1、人工器官与生物医学材料学真题精选填空题1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？参考答案 ：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。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。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
2、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。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
3、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。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。表皮干细胞表皮干细胞
4、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
5、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。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
6、功能细胞。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
7、种子细胞。填空题 2组织工程皮肤的支架材料的研究进展如何？参考答案 ：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（m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
8、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（m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
9、与基因表达过程。填空题 3生物惰性医用无机材料参考答案 ：主要指化学性稳定、生物相容性好的无机材料。填空题 4活性生物玻璃陶瓷参考答案 ：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。填空题 5生物医用高分子材料参考答案 ：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。填空题 6生物医用复合材料参考答案 ：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。填空题 7仿生学参考答案 ：是研究生物系统的结构性质、能量转换和信息传递与处理的原理，它将所获得的知识，用来改进和完善现
10、有科学设备、装置，以及为创造新科学技术装置、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图。它运用生物系统的方法来解决工程问题，是系统设计的一种新方法。填空题 8生物医用材料标准参考答案 ：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。填空题 9生物医用材料参考答案 ：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填空题 10生物医用材料的生物相容性参考答案 ：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。填空题 11杂化材料参考
11、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。填空题 12生物医用材料和器材主要有三个方面的用途：（）、（）和康复。参考答案 ：诊断；治疗填空题 13生物医用材料的生物相容性具体包括（）、（）和（）相容性。参考答案 ：血液；组织；力学填空题 14材料设计大体可分为三个层次：（）、（）和（）。参考答案 ：微观层次；亚微观；宏观层次填空题 15生物医学工程的基本任务是什么？参考答案 ：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。填空题 16生物医用复合材料的结构设
12、计可采用（）和（）的结构设计方法进行结构材料设计。参考答案 ：结构仿生；功能梯度材料填空题17材料与生物体作用主要包括（）、（）和（）。参考答案 ：血液反应；组织反映；免疫反应填空题 18原子示踪法分：（）、物理混合示踪法和标记化合物示踪法。参考答案 ：简单示踪法填空题 19当前研究较活跃的的生物材料有：（）、（）、（）、（）、（）、血液净化材料。参考答案 ：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；智能和杂化材料填空题 20生物医学工程的主要内容是什么？参考答案 ：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
13、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。填空题 21医用金属材料最重要的应用：（）、（）、（）、（）。参考答案 ：骨折内固定板；螺钉；人工关节；牙根种植体更多内容请访问睦霖题库微信公众号填空题 22巨噬细胞对B-TCP陶瓷的降解包括（）和（）两个方面。参考答案 ：细胞内降解；细胞外降解填空题 23生物医用高分子材料根据来源，可分为（）和（）。参考答案 ：天热生物医用高分子材料；合成生物医用高分子材料填空题 24生物医学工程的重要性是什么？参考答案 ：生物医学工程学是生物工程的基本组成部分，而
14、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填空题 25界面的结合力：（）、（）和（）。参考答案 ：机械结合力；物理结合力；化学结合力填空题 26仿生研究主要包括仿生（）、（）和（）三个步骤。参考答案 ：分析；设计；制备填空题 27钛及其合金表面活化医用无机材料的基本条件和要求：（）、（）、（）
15、、成型加工性能、良好的耐消毒和灭菌性。参考答案 ：良好的生物相容性；杂质及溶出物含量低；有效性填空题 28生物医学工程的发展趋势？参考答案 ：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
16、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。填空题 29生物医用复合材料及特点？参考答案 ：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。填空题 30干细胞的临床应用？参考答案 ：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
17、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。填空题 31何为生物医学材料？参考答案 ：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
18、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。填空题 32金属的毒性？参考答案 ：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。填空题 33LTI碳优点？参考答案 ：
19、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。填空题 34生物活性骨水泥作为一种医用材料，必须满足哪些要求？参考答案 ：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。填空题 35生物医学材料的主要分类有哪些？参考答案 ：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
20、；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
21、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。填空题 36什么是生物医用材料？参考答案 ：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
22、材料。填空题 37软骨的功能有哪些？参考答案 ：润滑、受力、减震。填空题 38生物相容性具体包含哪几方面？参考答案 ：血液相容性；组织相容性；力学相容性填空题 39生物医学材料的研究内容有哪些？参考答案 ：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。填空题 40生物相容性的主要表现包括哪
23、两种？各是什么含义？参考答案 ：宿主反应：是生物机体对植入材料的反应。材料反应：是材料对生物机体作用产生的反应，可导致材料结构破坏和性质改变。填空题 41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？参考答案 ：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。填空题 42生物医学材料的主要性能？参考答案 ：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
24、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。填空题 43影响高分子材料老化的因素有哪些？参考答案 ：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；结晶度；太阳光紫外线；热量；电、高温辐射、机械力；氧、臭氧、水、介质、腐蚀气体；生物机体中的生理环境。填空题 44植入用新型合金材料的开发一般应遵从哪些原则？参考答案 ：（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
25、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。填空题 45材料与生物体组织可能发生的生物反应有几种？参考答案 ：血液反应、组织反应和免疫反应填空题 46生物医学材料的现状和发展趋势？参考答案 ：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
26、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
27、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。填空题 47材料设计大体可分为哪几个层次？材料
28、设计通常有哪几种方法？参考答案 ：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；概率性设计填空题 48请说明血液的作用和功能。参考答案 ：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。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。血液能把激素送到各种器官，以调节它们的活动。血液还具有调节体温、杀菌和免疫等功能。填空题 49生物材料与机体相互作用包括哪两个方面的内容？参考答案 ：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。填空题 50皮肤具有
29、哪些功能？参考答案 ：皮肤表面有一层酸性皮脂，能抑制病菌的繁殖。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。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。皮肤汗腺将水分传递到体外，起排泄器的作用。填空题 51什么是组织、器官以及器官系统？参考答案 ：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。填空题 52生物材料对生物体的影响有哪几个方面？参考答案 ：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
30、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；填空题 53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？参考答案 ：表面钝化处理；高温离子氮化及应用离子注入技术处理填空题 54牙组织主要由哪几部分组成？参考答案 ：牙组织由牙釉质、牙本质和牙骨质三部分组成填空题 55机体对生物材料的影响有哪些？参考答案 ：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。填空题 56常用的消毒灭菌方式有几种？参考答案 ：高温蒸汽灭菌化学消毒灭菌辐照灭菌激光灭菌；气体等离子体灭菌填空题 57请归纳细胞的生命活动中的几个特殊作用。参考答案
