织修复材料的种类和存在问题。
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本题答案:医学领域长期以来广泛使用的金属,有机高分子等生物医学材
本题解析:试题答案医学领域长期以来广泛使用的金属,有机高分子等生物医学材料,其成分完全和自然骨不一样,作为齿、骨的替代材料(人工骨、人工齿),填补骨缺损材料,其生物相容性和人体适应性都不能令人满意。近二十年来,研究接近或类似于自然骨成分的无机生物医学材料极其活跃,特别值得重视的是与骨组织生物相容性最好的羟基磷灰石生物活性材料的研究临床应用。
95、问答题 研究多孔金属的目的是什么?
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本题答案:①生物组织可以长入到多孔金属的孔隙中,从而可以提高机械
本题解析:试题答案①生物组织可以长入到多孔金属的孔隙中,从而可以提高机械固定作用。目前,研究主要集中在具有良好生物相容性的多孔金属钛及钛合金方面。其方法主要为真空烧结法,即将钛及合金制备成球形粉,真空下松装烧结,获得了气孔率为40%的多孔钛合金。
②与无孔金属相比,多孔金属的弹性模量更低,更接近人骨的弹性模量,从而可以提高其力学相容性,开发出更多新型的多孔金属人工骨。
96、名词解释 生物医用复合材料
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本题答案:由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医用材料,它主要
本题解析:试题答案由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医用材料,它主要用于人体组织的修复,替换和人工器官的制造。
97、问答题 人工心脏的组成?泵的分类及特点?
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本题答案:A.人工心脏的组成
1)血泵。形状容积、血流
本题解析:试题答案A.人工心脏的组成
1)血泵。形状容积、血流动力、溶凝、力学、老化、噪声、协调。按搏动方式分为脉动式和非脉动式;按形状分为容积式和叶片式。
2)监测与控制系统。主要内容包括血泵的功能(驱动压力、搏出量、回流量等);驱动装置的运行指标;生理指标(心率、输出量、压力、血C02等)
3)驱动装置。为血泵的搏动提供动能,有叶动式、气动式、电动式、磁力驱动式。4)能源供给。有交流电源、电池、核能源和生物能源之分。
B.泵的分类及特点
1)容积式:A.优点:脉动式,与人的正常生理结构相适应,有利于脏器的血液微循环灌注。
B.缺点:体积大,结构复杂,不易植入体内;必须有管路连接体内外,故易感染;关键部件瓣和膜易损坏,且是血栓易形成的部位;能耗大。
2)叶片式:A.优点:不需要单向阀门,结构比较简单,体积小,流量大,效率高,易植入体内;与血液接触面积小,抗血栓性能好;因可植入,感染问题可得到较好解决;耐久性好;功耗低;易于操作;价格较低。B.缺点:非仿生;叶片高速旋转,对血液成份可能造成破坏;长期密封困难。
98、填空题 原子示踪法分:()、物理混合示踪法和标记化合物示踪法。
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本题答案:简单示踪法
本题解析:试题答案简单示踪法
99、问答题 生物医学材料的研究内容有哪些?
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本题答案:一、生物体生理环境、组织结构、器官生理功能及其替代方法
本题解析:试题答案一、生物体生理环境、组织结构、器官生理功能及其替代方法的研究;
二、具有特种生理功能的生物医学材料的合成、改进、加工成型以及材料的特种生理功能与其结构的关系的研究;
三、材料与生物体的细胞、组织、血液、体液、免疫内分泌等生理系统的相互作用以及减少材料毒副作用的对策研究;
四、材料灭菌、消毒、医用安全评价方法与标准以及医用材料与制品生产管理与国家管理法规的研究。
100、问答题 生物医学材料安 全性概念?
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本题答案:是指生物医学材料制品在临床使用前具有安全有效得性质,主
本题解析:试题答案是指生物医学材料制品在临床使用前具有安全有效得性质,主要强调的是材料本身对人体安全无毒害。即所有应用于人体、与人体组织相接触的生物医学材料,必须首先保证材料对人体无毒性,无刺激性,无致癌性和致畸变等作用;且在体内正常代谢作用下,能保持其稳定状态,无生物退变性,代谢或降解产物对人体无害,无蓄积性。因此,任何用于人体的生物医学材料在临床应用前均应首先进行生物安全性的检测,这一点目前国内外均已取得共识。
101、问答题 生物医学工程的发展趋势?
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本题答案:生物医学工程学研究领域十分广泛,并在不断扩展。目前,生
本题解析:试题答案生物医学工程学研究领域十分广泛,并在不断扩展。目前,生物医学工程学的研究与应用已在传统的医学领域发挥了巨大作用,今后播继续加强现有的主要研究领域,并对应用于分子生物学、微创伤手术、老年医学和家庭健康监护等方面的研究给予特别注意。此外,生物医学工程学在农业、营养学、生态学和动物学等领域应用的研究也是值得注意的方向。根据目前的研究情况和潜在价值,当前生物医学工程学研究的重要领域主要有以下八个方面:生物力学、生物材料学、生物系统建棋与仿真、生物医学信号检侧与传感器、生物医学信息处理、医学图像技术、物理因子在治疗中的应用及其生物学效应、人工器官。
102、问答题 医疗器械评价有哪些重要标准?
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本题答案:国家标准GB/T16886.1等同采用ISO10993
本题解析:试题答案国家标准GB/T16886.1等同采用ISO10993—1标准。
欧共体将ISO10993转化成EN30993标准
美国FDA将ISO10993转化成“生物相容性评价指南”
ISO10993成为全球评价医疗器械安全性的纲领性文件。
103、名词解释 生物医用材料的生物相容性
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本题答案:指材料在生理环境中,生物体对植入体的生物材料的反应和产
本题解析:试题答案指材料在生理环境中,生物体对植入体的生物材料的反应和产生有效作用的能力,用以表征材料在特定应用中与生物机体相互作用的生物学行为。
104、问答题 叙述血透、腹透、血滤、血液灌流、双重膜式血浆分离如何实现对血液的净化处理并维持人体正常的生理环境。
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本题答案:主要是根据半透膜原理,将患者血液与透析液引入透析器中,
本题解析:试题答案主要是根据半透膜原理,将患者血液与透析液引入透析器中,血液与透析液被透析器中的透析膜(半透膜)分隔在两侧,反方向流动,利用各自不同的浓度和渗透压互相进行扩散和渗透,血液内多余的有毒物质可向透析液中扩散,透析液中的有用离子物质向浓度高的一侧渗透,经过透析的血液回流进患者体内,循环往复,达到清除血液中的代谢废物和毒物,调节血液中水、电解质及酸碱平衡的目的,达到治疗效果并维持人体正常的生理环境。
105、问答题 金属的毒性?
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本题答案:主要作用于细胞,可抑制酶的活性,阻止酶通过细胞膜的扩散
本题解析:试题答案主要作用于细胞,可抑制酶的活性,阻止酶通过细胞膜的扩散,和破坏溶酶体,一般可通过组织或细胞培养、急性和慢性毒性试验,溶血实验等来检验。
106、问答题 材料与生物体组织可能发生的生物反应有几种?
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本题答案:血液反应、组织反应和免疫反应
本题解析:试题答案血液反应、组织反应和免疫反应
107、问答题 作为生物医用金属材料,首先必须满足哪些基本条件?
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本题答案:第一是无毒性;第二是耐生理腐蚀性。
本题解析:试题答案第一是无毒性;第二是耐生理腐蚀性。
108、问答题 什么是生物瓣的钙化?钙化是一个复杂的物理、化学和生物化学过程,有大量的研究报告。查阅文献,了解钙化的因素有哪些?
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本题答案:(1)生物瓣的钙化:主要是钙、磷以结晶形式沉积在生物瓣
本题解析:试题答案(1)生物瓣的钙化:主要是钙、磷以结晶形式沉积在生物瓣组织中,导致生物瓣材料弹性、韧性和机械强度发生很大变化,造成生物瓣失灵。钙化沉积物是一种复杂晶格结构的羟基磷灰石样物质。
(2)影响因素:宿主、血流动力学、瓣膜表面电荷、瓣膜材料、材料应力分布、戊二醛处理、生物瓣表面缺乏完整的内皮细胞、制造工艺与设计等。
109、问答题 请详细说明蛋白质的主要性质。
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本题答案:①两性及等电点;
②胶体性质;
③
本题解析:试题答案①两性及等电点;
②胶体性质;
③沉淀作用;
④蛋白质变性;
⑤与金属离子的配位性
110、填空题 钛及其合金表面活化医用无机材料的基本条件和要求:()、()、()、成型加工性能、良好的耐消毒和灭菌性。
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本题答案:良好的生物相容性;杂质及溶出物含量低;有效性
本题解析:试题答案良好的生物相容性;杂质及溶出物含量低;有效性
111、填空题 生物医用材料和器材主要有三个方面的用途:()、()和康复。
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本题答案:诊断;治疗
本题解析:试题答案诊断;治疗
112、填空题 巨噬细胞对B-TCP陶瓷的降解包括()和()两个方面。
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本题答案:细胞内降解;细胞外降解
本题解析:试题答案细胞内降解;细胞外降解
113、问答题 怎样理解弹性模量与生物力学相容性之间的关系?
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本题答案:弹性模量是生物医用金属材料的重要物理性质之一,其值过高
本题解析:试题答案弹性模量是生物医用金属材料的重要物理性质之一,其值过高或过低都不利于广泛应用,即呈现生物力学不相容性。
114、填空题 生物医用材料的生物相容性具体包括()、()和()相容性。
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本题答案:血液;组织;力学
本题解析:试题答案血液;组织;力学
115、问答题 生物医用无机材料的基本条件与要求有哪些?
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本题答案:①良好的生物相容性
②杂质元素及溶出物含量低
本题解析:试题答案①良好的生物相容性
②杂质元素及溶出物含量低
③有效性强
④良好的成型加工性能
⑤良好的耐消毒灭菌性
116、问答题 荷叶为何能出淤泥而不染,其在生物医学上有何运用?
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本题答案:为什么荷花会出淤泥而不染呢,就在于荷花表面有一层超疏水
本题解析:试题答案为什么荷花会出淤泥而不染呢,就在于荷花表面有一层超疏水材料,使得水流聚股留下,冲洗着淤泥。超疏水材料具有很低的表面自由能和很好的抗粘附性能,因此,超疏水的材料也显示了良好的生物相容性。例如,Khorasani等人l3UJ研究发现超疏水聚PDMS比普通PDMS有更好的血液相容性。Sun等人在阵列型的碳纳米管基材上涂附含氟聚氨酯,得到了超疏水材料表面(CA>160。),研究发现超疏水表面具有非常优异的血液相容性,为制备新的血液相容性材料,如直径小于6mm人工血管,提供了一条新的思路.但是将含氟聚合物涂附在垂直阵列型CNT上成膜时,很容易破坏表面的微细粗糙结构,而且这种方法不能将材料成型加工成各种植入装置,如人工血管,至今未见其它相关报道及动物实验的数据.此外,超疏水材料在基因传输、无损失液体输送、微流体、防污染、抗氧化等方面都能够得到广泛的应用.
117、问答题 生物医学材料相容性概念?
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本题答案:强调的是材料与宿主之间相互作用的关系,材料与人体组织直
本题解析:试题答案强调的是材料与宿主之间相互作用的关系,材料与人体组织直接或间接接触时所产生的相互反应的能力。良好的生物相容性是指生物医学材料在生物体内静动态变化的过程中,能耐受宿主各系统作用而保持相对稳定,不被排斥和破坏的生物学性质。即材料除了要能在生理条件下保持稳定的物理化学性质,还需要满足以下要求:引起的生物学反应最小,对生物体无不良刺激,无毒害,不引起毒性反应、免疫反应或干扰免疫机能,无变态和过敏,不致癌,不致畸,无炎症反应,不引起感染,不被排斥,植入机体后能较长期存在,能有助于愈合及附着。
118、填空题 当前研究较活跃的的生物材料有:()、()、()、()、()、血液净化材料。
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本题答案:高抗凝血材料;生物活性陶瓷及玻璃;生物粘合剂;钛及钛合金钛镍
本题解析:试题答案高抗凝血材料;生物活性陶瓷及玻璃;生物粘合剂;钛及钛合金钛镍记忆合金;智能和杂化材料
119、问答题 血液代用品的种类及其载氧机理?
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本题答案:(1)血液代用品的种类:
①以增加溶解氧为主的氟
本题解析:试题答案(1)血液代用品的种类:
①以增加溶解氧为主的氟碳化合物人工血液;
②另一类是通过化学结合而载氧的以血红蛋白为基础的人工血液。
(2)载氧机理:
①氟碳化合物人工血液;氟碳化合物人工血液,氟碳是一种合成的有机化合物,化学性质十分稳定,无毒,其半数致死量与麦芽糖和葡萄糖相似。氟碳化合物难溶于各种溶剂中,但是对氧有较好的溶解性。氟碳化合物载氧只是单纯的物理溶解,而不是与氧可逆结合。其载氧量与氧分压呈正比直线关系,而且根据环境氧分压的高低而溶解或释放氧;
②血红蛋白人工血液;血红蛋白(HB.人工血液的载氧机理是血红蛋白与氧气发生化学反应,而与其结合成不稳定化合物。以血红蛋白为基础的人工血液,血红蛋白是体内载氧的主要成分,与氧有可逆性结合的特点,并且具有理想的氧饱和和解离特性。
120、填空题 生物医用高分子材料根据来源,可分为()和()。
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本题答案:天热生物医用高分子材料;合成生物医用高分子材料
本题解析:试题答案天热生物医用高分子材料;合成生物医用高分子材料
121、问答题 查阅人工肝方面的文献,了解目前人工肝支持系统通常都使用什么技术?
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本题答案:1)非生物性人工肝辅助——指不
本题解析:试题答案1)非生物性人工肝辅助——指不包括生物部分构成的人工肝支持系统,其功能以解毒为主。如:血液透析、血液灌流、血液滤过、血浆置换。目前治疗肝衰竭的主要技术。
2)生物性人工肝辅助——将同种或异种动物的器官、组织或细胞等与特殊材料或装置结合构成的人工肝支持系统。如离体肝灌流、人-哺乳类动物交叉灌流。
3)混合式人工肝辅助——由生物及非生物部分共同构成的人工肝支持系统。
122、问答题 新的灭菌方法有哪些?
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本题答案:激光灭菌
超声协同灭菌
气体等离子
本题解析:试题答案激光灭菌
超声协同灭菌
气体等离子灭菌
微波灭菌
纳米灭菌
123、问答题 生物医学材料化学灭菌法的特点和应用范围?
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本题答案:特点:临床上经常使用,极其方便有效,但医用制品的生产规
本题解析:试题答案特点:临床上经常使用,极其方便有效,但医用制品的生产规模消毒灭菌较难实施。应用范围:凡不适于物理消毒灭菌而耐潮湿的物品,如锐利的金属、刀、剪、缝针和光学仪器(胃镜、膀胱镜等)及皮肤、粘膜、病室空气等均可采用此法。
124、填空题 材料与生物体作用主要包括()、()和()。
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本题答案:血液反应;组织反映;免疫反应
本题解析:试题答案血液反应;组织反映;免疫反应
125、填空题 界面的结合力:()、()和()。
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本题答案:机械结合力;物理结合力;化学结合力
本题解析:试题答案机械结合力;物理结合力;化学结合力
126、问答题 干细胞的临床应用?
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本题答案:1)、多能干细胞可以帮助我们理解人类发育过程中复杂事件
本题解析:试题答案1)、多能干细胞可以帮助我们理解人类发育过程中复杂事件,确定参与导致细胞特化的决定因素
2)、人体多能干细胞研究,能大大地改变研制制品和进行安全性实验的方法
3)、人体多能干细胞最为深远的用途是生产细胞和组织,许多疾病及功能失调往往是由于细胞功能障碍或组织破坏所致
4)体细胞核转移方法是克服某些患者的组织不相容的一个方法,患者可以用自己的遗传物质制造适合自己的细胞。
127、问答题 目前机械瓣使用的材料主要有哪些?
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本题答案:瓣架、阻塞体(瓣叶)材料:硅橡胶(SiliconE.、
本题解析:试题答案瓣架、阻塞体(瓣叶)材料:硅橡胶(SiliconE.、聚四氟乙烯(Teflon)、缩醛树脂(DerlinE.、钴合金如CoCrMo合金〔stellite合金〕、钛合金、不锈钢、石墨、低温各向同性热解碳涂层、类金刚石涂层、聚氨酯。
缝合环材料:聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶),针织物形式;聚四氟乙烯,针织物形式;超低温各向同性碳,涂层形式。
128、问答题 生物材料与机体相互作用包括哪两个方面的内容?
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本题答案:包括材料对生物体的作用和生物体对材料的影响,从而反过来
本题解析:试题答案包括材料对生物体的作用和生物体对材料的影响,从而反过来又会产生新的生物反应。
129、问答题 机体对生物材料的影响有哪些?
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本题答案:一、受到物理、化学、生物、电等因素的复杂影响;
本题解析:试题答案一、受到物理、化学、生物、电等因素的复杂影响;
二、受到各种器官的组织不停运动的动态作用;
三、处于代谢、呼吸、酶催化反应之中。
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