醫學生物技術精選(九篇)
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第1篇：醫學生物技術范文
1997年教育部正式批準，在高等院校設立生物技術專業，并于1998年頒布了《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》，規范了生物技術專業的培養目標、主要課程和學制。專業課程包括微生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、分子主要生物學及基因工程、細胞工程、微生物工程和生物化學工程，涵蓋了生命科學和生命工程的基本知識和技能，并以此構成了生物技術專業課程的基本框架。醫學院校是醫學生物技術人才培養的重要基地，臨床醫學也是醫學生物技術應用的主戰場，醫學生物技術與臨床醫學相互依存、相互促進，缺少基礎醫學與臨床醫學專業知識和技能的生物技術專業畢業生，在未來的實際工作中不能很好地滿足醫藥領域的科研及創新要求。這就提示我們，在醫學院校生物技術專業開設臨床醫學課程，有著迫切需要和實際意義。我校生物技術專業自招生之初就開設了臨床醫學課程。生物技術專業有了臨床醫學的指引，人才培養基礎更加扎實，方向更加明確。同時，具有一定臨床醫學知識的生物醫學人才，能夠更好地將自身優勢輻射到傳統醫學專業上，為臨床醫學的發展提供新視野，開拓新思路，注入新的活力。醫學生物技術已經在臨床醫學的發展中發揮了革命性的作用，如基因工程藥物和疫苗、單抗導向藥物、人工血液代用品等已廣泛應用于癌癥、傳染性疾病和一些遺傳性疾病治療。同時，許多臨床新問題、老難題，也越來越多地依賴于生物技術的發展，相關疾病的基因定位、組織工程、干細胞研究方面也都取得了重要成果。顯然，醫學院校生物技術專業開設臨床醫學課程既是生物技術學科發展的需要，也是臨床醫學發展的需要。
2醫學院校生物技術專業臨床醫學教學現狀和問題
2.1課程體系和教學內容完全照搬臨床醫學專業本科教育
課程體系和教學內容是培養目標的直接反映，是培養人才素質、提高教學質量的核心環節。生物技術專業臨床醫學課程體系和教學內容，應該緊貼生物技術專業實際需求，有針對性地進行設置。然而，目前大部分醫學院校生物技術專業臨床醫學課程體系和教學內容完全照搬臨床醫學專業本科教育，將內科、外科、專科教學內容按照病因、臨床表現、病理、診斷、治療、預防等毫無取舍地灌輸給學生，呈現教師教學無特色、無重點、無思路，學生學習無方向、無興趣的狀態。這與學科設置初衷和社會人才需求脫節，不能培養學生的自主學習能力及創新能力，沒有達到預期效果。
2.2課程目標不明確，考核要求不嚴格
目前大多數醫學院校對生物技術專業臨床醫學教學不夠重視，沒有真正意識到臨床醫學對該專業學生今后發展的重要意義。醫學院校生物技術專業臨床醫學課程目標應該是：使學生具有一定臨床思維，了解臨床醫學前沿和需要，并能在醫學發展和臨床需求中找到生物技術的落腳點、發力點，運用所掌握的生物技術理論知識和技能，從事相關領域的科學研究、技術開發，最終為醫學問題的解決開辟新思路、提供新方法。但是目前醫學院校對于生物技術專業臨床醫學課程目標認識比較模糊，在教學過程中需要學生掌握哪些內容、掌握到什么程度沒有一個明確的標準。考核過程較為敷衍，甚至沒有考核，使臨床醫學課程開設存在“雞肋化”的危險。
3醫學院校生物技術專業臨床醫學教學內容
醫學院校生物技術專業人才培養，在強調基本素質共性的基礎上，應該有不同的培養類型和專業方向。醫學生物技術專業臨床醫學教學內容必須體現職業生涯發展目標，尊重學生多樣性選擇。目前的教學內容和課程體系不能完全符合專業發展和人才培養需要，不能完全適應現代醫學發展需要，不能完全考慮到多樣化、個性化、專業化，因此有必要對醫學院校生物技術專業臨床醫學教學內容進行改革。
3.1緊貼實際，重點突出
臨床醫學是醫學生物技術的出發點和落腳點，在課程設置上除了要整體介紹臨床醫學概況外，重點是要篩選出能夠體現生物技術學科發展價值以及與生物技術知識有交集的內容，體現出醫學生物技術特色和資源優勢，如臨床診斷的新方法，基因診斷、基因治療技術在腫瘤及其他疾病中的應用等；而疾病的臨床表現、物理診斷及常規治療方法等內容應該淡化。這樣才會貼近生物技術專業實際，更好地激發學生學習熱情，避免浪費學生有限的精力。
3.2以臨床問題為向導，以臨床難點為突破
醫學生物技術發展動力就是臨床問題。醫學生物技術的發展已為我們解決了一個又一個醫學難題，開辟了新思路，提供了新方法，已有很多成熟的、新興的生物技術應用于臨床實踐。因此，應將目前臨床上亟待解決的問題和需要突破的難點貫穿在教學中，引起學生的思考和學習興趣，從而更好地把生物技術和臨床醫學結合起來。
3.3著眼前沿，廣泛涉獵
生物技術專業臨床醫學教學內容需要不斷更新和發展。臨床醫學的最前沿往往與生物技術的發展密不可分，因此要把臨床醫學中最新的焦點和熱點引入教學中，讓學生體會醫學生物技術對現代醫學發展的重要性，增強榮譽感和使命感。同時，臨床醫學不斷進展的案例也是很好的教學事例，讓學生了解前輩們是如何發現問題、分析問題、解決問題，并推動醫學科學向前發展的。但也要照顧到醫學發展的冷門分支，給學生拾遺補缺的機會，在大家忽視的老問題上做出新文章。
4醫學院校生物技術專業臨床醫學教學模式
生物技術專業臨床醫學教學模式應該有別于臨床醫學專業，要更加突出多樣性、靈活性和自主性，最大限度調動學生積極性，將課程的作用發揮到最大化。
4.1課堂教學與課外教學相結合，選修和必修相結合
壓縮課堂教學時數，將教學主戰場放在課外，把更多的時間交給學生進行自主學習。增加選修課數量，鼓勵學生選擇自己感興趣的方向進行探索。生物技術專業將來不從事臨床醫療工作，對臨床醫學知識的學習應該是有重點和有取舍的，這個選擇權不應掌握在教師手中，而應留給學生。讓學生在課外通過文獻查閱、學術會議、網絡交流等多種形式，學習對未來職業發展有幫助的醫學知識。
4.2大師進講堂，將導師范圍擴展至臨床學科
師資隊伍建設是實踐教學體系改革的關鍵。目前生物技術專業臨床醫學師資結構中，中級職稱教師比例偏高，真正的大師偏少。應該把臨床醫學的“大腕”請進講堂，因為生物技術專業的導師往往更重視具體的新技術、新方法，而對臨床醫學前沿需求知之甚少，缺少宏觀思路和頂層設計。這些可由臨床導師很好地補充，他們扎根臨床數十年，對疾病的發生發展、治療的難點要點有更全面、深入的認識。要鼓勵學生參與到臨床導師的科研課題及科技創新活動中，使其不僅對原有理論知識和技術有更清晰的認識，還鍛煉了臨床科研思維能力；使學生能更準確地把握現代醫學發展的脈搏，找到自己感興趣、能鉆研、有出路的研究方向，對未來職業發展進行合理的規劃。
4.3啟發為主，傳授為輔
生物技術專業學生將來主要從事科研工作，應該是臨床醫生的益友良師。其臨床醫學教學不應以傳授方式為主，而應采取引導、啟發的方式，加入討論及案例教學，讓學生自己思考問題，用專業特長來分析問題、解決問題。強化學生創新思維和綜合能力培養，在教學環節中啟發學生自主學習和自由學習。在教學方法和教學手段改革中，堅持理論聯系實際、基礎聯系臨床的教學理念，強調教學過程的“四結合”：密切結合科研，密切結合臨床，密切結合實踐，密切結合新進展。
4.4考核評價與教學目的相統一
第2篇：醫學生物技術范文
所謂生物醫學，顧名思義就是將電子學的知識和生物學的相關知識以及醫學的相關知識進行融合的一種新的學科領域[1]。然而，在生物醫學的研究過程當中，由于生物醫學的學科本身具有很高的準確性和和精準性要求，因此，微電子技術在生物醫學當中得到了廣泛的運用。
一、生物醫學傳感器
在生物醫學中，生物體在通常情況下都會具有相應的生命跡象、生命性質和生命狀態以及生命的成分，并且通過一定的變量表現出來，而生物醫學傳感器就是把生物體的這些相關的特征通過電子設備的轉化，將這些信息成為一種函數關系，并通過函數關系將這些信息表現在電子設備當中[2]。在生物醫學領域，主要的醫學傳感器主要分為以下幾種，首先是電阻式的生物醫學傳感器，其次還有電感式的醫學生物傳感器，此外還有電容的醫學生物傳感器，除此之外還包括熱電式的生物醫學生物傳感器，除了以上的四種傳感器外，常用的醫學傳感器還有光電生物醫學傳感器和生物傳感器等等。在生物醫學的傳感器的發展當中，集成化和微型化的發展方向是傳感器發展的比較主要的趨勢。這種微型化和集成化的特征能夠使生物醫學在最大程度上實現測量的精確化，甚至可以將這種精確度帶入到分子和原子的水平和高度，使生物醫學的發展步入空前繁榮的發展階段。在傳感器的發展過程當中，生物醫學傳感器的前進軌跡主要有四種基本的方向，首先就是將無機物作為研究材料從而進行的研究;其次是在對生物傳感器研究的過程當中，根據有、無機物自身的長處從而對有、無機物材料進行融合的傳感器的研究;再次，為了使傳感器在使用的過程當中能夠保證自身的精確度，智能化技術的傳感器也是經常會運用到生物醫學當中的[3]。最后，在生物傳感器的運用過程當中，將納米技術和微電子技術相融合的傳感器技術進行研究，也是傳感器在未來發展當中經常會遇到的。生物醫學傳感器如下圖所示。
二、植入式電子系統
除此之外，植入式電子傳感器也是在生物醫學當中經常會遇到的微電子技術。由于人體的很多生物特征都是在人體的內部才能夠發現的，因此，在生物醫學領域，也需要在人體的內部植入一定的電子設備，從而能夠顧實現對人體內部的生命特征和醫學中所需要的其他的人體內部的參數進行測量，并根據測量出來的數據從而能夠實現對人體疾病的判斷，并相應對人體的疾病進行治療。在這種情況下，植入式電子系統就開始在醫學領域得到廣泛的應用。隨著電子技術的不斷發展，在通常的情況下，可以采取多種方法對人體內植入一些植入式的微電子系統，最常見的是將沒有任何毒性的材料植入病人的身體內，值得注意的是這種材料能夠不會與生物具有相斥性[4]。
在生物醫學微電子技術的研究當中，與植入性電子系統相關的主要技術有以下幾種情況。第一種情況是對植入式電子系統的天線進行設計的技術，這種技術主要是針對將天線進行微型化處理的問題的技術。第二種情況是對射頻電路進行設計的技術研究，這種技術主要是為了針對生物體的體內和體外之間的通信環節所進行的技術。第三種技術主要是低功耗植入式集成電路的生物醫學微電子技術，這種技術主要是針對一些電子設備在生物體內由于長時間的工作，會給人體產生過多的熱量，從而影響到生物體健康的一種技術。第四種情況是指為生物體內的電子系統提供運轉所需要的能量的生物技術，這個技術主要是針對植入式電子設備需要能量的供給進行設計并運用的。第五種情況就是對電子系統設備的微弱的電子信號進行捕捉的技術，由于人所處的環境是十分復雜的，所以有時候很難捕捉到植入式微電子設備的信號，因此，在這種情況下，就需要采用這種對微弱信號進行捕捉的技術。最后一種技術是對微電子植入技術進行封裝的一種技術，通過對微電子植入技術進行封裝，從而實現微電子設備在人體內的健康運轉，并且不會對人體造成傷害。下圖為植入式電子系統圖。
三、生物芯片技術
生物芯片是最近幾十年才開始進行廣泛使用的技術手段，二十世紀八十年代的時候，微電子技術取得了極大的發展，科學家將生物的活性分子和有機功能的分子通過裝配構造一個微型的電子設備，在這種微型的電子設備內部，包含了對生物體體內的信息進行收集的系統，和對生物體內的信息進行處理的系統以及對生物體體內的信息進行傳輸的系統。從二十世紀九十年代開始，經過了十年的發展后，生物芯片的發展進入了另外一個高度，在這個時候，生物芯片能夠對各種生物體進行工作，除此之外，電子芯片甚至還可以對生物體的細胞以及生物體內的軟組織的基因信息進行讀取，因此，生物芯片在這時候甚至被形象地稱為“人體內的小實驗室”。在目前的社會當中，生物芯片技術得到了廣泛地應用，其中比較顯著的生物芯片是基因芯片，如下圖所示[5]。
結束語：
隨著科技水平的不斷提高，微電子技術已經得到了廣泛地運用，尤其是在生物醫學領域。生物醫學傳感技術、植入式電子系統技術以及芯片技術等為生物醫學領域的發展注入了活力，促進了生物醫學領域的發展。
第3篇：醫學生物技術范文
關鍵詞：生物技術;生物信息學;教學;實踐
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）47-0123-02
生物信息學（Bioinformatics）是在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學，是一門新興的交叉學科。生物信息學針對生物學問題，發展各種算法及軟件，對迅速增長的浩如煙海的核酸和蛋白質序列進行收集、整理、儲存、、加工等，目的在于通過生物信息學手段及分析，逐步認識生命的起源、進化、遺傳和發育的本質，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言，揭示生物體生理和病理過程的分子基礎，為探索生命的奧秘提供合理和最有效的方法或途徑[1]。作為當今生命科學和自然科學領域發展最為迅速的學科之一，生物信息學已成為介于生物學和計算機科學前沿的重要學科。實驗室的每一項技術，從簡單的克隆、PCR到基因數據分析都需要在計算機上應用生物信息學的方法進行處理。因此，對生物技術專業的學生而言，具備一定程度的理解和應用生物信息學方法和技術的能力是十分必要的。
目前，國內外許多高等院校相繼開設了生物信息學課程，我校也于2007年針對生物技術專業學生開設了此門課程。該課程不僅是一門新興的學科，而且學習難度大，理論課內容相對枯燥，如何讓學生更好地掌握本門課程的內容，是教師在教學過程中值得深思的問題。實驗教學是幫助學生理解抽象理論知識的有力手段，在教學中顯得尤為重要，但由于開設專業的特殊性，生物信息學實驗教學一直比較薄弱。本文對過去實驗教學中存在的問題進行了分析，并針對問題結合《基因工程原理》課程以及自己的科研對教學內容進行了優化和教學方法上的改進，取得了一定的成效。
一、過去教學中存在的問題
（一）實驗課教學學時偏少
生物技術專業五年制生物信息學課程總學時為72學時，其中理論48學時，實驗24學時。生物信息學課程最主要的目標是培養學生通過在線程序或利用生物信息學軟件來分析生物學問題的能力，有效解決學生實驗學時不足，實際操作時間少，解決實際問題能力較弱的問題。
（二）與其他課程聯系較少
生物信息學課程開設在生物技術專業教學進程的第6學期，此時學生已具備普通生物學、細胞生物學、分子生物學、生物化學、醫學免疫學、遺傳學、基因組學、基因工程原理等生命科學的基礎知識。但是，在生物信息學理論課和實踐課學習的內容，如查閱的文獻、分析的目的則由授課教師自行指定，忽略了與其他課程的聯系，不利于學生系統地學習專業課的知識。
二、教學體系的改革和完善
（一）增加實驗課教學學時
從2012年起，我校生物技術專業由五年制調整為四年制，同時在修訂教學進程的時候將學時調整為理論36學時，實驗36學時，理論課結束后即為該內容的實踐部分，以此增加學生的實踐訓練時間。
（二）將基因工程原理實驗課程與生物信息學實踐相聯系
在基因工程原理的實驗中，我們把家蠅防御素基因作為目的基因，主要設計的實驗內容包括：（1）目的基因的獲得：利用PCR技術擴增已經克隆到pMD-18T載體上的家蠅防御素基因;（2）pSK質粒載體的小量制備;（3）目的基因與載體的酶切;（4）目的基因與載體的連接;（5）大腸桿菌感受態細胞的制備;（6）重組質粒的轉化;（7）重組子的藍白斑篩選;（8）菌落PCR鑒定重組子[2]。
在學生對基因工程實驗內容熟悉的基礎上，我們在生物信息學的教學過程中對學生提出問題：家蠅防御素基因現有的研究現狀是怎樣的？PCR擴增目的基因的過程中引物該如何設計？獲得陽性重組子后我們如何判斷獲得的插入序列就是目的基因呢？
針對這樣的疑問，我們結合基因工程實驗對教學內容進行適當的調整：（1）PUBMED獲取文獻信息：由學生通過PUBMED查找近五年發表的有關家蠅防御素基因研究的文獻;（2）核酸序列分析：以家蠅防御素基因為對象，分核酸序列的檢索、搜索開放閱讀框（ORF）、限制性酶切分析、引物設計、載體序列識別、核酸序列的比對、分子質量/堿基組成/堿基分布分析和序列轉換共8大部分內容進行講解和學生實踐操作;（3）蛋白質序列分析：同樣以家蠅防御素蛋白為對象，分蛋白質序列檢索、蛋白質序列比對、蛋白質基本性質分析（蛋白質的氨基酸組成、分子量、等電點、親疏水性分析、跨膜區分析、信號肽分析）、蛋白質功能預測、蛋白質結構預測（蛋白質二級結構和三級結構預測）共5大部分內容進行講解和指導學生進行實踐操作。
（三）以科研促進生物信息學的教學改革
筆者所在課程組主要集中于功能基因組學的研究，涉及了功能基因的獲取、生物信息學分析、功能驗證等方面的內容。學生在課程學習中，參與到教師的科研課題中，學會運用生物信息學所學知識實際解決科研問題。學生可自行完成從文獻的查閱、目的序列的獲取（由公共數據庫獲得或實驗室測序獲得）、基因序列的分析、理論推導氨基酸序列基本性質的分析及結構和功能的預測、系統發育分析，如有可能，學生可通過實驗的方法驗證生物信息學分析的結果，同時鼓勵學生自主選擇感興趣的基因、蛋白進行課程設計研究，實踐結束后學生將結果以論文形式提交給教師。
三、教學探索的成效
生物信息學是一門實踐性很強的學科，實驗教學作為培養學生的重要手段，在該門課程學習中有著舉足輕重的作用。在醫學院校生物技術專業生物信息學課程的教學中，立足于生物醫學視角的實踐教學，以與醫學相關的基因、蛋白質等數據作為研究的主體，結合基因工程實驗教學改革生物信息學的授課內容，有利于學生對專業課程知識的系統學習。同時，結合生物信息學研究前沿和自主科研課題成果，形成科研教學相融合的實踐性教學，能夠充分調動學生學習的主動性和積極性，進而激發學生的求知欲和創新能力。教學與科研形成相輔相成的互助關系，科研成果轉化為教學資源，明顯充實了教學內容，提升了教學水平和學生能力。在教學改革探索過程中，已有學生參與到課題組的科研工作中，利用所學的生物信息學知識，通過指定題目或自主選題，順利完成畢業實習并發表了科研論文《印鼠客蚤線粒體COⅡ基因的克隆、序列測定和分子系統學分析》[3]、《美洲大蠊i型溶菌酶基因的克隆及其功能預測》[4]、《致倦庫蚊防御素基因的克隆與原核表達及蛋白純化》[5]、《德國小蠊致敏原Blag 2的Glu 233突變的分子對接研究》[6]、《伏馬菌素B1特異單鏈抗體的同源建模及分子對接模擬研究》[7]等，證明生物信息學課程教學改革切實可行。
參考文獻：
[1]郭麗，趙楊，柏建嶺，等.醫學院校生物統計學專業生物信息學教學探索[J].南京醫科大學學報（社會科學版），2013，10（5）：457-460.
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[5]王S，王吉平，張春林，等.致倦庫蚊防御素基因的克隆與原核表達及蛋白純化[J].動物醫學進展，2012，33（11）：45-50.
第4篇：醫學生物技術范文
我校自2003年開辦生物醫學工程專業以來,根據醫科院校特點,以為醫療和醫學研究服務為目的,培養能將醫學與工程技術相結合,從事醫學影像、醫療電子儀器和計算機技術的研發、操作和管理工作,并且能夠開展生物醫學工程學科研究的人才[1]。該專業主要學習生命科學、電子技術、計算機技術及信息圖像傳輸、處理等有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學知識,設置的主干課程有:“電路原理”“模擬電子技術”“數字電子技術”“微機原理”“生物醫學傳感器”“醫療儀器原理”“信號與系統”“數字信號處理”“生物醫學信號檢測與處理”“單片機原理與接口技術”等。另外憑借醫學院校的優勢還開設了一些醫學方面的基礎課,生理學、人體解剖等。為了提高教學質量,更好的達到教學效果,所開設的這些課程基本上都需要做實驗演示,以增強形象性效果和形象性驗證。實驗教學在大學教育中是必要手段。幾乎每門課的實驗教學都需要用到各種各樣的電子儀器,主要包括示波器、信號發生器等。在傳統教學中基本上都是使用相對獨立、功能固定的電子儀器,不能夠隨意更改它們的結構和功能。對于需要電子計算機之類的課程而言,一般都得配備幾十套教學儀器來供教學使用,這些儀器設備還需要不斷更新維護,教學成本比較高。另外,在醫學院校對于和醫學相關的專業課程很多實驗實際操作比較困難,效果不理想。中國的醫學教育資源本身很緊張,另外醫院的設備多是大型設備,體積龐大,價格昂貴,操作使用復雜,臨床使用要求高,一般院校很難滿足大型醫療設備的教學使用需要。因此,在醫學院校的教學中就出現很多問題,比如醫學實驗教學中的人體生理參數采集等演示效果不好,所以,傳統的醫療儀器教學只能偏重于理論講解,不夠生動,即使有個別實驗模具,其教學效果也不理想。在當前學校經費較少的情況下,如果大量增加常規儀器、儀表的配置,學校財力難以支付。這樣容易造成實驗教學效果不理想,對提高學生學習興趣,培養創新及實踐能力都有一定影響。隨著現代測試功能和計算機技術的密切結合,出現的虛擬儀器技術可以幫助我們克服一些硬件上不能解決的難題,彌補傳統儀器教學的不足。
2虛擬儀器在課程中的應用
2.1虛擬儀器簡介
虛擬儀器(VirtualInstrument,VI)是一種新興的儀器,一種功能意義上的儀器,在以通用計算機為主的硬件基礎上,由用戶自己設計定義虛擬的操作面板,測試功能由軟件來實現的一種計算機儀器系統[2]。其實質是以計算機為核心的儀器系統與電腦軟件技術的密切結合,將儀器裝入計算機。通過軟件將計算機硬件資源與儀器硬件融合,通過軟件編程來實現傳統儀器中的由硬件電路完成的功能,利用計算機顯示器的顯示功能來模擬傳統儀器的控制端,利用計算機強大的軟件功能來管理儀器系統,完成對信號數據的運算、分析處理等,可以多種形式輸出結果,少量的硬件模塊則為虛擬儀器的正常運行提供信號I/O接口設備來完成不同要求的測試。虛擬儀器具有傳統儀器沒有的性能高、擴展性強、開發時間短、開發成本低等優點,具有很強的靈活開放性。不同領域的科學家和工程師都借助虛擬儀器來解決工作與課題中的實際問題。所以,虛擬儀器自誕生以來就在測量、航空航天、自動化、遠程教學和生物醫學等世界范圍的眾多領域內得到了廣泛應用[3]。LabVIEW是美國NI(NationalInstrument)公司推出的一種基于圖形化編程的軟件開發工具,將功能強大的圖形化設計平臺LabVIEW與相關硬件結合應用于教學上,能夠使傳統理論教學與實際有效結合,幫助學生完成從理論到實踐的學習。LabVIEW軟件平臺結合數據采集卡等相關硬件可以開發出示波器、信號發生器等常用的電子儀器,不僅可以代替傳統儀器且擺脫了傳統電子儀器功能單一、更換維護麻煩等缺點[4]。將基于LabVIEW的虛擬儀器應用在教學中極大提高了教學效率,已經逐漸成為一種新的手段。
2.2在醫療儀器教學中應用
“醫學儀器原理”是生物醫學工程專業的一門專業必修課。該課程涉及了醫學和電子學、計算機、信號處理、傳感器技術等方面的知識,是一門實踐性很強的科目。作為生物醫學工程專業的學生,要掌握常見的醫療儀器的基本結構、工作原理,而且還要具有一定的創新思想和科研水平,有開發和設計高水平的醫療電子儀器的素質[5]。因此做好實驗教學是學生提高學生實驗水平和綜合能力的關鍵。醫學儀器原理實驗主要將人體生理信號的檢測及處理分析作為教學內容,包括了人體血壓信號、心電、體溫、呼吸、脈搏等生理參數的測量。生物醫學信號由傳感器轉變成電信號,因為人體生理信號比較微弱要先經過信號的放大、濾波等預處理,再進入數據采集卡。信號通過數據采集卡采集到計算機上以后,利用LabVIEW的圖像化語言進行編程,實現對數據的各種分析,包括數值分析、頻譜分析等,再通過儀器軟面板把結果顯示在電腦上。我們以人體呼吸測量為例,這種設備一般只在醫院常見,用于教學中的儀器基本上沒有。因此講過理論原理后,學生不能夠真正透徹的明白,無法滿足教學上的需要。我們利用少量硬件設計結合LabVIEW軟件編程構建了一個人體呼吸測量系統,采用阻抗式呼吸測量原理,硬件電路主要涉及放大和濾波環節,限于篇幅就不詳細說明了。圖1為基于LabVIEW平臺搭建的呼吸測量面板圖,針對學生教學取得了很好的效果,同學們一致反映對呼吸測量的原理有了更透徹的認識,并且能學習新的軟件技術,擴展知識面。在LabVIEW環境下進行實驗教學只需要根據實際情況,比如是呼吸測量還是心電測量等,通過軟件編程及很少的硬件連接便可完成實驗任務,即節省了實驗成本,又利于實驗設備更新,讓教師和學生脫離了傳統教學儀器功能單一的框框,更重要的是可以充分提高學生積極性和發揮創造性,像搭積木一樣,根據不同的測試需要,在計算機上構建一個基于虛擬儀器技術的測試測量裝備,這樣做還能夠充分的節省高校技術資源[6]。
2.3在信號處理類課程教學中應用
生物醫學工程專業設置的信號處理類課程主要有:“數字信號處理”“信號與系統”“生物醫學信號檢測與處理”等。這些課程中往往涉及大量抽象的概念、公式,老師上課的時候也只是講解推導公式或證明算法,學生沒有直觀印象,無法把函數公式與實際波形相聯系,理解起來非常困難,從而很大程度的影響了教學效果。我們以“數字信號處理”課程為例作一簡單介紹。“數字信號處理”是一門理論性很強的,以算法為核心的科目。為了使學生深入理解教材上提到的理論算法,需要通過仿真實驗來驗證那些理論。LabVIEW軟件平臺的特點之一就是具有豐富的運算且靈活高效的信號處理功能,LabVIEW圖形化信號處理平臺由多個信號處理與數學函數庫組成,包含小波變換、濾波器設計、時頻分析、圖像處理等工具包,將信號處理的各種功能轉化為VI函數,給使用者提供了方便、簡單的編程途徑,從函數庫調用這些現成的VI函數就可以迅速完成信號處理。學生能一目了然地看到程序的運行情況,也可以比較不同的參數對結果的影響。在數字信號處理教學中濾波器是重點知識,也是教學難點。在以往的教學中發現學生普遍對于濾波器的作用弄不明白,另外根據學習的理論知識怎樣設計出有實際應用價值的數字濾波器也不清楚。在講授濾波器時,在LabVIEW中信號處理函數面板中的濾波基本函數欄進行選擇,在虛擬儀器前面板上放置多個圖形顯示控件,完成對濾波器的設計,還可以同時顯示多個濾波器的濾波結果,這種學習方式簡單明了,學生很容易理解抽象的概念從而掌握所學知識。另外LabVIEW圖形化的編程語言有助于學生在比較短的時間內開發出相對復雜的數字信號處理程序,增加了同學們的自信,提高了其學習積極性。虛擬儀器技術強大的功能可以使其對學生開展形象、直觀的教學方式,靈活的應用于教學中,不僅可以幫助學生深刻領會抽象的理論知識,扎實掌握所學知識,同時還可以提高他們的學習興趣,達到最佳教學效果。
第5篇：醫學生物技術范文
【關鍵詞】 微生物學；檢驗；技術
1 前言
對于醫學微生物學的檢驗，雖然取得了長足的進步，但是這項工作仍然存在很多問題。比如：微生物標本的運放不規范，采集不合理，細菌檢驗的質控工作不夠完善，細菌檢驗的過程較長，報告的方式不夠規范，且不能滿足臨床的需要等。針對以上這些問題，我們必須經過以下幾個方面來解決。
2 做好細菌室的質量控制
對于實驗室而言，其質量控制是重中之重，是對于提高檢驗質量和水平的基礎工作。在實驗前進行質量控制，是所有質量控制的根本，主要工作是對于標本的采集和運送。實驗室要制定好標本指南，從而方便醫生和患者的實施。在進行標本接種前必須先檢查是否合格，對于不合格的標本，要重新采集并檢查。對于生化反應的培養基，試劑和試紙一定要分別選陽性和陰性反應菌株來進行試驗，從而保證應有的生化反應。在對代謝產物試劑進行測試時，一定要防止細菌的污染。在觸酶、凝固酶以及氧化酶開瓶后，要保證每周至少用菌株來進行測試。抗血清在開瓶后也要每周分別用陽性和陰性菌來做測試。此外，實驗室的所有儀器的運行情況，要每天都進行監測，要求每一儀器都必須有專人的維護及其保養。在儀器的上面都設置記錄卡片，每天維護人員都要將詳細的情況在上面進行記錄，如果發生問題，相關人員要立即進行搶修。
3 不斷提高檢驗人員的素質
影響檢驗結果的因素很多，檢驗人員的素質很重要。提高檢驗人員的職業道德素質，是保證檢驗質量的前提條件。要做到以病人的利益為一切事情的準則。醫學的服務對象是一個比較復雜的群體，所說醫務人員的職業道德水平關系到病人的生命安危。良好的職業道德可以使檢驗的工作人員在實踐是過程中開拓進取，刻苦鉆研，精益求精，不斷的開展新技術。在實際的工作中不斷改正錯誤，使檢驗技術不斷前進。要提高檢驗人員的技術水平。檢驗人員一定要在實際的工作中嚴格執行各項規程，反復的進行操作，盡量避免一切技術誤差。要不斷的學習檢驗類的新技術并積累經驗，不斷改進各種檢驗方法，為大力加強檢驗質量的功能，多應用精密度高的檢測儀器。
4 不斷的加大與臨床的聯系
各個微生物實驗室的技師與臨床人員一定要緊密的聯系起來，研究相關的微生物采集、保存與運送的要求。要大力宣傳，認真的實施。要不斷的健全標本的驗收制度，對于任何不合格的標本，一律退回。如果患者使用過抗生素，一定要適當用含樹脂的培養基采樣。
臨床醫生在進行開化驗單的時候應該跟實驗室人員說明相關患者的推測性診斷，從而使試驗人員選擇合理的試驗方法和程序，并能夠很好的指導臨床正確的采集標本。當實驗室有結果后，一定要先通知醫生，從而使他們能夠更好的評價病情和治療方案。此外，實驗室人員對于疑難病患者，要親自去觀察，并參與病例的討論，接受臨床醫生就診方面的諸多咨詢。不斷的參加感染性疾病的會診，對于診治方面的問題發表自身的見解，并提出有效治療方案，特別是對檢出的細菌耐藥性情況要作出說明，并提出耐藥性的警報和措施。
5 提高自身操作技能，減少主觀誤差
一些操作人員認為，微生物限度的范圍定得寬，多一些，少一些菌對于其影響并不大，所以，他們在操作的時候便馬虎，隨意。這樣說很容易造成供試品再次受到污染，從而不能夠真正的反應供試品的染菌情況。所以，每一個檢驗人員一定要明確的了解，在檢驗過程中的每一個空間和環節，每一個操作及材料，沒有進行滅菌都是具有菌的，都會對試驗的結果產生影響，所以，要牢記無菌觀念。
對于一些檢驗人員操作部熟練，且試驗的條件控制不是很嚴格，并且在細節上不夠注意，在每次的操作前的消毒工作做的不是很好，留有一些死角。在開啟供試包的包裝工具時，像剪刀、砂輪等器具也應該進行消毒，實驗時縮用的器具也要清洗干凈，在滅菌時不能夠接觸液面，否則會影響細菌計數的準確。以上這些細小的環節都有可能對于實驗產生誤差。所以，我們對于實驗的每一個環節都要進行分析，根據本單位的情況建立適合自身的系統，科學的進行規范，熟練的掌握無菌技術的操作，從而得出可靠的結果。
6 小結
隨著現代醫學生物和現代信息技術的發展，特別是醫學微生物學檢驗技術的大力發展，對于我國醫學領域產生了深遠的影響。當前，我國醫學微生物的生物學檢驗技術還沒有達到令人十分滿意的程度，所以，我們一定要研究并解決實際問題，共同奮斗。
參考文獻
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第6篇：醫學生物技術范文
關鍵詞：生物化學 課堂教學 設計藝術
生物化學是生命科學中發展極為迅速、滲透性較強的一門重要的基礎醫學邊緣學科，隨著基因診斷與基因治療在臨床醫學中的大量應用，迫切要求醫學生不僅要掌握生物化學的基本理論，還要熟悉更多的生物化學及分子生物學的實驗技術。那么，作為醫學院校的生物化學教師在課堂教學過程中采用怎樣的教學手段才能教好這門重要的醫學基礎課呢？眾所周知，課堂教學是教學的基本組織形式，是完成教學任務的中心環節，既是科學，也是藝術。教學藝術的主體是課堂教學藝術，教學藝術的研究應當以課堂教學藝術為其主要對象，課堂教學中的設計藝術是架設于教師與學生之間的橋梁。
一、專心探究導入藝術
課堂教學的導入也叫開講，是教師在新課或教學內容開始前引導學生進入學習的行為。導入的成功與否關系到后面教學時學生的學習狀態。作為教師應該重視并抓好課堂中導入這個環節，以促進教學效率，提高教學質量。那么導入的關鍵在哪里呢？只有當學生喜歡并重視你所教的內容，他們的狀態才能進入興奮，才能集中精力激發思維并引入學習的課程。因此，導入的關鍵要引起學生的興趣和重視。教師必須首先對教學內容充分挖掘其重要意義，拓寬思路，傾注熱情，以感染、激發學生的興趣，引起學生的重視。課堂教學導課的教育功能，表現在激發起學生對知識的興趣，啟發和引導學生的思維，讓學生在最短的時間內進入到課堂教學的最佳狀態中去。好的導課如同橋梁，聯系著舊課與新課；如同路標，指引著學生的思維和方向。教師精心設計導課環節，可以起到先聲奪人的效果，為整堂課的進行打好基礎。實踐證明，教師對導課環節重視不重視，是否精心地進行設計，其教學效果是迥然不同的。教學導課藝術性的高低，反映著教師審美創造能力所達到的水平。精彩的導課，往往能夠奠定整個課堂教學藝術成功的基調。
二、潛心組織語言藝術
課堂教學語言藝術是指教師創造性地運用語言進行教學的藝術實踐活動。教師的教學語言藝術水平，對教師的教學效果和效率具有決定性的意義。研究表明，學生對知識的學習同教師表述的清晰度有著顯著的相關，而教師講解得含糊不清則與學生的學習成績呈負相關；教學語言藝術的內在邏輯性，可使所表達的內容系統、條理，增強語言的說服力和論證性；教學語言藝術的動聽程度，決定著教師語言感染力的大小和學生的語言接受程度。教學語言藝術是教師最主要的教學手段，它綜合地反映著教師的全部教學素養，應該引起教師的高度重視。課堂語言藝術是課堂教學中相當重要的教學藝術，教師缺乏了語言藝術，是任何一門學科教師的悲哀。教師的授課語言首先應規范化，而后講究藝術化。規范化的語言應發音準確、吐字清晰、邏輯性強、不講廢話、不講口頭語；藝術化的語言應新穎活潑，抑揚頓挫，聲音柔美，親切可人、細膩動人、引人入勝。教師要根據教學的實際，從學生心理出發，把抽象的內容講得具體形象，把深奧的問題講得淺顯易懂，化復雜為簡單，化枯燥為生動。只有這樣，才能使課堂教學大放異彩。
三、慧心巧用教態藝術
課堂教學教態包括教師的手勢、表情、眼神、體態、儀表等若干方面，在教學時教師將之恰當配合、靈活運用，便構成了精妙入微的教態藝術，有時甚至能收到“此時無聲勝有聲”的效果，達到師生“心有靈犀一點通”的境界。實踐證明，教師的精神狀態直接影響到教學氣氛的形成和學生的情緒生活。所以教師講課時要注意做到情緒飽滿、精神振奮、態度端莊、和藹可親，以讓學生“親其師而信其道”。研究也表明，教師的教態對教學語言表達起著一定的配合、修飾、補充、加深、評價等的輔助作用，在課堂中以表情姿勢助說話，可以使教師的表情達意更準確、更豐富，更易于為學生理解和接受，所以教師應注意提高教態藝術水平。一名好的教師總是運用手勢、表情、聲調等手段生動形象明朗直觀的表達自己的情感，這是課堂教學中師生之間交流不容忽視的一種特殊方式，即“非語言交流”。教師備課時不可能把非語言因素自然流露，教師在講課中無論是表情還是姿態，完成這些非語言交流靠的是充沛的工作熱情，靠的是傾注于追求最佳教學效果的一種激情。教師在授課中風趣也罷，喜悅也罷，不是勉強裝出來的，要自然流露，毫無做作之感。教師的這種真情實感的表露非但不怕學生的注視，反而特別希望學生從中受到感染引起共鳴。實踐證明，課堂教學中巧妙地運用非語言藝術會使授課效果錦上添花。
四、精心設計板書藝術
板書設計是整個教學過程中的重要組成部分，是對教材的分析、概括、歸納、提煉，是教學目的及要求的體現。被譽為人類靈魂工程師的人民教師應該也必須寫一手好字，這不僅僅是教師基本功和內在素養的體現，也是贏得學生欽佩的又一法寶。同時板書也可以培養學生的分析能力，幫助學生把握重點，訓練思路。板書要字跡工整、大方、規范、秀麗，給學生以美感。課堂教學板書是教師普遍使用的一種重要的教學手段和表現形式，是師生在課堂上最簡易的、利用視覺交流信息的渠道。在一定意義上來說，教師高超精湛的教學板書藝術是打開學生智慧之門的鑰匙，是教師教學風格的凝煉和濃縮。教學板書要書之有效，就得書之有方，講求構思與設計，做到明確要求，書之有用；抓住重點、書之有據；精選詞語、書之有度；確定形式、書之有格；排列先后、書之有序；留有余地、書之有節。只有這樣，教學板書才能達到科學、精當、醒目、規范、易記的要求，有效克服教學板書的盲目性、隨意性帶來的低質量、低效率的弊病，并進而登上藝術的殿堂。一個好板書可培養學生的審美觀點，激發學生的學習興趣，仿佛一件精致的藝術精品，能磁石般的吸引學生的注意力，所以精心設計板書對課堂教學一定會起到事半功倍的效果。
五、結語
第7篇：醫學生物技術范文
遺傳學因為是基礎學科，所以有一部分內容是屬于其他學科交叉內容，那么在這些內容的教學方面可以將其進行精選，挑重點講述，而對于遺傳學中較難理解的教學內容，則選擇優化教學方法，在授課的表述方面進行改進。也要注意補充一些遺傳學最新發展的內容，讓同學們了解遺傳學的發展動向，激發學生的學習興趣。同學們將會對自己所學習的方向有一定的認識，為今后選擇個人研究方向奠定基礎。
2多種授課方式相結合。
2.1多媒體教學與傳統板書教學相結合。目前很多課程都傾向于多媒體教學，多媒體教學有著形式靈活多變，直觀形象的有點，但是展示信息時常常速度過快讓學生很難抓住重點，復習也很困難。而傳統的板書教學雖然展示的信息量小，但卻具有條理性，學生容易抓住要點。所以我們必須將傳統的板書教學與多媒體教學結合起來，讓這兩種方法互相彌補。
2.2適當的采用PBL教學方法。對于教師來說，在基礎學科上使用PBL教學方法是有著一定的難度的。特別是具有大量推理計算工作的遺傳學教學。但是對于某些章節來說還是可以嘗試采用PBL教學方法。比如在講解生物進化章節的時候，完全可以先給學生一個有關進化的例子，再讓學生回顧前幾章所學的知識來提出自己的想法。這樣可以提高學生對于遺傳學學習的興趣，有能夠培養他們用遺傳學的思想來思考問題，進一步檢驗了學生的學習情況。
3加強實驗教學的改革。
3.1增加綜合性試驗比例。目前高校所開展的學生實驗基本上都是驗證性實驗，都是老師先做好了，再講給學生聽，學生根據老師所講的再做，其結果是每個人的結論都相同。這些驗證性的實驗項目過多，實驗結果在未做之前就已經知道，學生做與不做都已經知道了實驗的結果，實驗過程不能調動學生的積極性、創造性，不利于學生的思考和發現。因此，我們在保留經典的驗證性實驗的基礎上，增開了設計性、綜合性實驗。由老師指定一個實驗課題，由學生自己去設計實驗方案，充分調動學生們自己的主觀能動性，同時教師在某些環節上進行指導，這樣可以提高學生興趣，培養學生獨立分析問題與解決問題的能力。
3.2與其他學科一起開設實驗教學。遺傳學實驗除了經典遺傳學實驗項目和細胞學實驗項目外還設計到分子生物學實驗。由于分子生物學也是生物技術專業的必修科目，所以在設計實驗方面可以綜合設計。這樣避免了開課的重復性，又能夠讓學生掌握技術，提高學生對科學研究的興趣。
4改變考核方式，采用多種指標評價學生。
目前，在長沙醫學院采取的多為上機考試，考試內容死板無法很好的反映出學生的水平。所以為了更客觀地反映學生的學習情況，除了上機考試外，還應參考學生的實驗課情況、PBL教學過程中討論的成績。最好能讓學生提出一些感興趣的遺傳學相關小課題，讓同學們自己去查資料，以PPT的形式進行講述，然后由老師打分，這樣可以從多個方面來評價學生學習遺傳學的能力，并且還能夠提早培育他們閱讀科研論文的興趣與能力。
第8篇：醫學生物技術范文
在體成像技術的發展及成像策略的不斷提高，能夠在活的生物體內揭示細胞和分子水平的諸多細微變化，有助于在生物整體、真實的體內環境中高時間分辨率地研究生命過程。針對某一生物過程的帶有光學標記的報告基因已被廣泛應用于細胞生物學的研究，近年來正被更多地用于在活的動物模型中探究人體內生理機能和疾病的生物學過程。利用熒光蛋白、螢光素酶基因等生物材料標記細胞、病原體和基因，早已被證實是一種在體內設置“檢測器”、體外直觀檢測的非常可行的策略[1]。
1在體生物發光成像技術的原理
通過生物技術將構建的以螢光素酶基因作為標記基因的載體（重組原核表達質粒、重組真核表達質粒或重組病毒），經轉化、轉染或感染并篩選得到重組病原菌、細胞（如免疫細胞、腫瘤細胞、胚胎干細胞等）或重組病毒（如腺病毒、慢病毒、逆轉錄病毒等）用于轉入小動物；或是將含螢光素酶及調控序列的載體線性化后經顯微注射等技術穩定整合于小動物基因組制備轉基因動物[2－4]。標記基因的表達可通過多種調控元件進行調控，如靶基因的啟動子和增強子等；標記的方法因研究領域、研究目的和實驗策略的不同而各異[4]，但最終都是在體內組織如血液、肝臟、腦、脾、腎等靶部位因特定生物過程的發生而伴隨產生有酶活性的螢光素酶。在注入底物即螢光素的條件下，螢光素酶催化底物反應產生特定波長的光信號，通過成像系統可以直觀檢測到光信號的產生及變化，實時反映體內發生的生物過程，如基因的調控表達、信號傳導、蛋白質之間的相互作用、細胞增殖與分化等。因此，在體生物發光成像技術可廣泛應用于分子生物學、細胞生物學、病毒學與免疫學、腫瘤學等研究領域[5－8]。
2在體生物發光成像技術的應用
2．1標記于腫瘤細胞、免疫細胞、胚胎干細胞等，轉入體內后進行成像
螢光素酶基因作為一種報告基因，最初應用于體外培養細胞內目的基因的表達研究。在體生物發光成像技術的發展，使其能夠應用于在體組織細胞的表達研究[9]。螢光素酶是一類生物發光酶，1種細胞可同時被2種具有不同底物的螢光素酶標記。例如其一可由一組成性穩定表達的啟動子驅動，作為內參，反應細胞數量的變化；另一螢光素酶由要研究的組織特異性啟動子驅動，其發光信號的變化，在消除細胞數量變化的影響后就可反映特定的啟動子在動物體內的表達活性[10－11]。
2．1．1腫瘤及抗腫瘤研究在體生物發光成像技術可直接實時地監測各種癌癥模型中腫瘤的生長和轉移，并可對癌癥治療中癌細胞的變化進行實時觀測和評估，能夠無創傷地定量檢測小鼠整體的原位瘤、轉移瘤及自發瘤。Klerk等[12]研究證實了利用此技術測量腫瘤負荷具有很高的可靠性。Minn等[13]應用該技術進行了乳腺癌肺轉移相關基因的研究，他們構建能夠表達熒光蛋白、螢光素酶的反轉錄病毒載體，并穩定轉染已獲得的不同亞群腫瘤細胞，先通過熒光激活細胞分選術篩選同一亞群內具有相同轉染效果（穩定表達外源蛋白即熒光蛋白和螢光素酶，且水平一致）的細胞，并尾靜脈注射免疫缺陷小鼠，通過檢測生物發光的部位和大小，評價不同亞群腫瘤細胞向肺部位的轉移情況及其轉移能力，再通過檢測細胞內各基因的表達差異來分析肺轉移相關基因。Gupta等[15－16]又用相似的方法來研究乳腺癌腦轉移相關基因及乳腺癌肺轉移過程中分化基因介導的腫瘤再起始，結果再次顯示了生物發光成像技術應用于腫瘤及癌轉移機理研究領域的優越性。
2．1．2抗腫瘤免疫及腫瘤細胞疫苗的研究用帶有生物發光標記基因的小鼠淋巴細胞或基因修飾的腫瘤細胞疫苗，可以檢測放射及化學藥物治療的效果，并可尋找在腫瘤骨髓轉移及抗腫瘤免疫治療中復雜的細胞機制。Cayeux等[17]用螢光素酶基因標記基因修飾的腫瘤細胞疫苗來免疫小鼠，而用另一種底物不同于前者的5，6－carboxy－succinimidyl－fluorescein標記該小鼠內一種與腫瘤相關的免疫細胞，通過2種不同的標記研究了基因修飾的腫瘤細胞疫苗免疫小鼠后抗原遞呈、免疫細胞之間的相互作用及不同免疫細胞在體內免疫過程中的作用。
2．1．3藥物促腫瘤細胞凋亡的研究當螢光素酶與抑制多肽以融合蛋白形式在哺乳動物細胞中表達，產生的融合蛋白無螢光素酶活性，細胞不能發光，而當細胞發生凋亡時，活化的caspase－3在特異識別位點切去抑制多肽，螢光素酶活性得到恢復，由此可用于觀察活體動物體內的細胞凋亡相關事件。細胞凋亡時被激活的caspase－3／7與DEVD－氨基螢光素（aminoluciferin）特異結合而被酶解為氨基螢光素，它可被螢光素酶識別而產生生物發光信號。Liu、Hickson等[18－19]利用這一現象設計的細胞凋亡檢測方法均能夠以極低的DEVD－氨基螢光素量獲得較強的發光強度，因而這一方法可用于評價TNFα（α腫瘤壞死因子）、FasL、TRAIL（TNF相關促凋亡配體）等因素針對腫瘤的治療效果。
2．1．4胚胎干細胞及再生醫學的研究胚胎干細胞在再生醫學領域極具應用前景，然而注入活機體的胚胎干細胞及其分化細胞尚存在顯著的細胞死亡、畸胎瘤的形成、宿主免疫排斥反應等障礙。應用在體生物發光成像技術，可對胚胎干細胞本身及其在注入機體后的存活、增殖、分化等生物事件的發生機理進行深入研究，從而使上述諸多問題得以解決[20]。
2．2標記病原微生物，用于研究感染致病機制、轉移途徑及宿主免疫反應等
在感染性疾病的研究中，在體生物發光成像技術的應用，不僅可以提供疾病進程中觀測病原體在動物體內的寄居部位、數量變化及對外界因素的反應等實時變化信息，而且更有助于揭示感染體內病原體逃逸宿主防御的機制[21]。對病原體感染過程非侵入性的檢測能夠對疾病進程實時地提供新的信息，且有可能發現新的感染位點[22]。Lucker等[23－26］以螢光素酶基因標記HSV－1（單純皰疹病毒）并分別侵染Ⅰ類干擾素受體缺失、Ⅱ類干擾素受體缺失、Ⅰ和Ⅱ類干擾素受體均缺失的小鼠，可觀察到HSV－1對不同干擾素受體缺失小鼠的肝臟、肺、脾、淋巴結的侵襲，及病毒從血液系統進入神經系統的過程，從而證實了不同干擾素在HSV－1感染中所起的不同的作用。Lucker等[27]針對痘苗病毒的類似研究也證實，不同干擾素在機體感染過程中各自和協同發揮的重要作用。#p#分頁標題#e#
2．3標記于基因治療載體用于探究基因治療機制和評價治療效果
將一個或多個目的基因安全有效地轉入體內靶細胞可用于基因治療，應用螢光素酶基因作為報告基因構建載體，觀察目的基因是否能夠在試驗動物體內持續高效和特異性表達。這種非侵入方式具有容易準備、低毒性及輕微免疫反應的優點。螢光素酶基因也可以插入脂質體包裹的DNA分子中，用來觀察脂質體為載體的DNA運輸和基因治療情況。Smith等[28]已經運用該技術進行了HSV作為肝臟疾病基因治療載體的可行性研究。Chou等[29]將帶有螢光素酶基因標記的穩定表達肝細胞癌抗原的質粒轉入沙門菌減毒株，并作為疫苗口服免疫模型小鼠，在體成像顯示了體內沙門菌成功表達抗原和沙門菌作為活菌疫苗在體內的清除過程。
2．4蛋白質間相互作用、信號轉導等的研究
蛋白片段互補策略廣泛用于研究細胞內蛋白質間的相互作用，這種策略在借助在體生物發光成像技術后就可以被運用到活體動物內，以非侵入、可量化、實時地顯示蛋白質之間的相互作用[31]。在動物體內直接觀察細胞中或活體動物體內2種蛋白質的相互作用，可將Firefly螢光素酶（Fluc）的N端與C端分離開，分別與2個可能產生相互作用的目的蛋白相連，并使2組蛋白由不同的載體分別誘導表達。在體的細胞內若2個目的蛋白能靠近并結合形成完整的Fluc，則會產生發光信號。Andrea等[32]建立了一種轉基因報告小鼠，由特異啟動子（TgG4F（＋／－））及其轉錄反式作用因子多聯體蛋白Gal4進行調控。將融合了Gal4BD的p53和融合了VP16的TAg的病毒載體共轉入該小鼠的肝臟細胞，在小鼠肝臟部位觀察到了明顯的發光信號，顯示p53與TAg的結合引發Gal4BD與VP16結合，結合的多聯蛋白順利與啟動子TgG4F（＋／－）結合，進而引發Fluc在肝臟組織的表達。
2．5體內干擾RNA及DNA疫苗的研究
目前RNA干擾技術已經發展成為一種體外轉錄后沉默基因的方法，在體內RNA干擾的轉錄后表達沉默可以引起各種廣泛的生物學效應，因此生物發光在體成像技術有力地促進了體內RNA干擾的研究和在體內利用RNA干擾技術進行其他疾病機理及生物治療的探索。McCaffrey[33]等通過將表達螢光素酶的真核表達載體與針對螢光素酶基因設計的雙鏈小干擾RNA（siRNA）共注射成年小鼠，與對照組比較，前者的熒光強度明顯減弱，表明針對性的雙鏈siRNA明顯起到抑制基因表達的作用。他們還構建表達功能性小發夾RNA（shRNA）的真核表達載體，與表達螢光素酶的載體共注射成體小鼠，與對照組相比，同樣觀察到長時程后熒光強度明顯減弱。RNA干擾技術成功用于臨床治療須保證雙鏈siRNA有效轉入體內并維持有效的濃度，而借助在體生物發光成像技術則可便捷準確地評價雙鏈siRNA運送方法的效果。Takeshita等[34－36]已利用該技術分別對各自所設計的不同的雙鏈siRNA運送方法進行了全面的評價，并發現合理的運送方法，如雙鏈siRNA與某些小分子化合物的連接修飾與單獨的注射雙鏈siRNA相比，前者能使雙鏈siRNA在體內較長時間內不被降解。RNA干擾可作為傳統DNA疫苗的補充，被用以在體內消除免疫抑制因子表達。DNA疫苗的效應常常因相關的信號轉導途徑下調該獲得性免疫反應而受到限制。因此，免疫抑制性的信號途徑的沉默將是DNA疫苗效能得到加強的一種極有潛力的策略。Huang等[37]應用在體生物發光技術所做的研究結果顯示，皮下注射編碼shRNA的DNA，可以作為體內基因沉默和一種能夠有效提高DNA疫苗效果的手段。
2．6標記于轉基因載體建立轉基因動物模型
2．6．1基因表達動物模型為研究目的基因是在何時、何種刺激下表達的，可將螢光素酶基因插入目的基因啟動子的下游，并穩定整合于實驗動物染色體中，形成轉基因動物模型。可用于研究動物發育過程定基因的時空表達情況，觀察藥物誘導特定基因表達及其他生物事件引起的相應基因表達或關閉。Chen等[37]將受胰島素調控啟動子調控表達螢光素酶的轉基因小鼠制成糖尿病小鼠模型，采用在體生物發光成像技術證實了肝臟組織中含有可生成胰島素的細胞。研究結果也證實了在轉錄調控序列和反式轉錄因子與目的基因相同的情況下，螢光素酶的表達水平及底物發光強度能夠真實反映目的基因的表達狀況。目前對于調控多藥耐藥性基因－1（mdr－1a）表達的關鍵因子和胞內微環境的機制尚不明了，使多藥耐藥性依然成為對癌癥患者成功化療的一大障礙。為深入研究mdr－1a在體內組織中轉錄調控的機制，Long等[38]通過胚胎干細胞同源重組、遺傳雜交的手段構建了基因型為mdr－1a＋／Fluc的轉基因小鼠（野生型基因型為mdr－1a＋／＋）。mdr－1a＋／Fluc中Fluc已完全置于mdr－1a開放讀碼框中，其表達受內源性mdr－1a啟動子及相應各種反式作用因子的調控，Western印跡等不同方法均驗證了該模型mdr－1a的表達量與Firefly螢光素酶蛋白表達、發光強度成正比。該小鼠體內Fluc的表達與mdr－1a的表達在時間、所處的微環境均完全一致，可作為研究各種因素下mdr－1a表達調控的理想的動物模型。類似的研究所建立的模型能彌補體外細胞培養不能提供的特定基因表達的真實微環境的缺點，也能彌補基因敲除小鼠存在的代償效應等不足[39]。
2．6．2各種疾病模型研究者根據研究目的，將致病基因、病毒及細菌進行螢光素酶標記，轉入動物體內形成所需的疾病模型，包括免疫系統疾病、感染疾病等。除可提供靶基因在體內的實時表達和對候選藥物的準確反應，還可以用來評估候選藥物和其他化合物的毒性，為藥物在疾病中的作用機制及效用提供研究方法。Hsieh[40－41]等將受前列腺特異性抗原啟動子調控表達螢光素酶轉基因小鼠（sPSA－Luc），與前列腺癌轉基因模型小鼠TRAMP雜交，經檢測篩選得到的子代小鼠TRAMP－Luc隨前列腺特異性抗原的表達穩定產生螢光素酶。因此，該小鼠借助在體生物發光成像技術已被成功地用于前列腺癌的發生及轉移研究。
3在體生物發光成像技術的發展趨勢
第9篇：醫學生物技術范文
關鍵詞：現代信息技術；生物教學；優勢；反思
中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）21-0250-01
一、現代信息技術的運用在生物教學中的優勢
1.方便獲取和記憶知識。傳統的學習新知識主要依賴于教師的講解，而現代信息技術可以通過視頻、動畫、圖片等多種豐富的方式將知識灌輸到學生的頭腦之中，提高學生的注意力，提高學習的積極性。此外，由于信息技術的手段豐富多樣，可以使學生充分動用自己的大腦、雙手、雙耳以及雙眼來記憶知識，達到最好的學習狀態，從而增強對知識的記憶。
2.提高學生學習的積極性與自主性。初中生物強調實驗與探究，注重自主性學習。在生物教學過程中運用多媒體，有利于師生之間交流，提高教學效率，激發學生學習的積極性，有效培養學生自主探究的能力。例如，八年級第四章分布廣泛的細菌和真菌中重點是細菌和真菌的分布以及兩者之間的區別，教材在講解這部分內容時比較簡單、抽象，使學生難以分辨細菌與真菌的特點、區別。那么，運用多媒體技術，向學生播放關于細菌與真菌的視頻解說，此外也向學生展示圖片，加深學生對細菌與真菌的記憶，并且啟迪學生仔細探究二者的不同之處。
3.提高學生的復習效率。初中生物知識是基礎性的，強調對知識的記憶，在復習的過程中，學生可以復制教師的課件，對已學過的知識或者不理解的知識進行復習，這樣既減少了教師的工作量，又提高了學生的自主學習能力。例如：基因的顯性與隱性這一章節既是難點又是重點，需要大量的習題進行練習鞏固，然后卻很難對其掌握牢固，學生在課下可以復制教師的課件，然后再次認真觀看關于基因顯性與隱性的音頻以及專家講解的視頻，達到充分理解這一知識點的境界，因此進行習題練習，可以很好地掌握、鞏固該知識點。
4.改變轉換信息的手段。比如，快與慢的轉換，生物中存在一些現象變化過程過快，不易觀察，運用多媒體技術，可控制此變化過程，將其設置為慢速，從而方便觀察，蛇捕捉獵物時，完成此過程只需零點幾秒，是肉眼所觀察不到的，但是運用計算機模擬此過程便可使學生觀察此過程。又比如將抽象變回具體，生物中有許多知識點是比較抽象、難以理解的，如植物光合作用的原理比較難以理解，可以模擬植物光合作用的過程，使學生對植物的光合作用有更形象、直觀的了解，從而更好地理解植物光合作用的原理。
5.方便學生獲取更多的學習資料。運用互聯網，可以使學生更快捷、更廣泛地搜集所需要的學習材料，從而獲取知識，解決疑惑，擴展自身的知識面，此外，還可以運用一些計算軟件對生物實驗中的數據進行分析與處理，從而鍛煉學生的自主探究能力，生物學不斷地向前發展，教材不可避免地會出現滯后的狀況，這就需要教師不斷汲取新知識，同時也需要學生積極地去獲取新知識，教師可以針對教材中的某一知識點留下疑問，要求學生充分利用身邊的資源搜集資料，這樣可以鍛煉學生的自主探究能力。
二、針對現代信息技術在生物教學中運用的反思
縱使現代信息技術與生物教學的結合對生物的教學與學習有很大的促進。可是不得不承認仍然有一些問題值得我們認真思考：不少地方的教師在教學過程中過度濫用現代信息技術，完全依賴自身的想法，致使不能充分發揮現代信息技術的優勢。因此我們需要注意：信息技術與實物教學并用，大自然才是最好的教材，利用多媒體技術獲取知識固然便捷，卻無法全面地展示知識，有些方面的知識離不開對實物的學習。同時，不讓學生親自做實驗只是單純看視頻，僅僅通過多媒體展示實驗過程，那么實驗所產生的結果也不足以使人信服。此外，由于各種具體情景的限制并不是每一節課都要求運用現代信息技術，那么，要依據具體情況使用現代信息技術，還要防止脫離教材內容，要緊扣教材，多媒體形式多樣，有利于吸引學生的目光，不能使學生拋知識于腦后，全神貫注地欣賞豐富多彩的畫面。此外，也要注重板書，這樣可以強調難點、突出重點，使知識的脈絡清晰可見。
除此之外，有不少學生反映長時間關注多媒體會使眼睛疲勞、沒時間做筆記、師生之間變得疏遠等問題，那么就需要教師在利用現代信息技術時需要注意：多媒體課件的制作要真正從學生的角度出發，根據學生的知識水平、思維習慣去制作，這樣才能使課件真正幫助到學生；注意與學生進行溝通與交流，不可過分依賴多媒體進行教學，畢竟教師才是主要角色，教師要充分發揮自身的魅力，通過飽滿的激情、幽默的語言拉進與學生之間的距離，完成教學目標，加強與學生之間的互動，創造平等、和諧的氛圍，從而達到共同進步的地步。例如：在先天和學習行為的教學中，教師可以首先讓學生寫出哪些屬于先天，哪些屬于學習行為，然后與學生進行思考、討論，從而總結出先天性學習與學習行為的特征，這樣的教學方式比單一的一人講解更容易使人接受，效率更高。
三、結語
現代信息技術引用到生物教學中給生物教學帶來了很大的便利，提升了課堂效率，完成了教學目標。此外，對學生生物知識的學習也有不小的幫助，提高學生提高了學習生物的積極性，也鍛煉了學生的自主學習與探究能力。但是其中也存在一些問題，需要我們對其予以重視，克服這些問題，從而充分發揮現代信息技術在生物教學中的優勢。以上論述僅代表個人觀點，如有不正確之處，望廣大讀者及時提出批評與建議。
