生物醫(yī)學(xué)工程的前景精選(九篇)

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第1篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

20世紀(jì)60年代，美國(guó)一些著名大學(xué)先后開(kāi)啟了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)，相繼啟動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國(guó)的生物醫(yī)學(xué)工程教育特點(diǎn)是在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需求驅(qū)動(dòng)建立起來(lái)的具有其自身特性，且反映了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的前沿特征。各個(gè)學(xué)校的本科教育課程雖然具有自己的特色，但在課程設(shè)置上大致可以分為科學(xué)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、關(guān)注領(lǐng)域課程、設(shè)計(jì)課程、人文與社會(huì)科學(xué)課程、專業(yè)選修課程及其他選修課程等六類。不同學(xué)校本科課程的主要差異體現(xiàn)在專業(yè)選修課程及其他選修課程的設(shè)置上，各個(gè)學(xué)校根據(jù)自身的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究方向和研究水平特點(diǎn)開(kāi)設(shè)一些相應(yīng)的選修課程，并培養(yǎng)學(xué)生在相應(yīng)方向上的研究探索實(shí)踐能力。這是美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程本科教育的基本特點(diǎn)。

我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育起步于20世紀(jì)80年代，主要發(fā)源于著名工科院校的信息技術(shù)類專業(yè)和力學(xué)專業(yè)，進(jìn)而逐漸形成的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育，后來(lái)，一些醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)物理和醫(yī)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上相繼開(kāi)展了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育，于是在我國(guó)基本上形成了這樣兩種類型的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科。上述兩類院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)發(fā)展模式各具側(cè)重，遵循了共同的學(xué)科基礎(chǔ)，在培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的應(yīng)用層面上有顯著特點(diǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，工科院校的生物醫(yī)學(xué)工程培養(yǎng)模式注重工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)和功能拓展，醫(yī)科院校則注重醫(yī)學(xué)與工程結(jié)合、工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的綜合應(yīng)用。

1.中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展思路

生物醫(yī)學(xué)工程是一種交叉學(xué)科，交叉的學(xué)科基礎(chǔ)及其融合的緊密程度決定了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展水平，交叉的學(xué)科發(fā)展推動(dòng)著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展，并且使得生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究領(lǐng)域變得十分廣泛，而且處在不斷發(fā)展之中。

1.1 學(xué)科發(fā)展軌跡

在中國(guó)，基于電子信息工程發(fā)展而來(lái)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理、生物醫(yī)學(xué)信息計(jì)算分析、生物醫(yī)學(xué)成像及圖像處理分析、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)建模與仿真、臨床治療與康復(fù)的工程優(yōu)化方法、手術(shù)規(guī)劃圖像仿真以及圖像導(dǎo)引手術(shù)及放療優(yōu)化等；有基于力學(xué)發(fā)展而來(lái)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物流體力學(xué)、生物固體力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、計(jì)算生物力學(xué)和微觀尺度的細(xì)胞生物力學(xué)等；基于化學(xué)材料工程發(fā)展而來(lái)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物材料學(xué)、組織工程與人工器官、物理因子的生物化學(xué)效應(yīng)等。

1.2 學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)

作為交叉學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，其發(fā)展的關(guān)鍵在于交叉學(xué)科間的交叉融合。構(gòu)建一種良好的交叉結(jié)構(gòu)，對(duì)推動(dòng)交叉學(xué)科的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。約翰霍普金斯大學(xué)對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程這樣的交叉學(xué)科的描述有一個(gè)形象的說(shuō)法：交叉學(xué)科如同在不同學(xué)科之間建立起連接橋梁，如果在河兩岸沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，橋是無(wú)法建立好的，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程這樣一座建立在兩個(gè)不同學(xué)科之間的橋來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展要求具有堅(jiān)實(shí)的交叉學(xué)科基礎(chǔ)和交叉學(xué)科緊密融合深度。那么在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科構(gòu)建良好的交叉結(jié)構(gòu)，需要選取具有理論支撐和技術(shù)支撐的主干學(xué)科進(jìn)行交叉，凝練學(xué)科方向，不能大而全，過(guò)于寬泛。

目前，醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像技術(shù)具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景，應(yīng)該成為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的重點(diǎn)發(fā)展方向。醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備能有力推動(dòng)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。醫(yī)療儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)中的主流產(chǎn)品，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著主導(dǎo)和引領(lǐng)作用。其發(fā)展水平已成為一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力與水平的重要標(biāo)志之一。產(chǎn)業(yè)化驅(qū)動(dòng)也是學(xué)科發(fā)展的一種動(dòng)力，也為學(xué)生未來(lái)職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)?；卺t(yī)療衛(wèi)生健康事業(yè)的需求和生命科學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科應(yīng)大力促進(jìn)醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像方法的學(xué)科建設(shè)，從而提升整個(gè)學(xué)科的發(fā)展水平。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)離不開(kāi)一流的學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)成果的應(yīng)用。一流的學(xué)術(shù)研究不但能提升學(xué)科的發(fā)展水平，而且能開(kāi)拓學(xué)科縱深發(fā)展，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)科服務(wù)社會(huì)發(fā)展的能力。學(xué)術(shù)研究的前瞻性和創(chuàng)新性將確保學(xué)科建設(shè)的發(fā)展動(dòng)力和趨勢(shì)以及學(xué)科發(fā)展的活力。

交叉學(xué)科往往具有不同程度的可替代性?？商娲猿潭仍礁撸徊鎸W(xué)科存在的必要性就越小。如何減小生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科可替代性的程度是需要深入思考的，是需要提升學(xué)科的特異性的。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的學(xué)術(shù)研究主要包括應(yīng)用理論研究和理論應(yīng)用研究，應(yīng)用理論研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域所需要解決的科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展新理論、新方法的研究。理論應(yīng)用研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域所需要解決的科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題，借助理工科的相關(guān)理論和方法開(kāi)展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。應(yīng)用理論研究是理論驅(qū)動(dòng)型的學(xué)術(shù)研究，理論應(yīng)用研究是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型的學(xué)術(shù)研究。理論驅(qū)動(dòng)型和應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科學(xué)術(shù)研究的兩種主要模式。理工科大學(xué)具有良好的理論創(chuàng)新基礎(chǔ)和強(qiáng)大的交叉的學(xué)科背景，開(kāi)展理論驅(qū)動(dòng)型研究具有自身優(yōu)勢(shì)。醫(yī)學(xué)院校具有豐富的醫(yī)學(xué)資源，面臨著大量需要應(yīng)用理工知識(shí)解決的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型研究，將很好地實(shí)現(xiàn)與醫(yī)學(xué)的應(yīng)用融合，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值，有力推進(jìn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。各自的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)將有利于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色發(fā)展，從而增強(qiáng)其不可替代的程度，實(shí)現(xiàn)學(xué)科可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

1.3 學(xué)科體系

作為一級(jí)學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程，包含學(xué)科的理論體系和技術(shù)體系，且該體系離不開(kāi)所交叉的學(xué)科的理論體系和技術(shù)體系的支撐，此外生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科理論體系和技術(shù)體系既要有學(xué)科自身的特色，又要具有可持續(xù)發(fā)展和一定程度上的不可替代性，這樣學(xué)科才會(huì)有旺盛的生命力。要面向醫(yī)療衛(wèi)生、生物科學(xué)所涉及的重大、重要技術(shù)理論問(wèn)題及基礎(chǔ)應(yīng)用開(kāi)展學(xué)術(shù)研究。實(shí)現(xiàn)良好的學(xué)術(shù)研究定位，形成自己的理論體系和技術(shù)體系。

2.大數(shù)據(jù)時(shí)代的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展

守正創(chuàng)新是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的必由之路，人類已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，所謂大數(shù)據(jù)（bigdata），或稱海量數(shù)據(jù)，是指由于數(shù)據(jù)容量太龐大和數(shù)據(jù)來(lái)源過(guò)于復(fù)雜，無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用常規(guī)工具軟件對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行獲取、管理、存儲(chǔ)、檢索、共享、傳輸、挖掘和分析處理的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)具有“4V”特征：①數(shù)據(jù)容量（volume）大；②數(shù)據(jù)種類（variety）多，常常具有不同的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來(lái)源；③動(dòng)態(tài)變化快，如各種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，時(shí)效性要求高；④科學(xué)價(jià)值（value）大，盡管目前利用率低，卻常常蘊(yùn)藏著新知識(shí)和重要特征價(jià)值或具有重要預(yù)測(cè)價(jià)值。大數(shù)據(jù)是需要新的分析處理模式才能挖掘分析出其蘊(yùn)藏的重要特征信息[6。

人體生老病死的生命過(guò)程就是一個(gè)不斷涌現(xiàn)的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)生源，這種源源不斷的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的檢測(cè)、處理與分析，將給生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。模式識(shí)別、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展將帶動(dòng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)步。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)廣泛涉及人類醫(yī)療衛(wèi)生健康相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域：臨床醫(yī)療、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生、醫(yī)藥研發(fā)、臨床工程、心里、行為與情緒、人類遺傳學(xué)與組學(xué)、基因和蛋白質(zhì)組學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康網(wǎng)絡(luò)信息等，可謂包羅萬(wàn)象，紛繁復(fù)雜。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏了種種有科學(xué)價(jià)值的信息，研究有效的大數(shù)據(jù)挖掘的新理論、新技術(shù)和新方法，對(duì)生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和融合計(jì)算分析，充分挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中的信息關(guān)聯(lián)和特征關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)空間映射關(guān)聯(lián)，既能為疾病的預(yù)防、發(fā)生發(fā)展、診斷和治療康復(fù)提供系統(tǒng)化的全新的認(rèn)識(shí)，有利于深入疾病機(jī)理研究分析，開(kāi)展個(gè)性化診療。還可以通過(guò)整合系統(tǒng)生物學(xué)與臨床數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)個(gè)體患病風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)后，有針對(duì)性地實(shí)施預(yù)防和治療。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科所面臨的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)主要包括多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、多種類醫(yī)學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)以及基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景，從三個(gè)方面應(yīng)用將推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。

（1）開(kāi)展多模態(tài)影像大數(shù)據(jù)計(jì)算分析。醫(yī)學(xué)影像學(xué)科的發(fā)展從早期看得到，到看得清，目前的看得準(zhǔn)，未來(lái)的趨勢(shì)是看得早。只有看得準(zhǔn)和看得早才有利于臨床早期干預(yù)，提高治療預(yù)期。醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計(jì)算分析在影像診斷、手術(shù)計(jì)劃、圖像導(dǎo)引、遠(yuǎn)程醫(yī)療和病程跟蹤將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

建立新的醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計(jì)算分析模型和數(shù)值計(jì)算方法，挖掘多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)和特征關(guān)聯(lián)，將會(huì)提供強(qiáng)有力的影像診斷分析手段，極大地推動(dòng)影像技術(shù)的發(fā)展，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)價(jià)值。

（2）開(kāi)展多種類醫(yī)學(xué)信號(hào)大數(shù)據(jù)計(jì)算分析。醫(yī)學(xué)信號(hào)大多直接產(chǎn)生于生理和病理過(guò)程中的信號(hào)，能在不同層面上表達(dá)生理和病理相關(guān)機(jī)制特征。融合多種醫(yī)學(xué)信號(hào)的大數(shù)據(jù)計(jì)算分析，能對(duì)生理病理過(guò)程進(jìn)行更好更全面的闡釋，不僅能深入了解生理病理的狀態(tài)特征和過(guò)程特征，而且能實(shí)現(xiàn)個(gè)體健康監(jiān)測(cè)和管理。可以很好地開(kāi)展回顧性研究和前瞻性研究，推進(jìn)系統(tǒng)化的醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的多種醫(yī)學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)的特征挖掘及特征關(guān)聯(lián)計(jì)算分析。大數(shù)據(jù)挖掘能夠增加準(zhǔn)確度和發(fā)現(xiàn)弱關(guān)聯(lián)的能力，能更好地認(rèn)識(shí)生理病理現(xiàn)象和本質(zhì)。

（3）開(kāi)展基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息大數(shù)據(jù)計(jì)算分析?；蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和比較基因組學(xué)的不斷發(fā)展涌現(xiàn)了海量的需要計(jì)算分析的生物信息數(shù)據(jù)，已進(jìn)入計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的時(shí)代。開(kāi)展生物信息大數(shù)據(jù)計(jì)算分析，可以拓展組學(xué)研究及不同組學(xué)間的關(guān)聯(lián)研究。從環(huán)境交互、個(gè)體生活方式、心里行為等暴露組學(xué)，至細(xì)胞分子水平上的基因組學(xué)、表觀組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、基因蛋白質(zhì)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，再到人類健康和疾病狀態(tài)的表型組學(xué)等不同層面不同方向上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的關(guān)聯(lián)計(jì)算分析，可以全面闡述生命過(guò)程機(jī)制，挖掘生命過(guò)程特征及關(guān)聯(lián)特征。

3.結(jié)論

第2篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

【關(guān)鍵詞】生物醫(yī)學(xué)工程；產(chǎn)業(yè)化；營(yíng)銷理念

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程崛起于20世紀(jì)60年代。隨著人工器官的概念正式被承認(rèn)，并成為生物醫(yī)學(xué)工程的主要研究方向之一，生物醫(yī)學(xué)工程研究開(kāi)始迅速拓展，研究方向日益增多，其研究?jī)?nèi)容正在逐漸擴(kuò)展。有報(bào)告指出，生物醫(yī)學(xué)工程與物理科學(xué)已在過(guò)去的近半個(gè)世紀(jì)中推動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的革命性進(jìn)步并將繼續(xù)對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生重大影響。生物醫(yī)學(xué)工程作為一個(gè)充滿活力和前景的學(xué)科，已經(jīng)在學(xué)術(shù)方向、研究?jī)?nèi)容和人才隊(duì)伍等諸多方面呈現(xiàn)出日漸繁榮的趨勢(shì)，我國(guó)已超過(guò)100多所院校設(shè)立有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)。但筆者通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)上豐富扎實(shí)，關(guān)于營(yíng)銷方面的認(rèn)知卻非常少，畢業(yè)后愿意從事?tīng)I(yíng)銷工作的學(xué)生更是寥寥無(wú)幾。事實(shí)上，作為現(xiàn)代醫(yī)療器械生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步主要原動(dòng)力的生物醫(yī)學(xué)工程非常需要營(yíng)銷理念的支撐，從而推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)工程研究發(fā)展的科學(xué)化、市場(chǎng)化。

一、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的研究需要營(yíng)銷理念

所謂營(yíng)銷觀念要求企業(yè)一切計(jì)劃與策略應(yīng)以消費(fèi)者為中心，正確確定目標(biāo)市場(chǎng)的需要與欲望，比競(jìng)爭(zhēng)者更有效地提供目標(biāo)市場(chǎng)所要求的滿足，貫徹“顧客至上”的原則，將管理重心放在善于發(fā)現(xiàn)和了解目標(biāo)顧客的需要，并千方百計(jì)去滿足它，使顧客滿意。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究主要包括生物力學(xué)、生物材料、組織工程、生物醫(yī)學(xué)影像、生物電子學(xué)等分支，其進(jìn)步和發(fā)展對(duì)人類健康和生活質(zhì)量的提高具有非常重要的意義，從根本上說(shuō)是為了滿足人類社會(huì)的健康發(fā)展，那么人類疾病的預(yù)防、診斷、治療以及人體功能輔助和衛(wèi)生保健都有哪些需求必須成為生物醫(yī)學(xué)工程研究的重心。

（一）在專業(yè)知識(shí)的傳授中增強(qiáng)營(yíng)銷理念的引導(dǎo)

學(xué)習(xí)本身就是一個(gè)基于真實(shí)問(wèn)題情景下的探索、學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，選擇適當(dāng)、可行性強(qiáng)的題目促進(jìn)學(xué)生的思考，因此，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，引入營(yíng)銷思考模式，培養(yǎng)學(xué)生在已知的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，提高發(fā)掘潛在消費(fèi)的意識(shí)，從而能夠深入探索，找到滿足潛在消費(fèi)的研究途徑，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)科研的新突破。

（二）在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)多引入社會(huì)實(shí)踐課程

學(xué)校知識(shí)的學(xué)習(xí)最終是為了服務(wù)社會(huì)，投入社會(huì)實(shí)踐，滿足社會(huì)的發(fā)展需求。作為科研型較強(qiáng)的學(xué)科同樣也離不開(kāi)科研價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，那么了解當(dāng)下生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展情況應(yīng)該成為學(xué)生必修的知識(shí)。例如我校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生成立了生物醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展調(diào)研隊(duì)，在假期走訪附近的各個(gè)醫(yī)院和醫(yī)療器械公司，考察研究了不同等級(jí)醫(yī)院和市場(chǎng)上的醫(yī)療設(shè)備，從而對(duì)醫(yī)療設(shè)備有了全面立體的了解，認(rèn)識(shí)到醫(yī)療設(shè)備對(duì)于病人的重要性。

（三）在專業(yè)知識(shí)的傳授中結(jié)合市場(chǎng)需求培養(yǎng)專業(yè)性人才

高校作為人才輸出的賣方，要重視市場(chǎng)需求研究，積極分析就業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，預(yù)測(cè)社會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程人才的具體需求，建立科學(xué)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，根據(jù)市場(chǎng)反饋信息，設(shè)計(jì)和調(diào)整生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置比例，使理論和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高等教育和社會(huì)的接軌，把生物醫(yī)學(xué)工程職業(yè)教育貫穿于教學(xué)的全過(guò)程，從而使學(xué)生盡早樹立職業(yè)發(fā)展意識(shí)，確定個(gè)人職業(yè)發(fā)展目標(biāo)，主動(dòng)提高自身技能，提高知識(shí)轉(zhuǎn)化率。

二、培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)營(yíng)銷理念

中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程理事長(zhǎng)樊瑜波在2012年世界醫(yī)學(xué)物理與生物醫(yī)學(xué)工程大會(huì)上說(shuō)：“目前，我國(guó)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約4000億元，并以每年20%的速度遞增，是名符其實(shí)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)?！蹦壳?，我國(guó)有生產(chǎn)類的醫(yī)療器械公司1.5萬(wàn)家、營(yíng)銷類的30多萬(wàn)家，產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)專業(yè)人才需求旺盛。但愿意到公司發(fā)展的學(xué)生卻很少，愿意去從事?tīng)I(yíng)銷類行業(yè)的學(xué)生更是少之又少。因此，轉(zhuǎn)變生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)觀念，培養(yǎng)和提高其營(yíng)銷理念非常重要。

（一）在專業(yè)授課的基礎(chǔ)上增加國(guó)家政策信息和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)介紹，未來(lái)的三年內(nèi)，中央將考慮支持基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行基本設(shè)備配備，加強(qiáng)省市縣三級(jí)疾控中心試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)、公共衛(wèi)生專業(yè)防治機(jī)構(gòu)建設(shè)和職業(yè)衛(wèi)生防治機(jī)構(gòu)建設(shè)，并配備必要設(shè)備；基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)健康教育設(shè)備配置也被列入中央考慮項(xiàng)目?jī)?nèi)容，醫(yī)療衛(wèi)生人才培養(yǎng)基地的設(shè)備建設(shè)也被納入考慮范圍。生物醫(yī)學(xué)工程是一門綜合了生物、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科的新興交叉學(xué)科，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展強(qiáng)大的推動(dòng)力，小到血壓計(jì)、大到手術(shù)機(jī)器人，與百姓生活關(guān)系密切。

在當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)中，醫(yī)療器械是其中發(fā)展最快、最為活躍的工業(yè)門類之一。從世界醫(yī)療器械市場(chǎng)的分布來(lái)看，美國(guó)仍占主導(dǎo)地位，是世界醫(yī)療器械市場(chǎng)第一出口大國(guó)，也是其出口增長(zhǎng)最快的七大產(chǎn)業(yè)之一。可以預(yù)計(jì)，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的一個(gè)支柱性產(chǎn)業(yè)。在授課的內(nèi)容上增加生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀，使學(xué)生多了解當(dāng)下醫(yī)療器械發(fā)展現(xiàn)狀，使同學(xué)認(rèn)識(shí)到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能夠不斷激勵(lì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)本身的高速發(fā)展，從而使得生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科能夠在產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展中不斷提高和進(jìn)步。

（二）在專業(yè)課教學(xué)中增加營(yíng)銷實(shí)踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的營(yíng)銷興趣度

筆者對(duì)2012年河南省醫(yī)藥衛(wèi)生類大中專畢業(yè)生冬季雙向洽談會(huì)上招聘生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)用人單位信息作了簡(jiǎn)要的統(tǒng)計(jì)，因?yàn)檎衅笗?huì)的醫(yī)藥衛(wèi)生類限制，有百分之六十七以上的用人單位為醫(yī)院，其次為醫(yī)療科技有限公司，醫(yī)院以維修為主，醫(yī)療科技公司以營(yíng)銷為主，而這兩種發(fā)展方向?qū)W(xué)生的吸引力都不強(qiáng)。因此，作為培育生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的基地加強(qiáng)學(xué)生在第二課堂例如到醫(yī)院實(shí)習(xí)、參與公司的營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)顯得尤為重要。

要開(kāi)展多種模式建立與用人單位暑期實(shí)習(xí)合作等項(xiàng)目，使學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能綜合運(yùn)用于實(shí)踐，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生具有開(kāi)拓精神和創(chuàng)造才能。加強(qiáng)務(wù)實(shí)教育教學(xué)，專業(yè)的教學(xué)要與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相一致，職業(yè)技能訓(xùn)練要適應(yīng)行業(yè)企業(yè)勞動(dòng)組織和技術(shù)發(fā)展需要，努力提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能水平，使學(xué)生畢業(yè)時(shí)能夠達(dá)到技術(shù)和管理人員需要掌握的基本要求和技術(shù)工人上崗前應(yīng)有的崗位規(guī)范要求，掌握直接從事某一種專業(yè)領(lǐng)域所必需的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和操作技能。

生物醫(yī)學(xué)工程作為一門新興的學(xué)科，它的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)顯現(xiàn)鋒芒，必將為未來(lái)醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展帶來(lái)動(dòng)力和希望。因此培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才刻不容緩。如何轉(zhuǎn)變生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生的就業(yè)觀念和發(fā)展眼光，增強(qiáng)該專業(yè)學(xué)生的營(yíng)銷意識(shí)和營(yíng)銷觀念必須成為我們關(guān)注的焦點(diǎn)之一，以培養(yǎng)出高素質(zhì)的市場(chǎng)化專業(yè)化人才。

參考文獻(xiàn)：

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[4]吳健安.市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

作者簡(jiǎn)介：

第3篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》有關(guān)要求，為貫徹落實(shí)《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“*”規(guī)劃》，促進(jìn)我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展，保障廣大人民群眾身體健康，國(guó)家發(fā)展改革委決定于20*－20*年組織實(shí)施生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)。現(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下：

一、專項(xiàng)的主要內(nèi)容

生物醫(yī)學(xué)工程是指綜合應(yīng)用生命科學(xué)和工程科學(xué)的原理與方法，系統(tǒng)研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及生命現(xiàn)象，研發(fā)用于防病、治病的材料、植入器械、人工器官以及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)、圖像顯示和疾病診治裝置的總稱。專項(xiàng)根據(jù)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)和特點(diǎn)，重點(diǎn)支持具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)內(nèi)外重大市場(chǎng)前景的生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以及產(chǎn)業(yè)化相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化重大技術(shù)支撐條件建設(shè)。專項(xiàng)支持的重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)椋?/p>

（一）新型醫(yī)用植入器械及人工器官的產(chǎn)業(yè)化，包括：表面生物活化改性的人工關(guān)節(jié)；表面抗凝血、抗組織增生改性的血管支架、人工機(jī)械心瓣膜及其他介入治療器件；人工腎、人工肝等體外循環(huán)人工器官等。

（二）組織工程產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，包括：組織工程骨、肌腱、血管、皮膚、角膜等組織工程產(chǎn)品。

（三）數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備和系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，包括：計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)（CT）、磁共振系統(tǒng)（MRI）、數(shù)字化X射線機(jī)、彩色超聲影像系統(tǒng)等。

（四）微創(chuàng)診療設(shè)備和新型腫瘤治療裝置的產(chǎn)業(yè)化，包括：新一代多品種內(nèi)窺鏡、微型攝像及介入手術(shù)裝置、腫瘤物理治療設(shè)備等。

二、專項(xiàng)實(shí)施目標(biāo)

通過(guò)實(shí)施專項(xiàng)，加快生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化，形成一批生物醫(yī)學(xué)工程新產(chǎn)品，扭轉(zhuǎn)高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口局面，滿足廣大人民群眾醫(yī)療需要。培育和壯大生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)，扶持自有品牌，加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高中高檔產(chǎn)品比例，提高產(chǎn)業(yè)整體水平，提升產(chǎn)業(yè)在國(guó)際分工中的地位。培育具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚式發(fā)展。引導(dǎo)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速發(fā)展，做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促使我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)在2010年達(dá)到1000億元以上的規(guī)模。

三、專項(xiàng)實(shí)施的原則

為確保專項(xiàng)實(shí)施能夠取得應(yīng)有的效果，在專項(xiàng)的組織實(shí)施過(guò)程中，重點(diǎn)把握以下原則：

（一）以市場(chǎng)為導(dǎo)向。面向提高廣大人民群眾醫(yī)療健康水平的重大需求，推進(jìn)新型生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品、特別是已經(jīng)具備一定技術(shù)基礎(chǔ)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（二）鼓勵(lì)自主創(chuàng)新。著重推動(dòng)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自有品牌產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化；加速發(fā)展我國(guó)具有技術(shù)基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

（三）促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合。重點(diǎn)支持合作關(guān)系清晰、合作實(shí)體明確、合作任務(wù)落實(shí)的產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目。

（四）培育龍頭企業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚。重點(diǎn)扶持具有潛在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)，促進(jìn)項(xiàng)目向國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地集聚。

四、具體要求和進(jìn)度安排

（一）專項(xiàng)項(xiàng)目應(yīng)按照我委頒布的《國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目管理暫行辦法》（國(guó)家發(fā)展改革委令第43號(hào)），開(kāi)展項(xiàng)目組織、資金申請(qǐng)報(bào)告編制和申報(bào)工作。

（二）主管部門要嚴(yán)格審查項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)和申報(bào)單位的建設(shè)條件。申報(bào)單位（包括技術(shù)依托單位）應(yīng)是行業(yè)或區(qū)域有實(shí)力、影響力的大企業(yè)，應(yīng)具備較強(qiáng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理、資金籌集等方面的能力。

（三）項(xiàng)目需要提供有關(guān)部門出具的醫(yī)療器械或相關(guān)生產(chǎn)許可文件。項(xiàng)目應(yīng)是近3年取得注冊(cè)證書的新產(chǎn)品，并在全國(guó)具有比較優(yōu)勢(shì)。

（四）項(xiàng)目主管部門應(yīng)對(duì)資金申請(qǐng)報(bào)告及相關(guān)附件（如銀行貸款承諾、自有資金證明、生產(chǎn)許可文件等）進(jìn)行認(rèn)真核實(shí)，并負(fù)責(zé)對(duì)其真實(shí)性予以確認(rèn)。

第4篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

關(guān)鍵詞：3D打??；生物醫(yī)學(xué)工程；發(fā)展現(xiàn)狀

前言

三維打?。═hree Dimension Printing，簡(jiǎn)稱3DP）屬于一種快速成型（Rapid Prototyping，簡(jiǎn)稱RP）技術(shù)，它由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)據(jù)通過(guò)成型設(shè)備以材料逐層堆積的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)體成型。“三維打印”在技術(shù)界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分層制造”等[1]。三維打印起源可追溯于上世紀(jì)八十年代，1984年查爾斯?赫爾發(fā)明了將數(shù)字資源打印成三維立體模型的技術(shù)，并于1986年成立了3D Systems公司，開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商用立體光敏3D打印機(jī)，1988年，斯科特?克倫普發(fā)明了熔融沉積成型技術(shù)（FDM）并于1989年成立了Stratasys公司，隨后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先進(jìn)的兩家3D打印公司。我國(guó)清華大學(xué)顏永年教授于1988開(kāi)始研究3D打印成型技術(shù)，華中科技大學(xué)王運(yùn)贛教授以及西安交通大學(xué)盧秉恒院士等，紛紛于上世紀(jì)90年代起就開(kāi)始涉足3D打印成型技術(shù)的研究。

1998年，清華大學(xué)的顏永年教授又將3D打印成型技術(shù)引入生命科學(xué)領(lǐng)域，提出生物制造工程學(xué)科概念和框架，并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印設(shè)備，為制造科學(xué)提出了一個(gè)新的發(fā)展方向--生物制造。生物制造的一個(gè)重要手段即是生物3D打印。生物三維打印是以活細(xì)胞（living cells）、生物活性因子（proteins and bio-molecules）及生物材料 （biomaterials）為基本成形單元，設(shè)計(jì)制造具有生物活性的人工器官、植入物或細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)，是制造科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)交叉融合的新興學(xué)科，它是目前3D打印技術(shù)研究的最前沿領(lǐng)域，也是3D打印技術(shù)中最具活力和發(fā)展前景的方向[2，3]。

1 3D打印技術(shù)的分類

目前比較典型的3D打印快速成形技術(shù)主要分為三種[4]：

1.1 粉末粘結(jié)3D打印光固化材料3D打印與熔融材料3D打印

粉末粘結(jié)3D打印是目前應(yīng)用最為廣泛的3D打印技術(shù)，其工藝過(guò)程如下：首先，在工作平臺(tái)上均勻鋪灑單位厚度的粉末材料；其次，依據(jù)實(shí)體模型離散層面的數(shù)字信息將粘結(jié)劑噴射到粉末材料上，使粉末材料粘結(jié)，形成單位實(shí)體截面層；再次，將工作臺(tái)下降一個(gè)單位層厚；最后，重復(fù)第一步至第三步，逐層堆砌，形成三維打印產(chǎn)品。其存在缺點(diǎn)是，通過(guò)粉末粘連成形的零件精度和強(qiáng)度偏低，一般需要后續(xù)工藝提高其強(qiáng)度，但后續(xù)處理工藝會(huì)導(dǎo)致零件體積收縮，變形嚴(yán)重。

1.2 光固化3D打?。ü饷羧S打?。?/p>

該技術(shù)使用液態(tài)光敏樹脂作為原料制作零件模型，光敏材料三維打印成形基于噴射成形技術(shù)和光固化成形技術(shù)，噴頭沿X方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)零件的截面形狀，選擇性噴射光固化實(shí)體材料和光固化支撐材料形成截面輪廓，在紫外光照射下光固化材料邊打印邊固化，層層堆積至制件成形完畢。但其應(yīng)用于骨骼類產(chǎn)品打印的主要缺點(diǎn)是，當(dāng)前具有生物活性的骨骼類材料如羥基磷灰石，生物玻璃等材料自身不是光敏性材料，需與光敏材料混合使用，因此影響產(chǎn)品的生物活性在打印后將受到很大影響。

1.3 熔融材料3D打印成形

熔融材料三維打印成形基于熔融涂覆成形（FDM）專利技術(shù)，分別加熱兩種絲狀熱塑性材料至熔融態(tài)，根據(jù)零件截面形狀，選擇性涂覆實(shí)體材料和支撐材料形成截面輪廓，并迅速冷卻固化，層層堆積至制件成形完畢，其原理與光敏材料3D打印成形類似 [16]。目前熔融材料三維打印成形，可采用由磷灰石和骨骼所需的有機(jī)鹽配置而成的骨水泥，不需要額外添加紫外光照射固化所需的光敏介質(zhì)，有利于保證材料后續(xù)的生物相容性和生物活性。但由于擠壓式噴頭的噴嘴處壓力大，容易造成阻塞現(xiàn)象，因此對(duì)噴嘴和材料漿料的粒徑要求較高。

除三維打印外，應(yīng)用比較廣泛的商業(yè)化快速成形工藝還包括立體光刻成形（SLA）、選擇性激光燒結(jié)成形（SLS）堆疊、實(shí)體制造（LOM）、熔融堆積成形（FDM）等，但這些工藝大多需要配備價(jià)格昂貴的激光輔助系統(tǒng)，且成型工藝實(shí)質(zhì)上還是類似于上述三種材料疊加-固化技術(shù)。因此，三維打印技術(shù)被認(rèn)為是最具生命力的快速成形技術(shù)，發(fā)展?jié)摿薮?，在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景廣闊，其推廣應(yīng)用將對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)模式帶來(lái)顛覆性的影響。

2 三維仿生重構(gòu)建模技術(shù)的發(fā)展

基于醫(yī)學(xué)圖像的三維重構(gòu)建模技術(shù)是生物3D打印技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容之一。3D打印生物構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)首先需要在計(jì)算機(jī)環(huán)境下有效重構(gòu)和建模，生成可用于驅(qū)動(dòng)打印噴頭的指令數(shù)據(jù)進(jìn)而操控成型設(shè)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成型。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，人體組織的二維斷層圖像數(shù)據(jù)可以方便地獲取以進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷和治療。但是，二維斷層圖像只是表達(dá)了某一截面的解剖信息，醫(yī)生可以憑經(jīng)驗(yàn)由多幅二維圖像去估計(jì)病灶的大小及形狀，“構(gòu)思”病灶與其周圍組織的三維幾何關(guān)系，可三維打印設(shè)備卻無(wú)法根據(jù)這些斷點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行立體三維成型，因此，基于醫(yī)學(xué)圖像的三維重構(gòu)建模技術(shù)是生物3D打印技術(shù)的重要前驅(qū)步驟。

由于CT或MRI等檢測(cè)設(shè)備掃描得到的二維圖像信息不能直接用于快速成型，只有通過(guò)專用軟件將二維斷層圖像序列重建為三維虛擬模型，并生成為快速成型機(jī)可以接受的STL（Stereo Lithography）格式圖形文件，才能最終制造出生物產(chǎn)品三維實(shí)體模型。近十多年來(lái)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的科研機(jī)構(gòu)對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像三維重建的研究十分活躍，其技術(shù)水平正從后處理向?qū)崟r(shí)跟蹤和交互處理發(fā)展，并且已經(jīng)將超級(jí)計(jì)算機(jī)、光纖高速網(wǎng)、高性能工作站和虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái)，代表著這一技術(shù)領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。

在市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)外已經(jīng)研制了三維醫(yī)學(xué)影像處理的商品化系統(tǒng)，其中，比較典型的有比利時(shí)Materialise公司的Mimics、美國(guó)Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所醫(yī)學(xué)影像研究室自主開(kāi)發(fā)的3D Med是基于普通微機(jī)的三維醫(yī)學(xué)影像處理與分析系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠接收CT、MRI等主要醫(yī)療影像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、二維讀片、距離測(cè)量、圖像分割以及三維重建等功能。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系研發(fā)的人體斷面解剖圖像三維重構(gòu)系統(tǒng)能給外科手術(shù)中的影像診斷提供一定的參考。中國(guó)科技大學(xué)在應(yīng)用Delphi開(kāi)發(fā)三維重構(gòu)軟件的研究上取得了很好的成果。國(guó)內(nèi)企業(yè)也研發(fā)了一些三維醫(yī)學(xué)影像處理系統(tǒng)。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高級(jí)圖像處理軟件”于2005年4月投入市場(chǎng)。它能對(duì)二維醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行快速的三維重建，并能對(duì)臨床影像的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的可視化和智能化挖掘和處理，為臨床提供更多有價(jià)值的信息。但目前國(guó)外優(yōu)秀軟件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的價(jià)格非常昂貴，且其技術(shù)嚴(yán)格保密。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品大多沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成熟的商業(yè)應(yīng)用模式。

3 3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用

3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用廣泛，其應(yīng)用領(lǐng)域大致包括：體外器官模型、仿生模型制造；手術(shù)導(dǎo)板、假肢設(shè)計(jì)；個(gè)性化植入體制造；組織工程支架制造；生物活體器件構(gòu)建以及器官打印；藥物篩選生物模型等。如圖1所示為3D打印在生物醫(yī)學(xué)工程中的各種應(yīng)用情況[5-7]。

3.1 體外器官模型、仿生模型制造。該類應(yīng)用主要用于醫(yī)療診斷和外科手術(shù)策劃，它能有效地提高診斷和手術(shù)水平，縮短時(shí)間、節(jié)省費(fèi)用。便于醫(yī)生、患者之間的溝通，為診斷和治療提供了直觀、能觸摸的信息，從而使手術(shù)者之間、醫(yī)生和病人之間的交流更加方便。

3.2 手術(shù)導(dǎo)板、假肢設(shè)計(jì)。該類應(yīng)用便于訂制精確的個(gè)性化假體，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療需求。根據(jù)患者缺損組織數(shù)據(jù)量身訂制的假肢，可提高假肢設(shè)計(jì)的精確性，提高手術(shù)精確度，確?；颊叩墓δ芑謴?fù)，減少患者的痛苦。

3.3 個(gè)性化植入體制造。人體許多部位的受損組織，需要個(gè)性化定制。如人類面部頜骨（包括上下頜骨） 形態(tài)復(fù)雜， 極富個(gè)性特征， 形成了個(gè)體間千差萬(wàn)別的面貌特點(diǎn)。人類的頭顱骨，需要準(zhǔn)確與顱內(nèi)大腦等軟組織精確匹配扣合，人體的下肢骨、脊柱骨等會(huì)嚴(yán)重影響患者今后的步態(tài)及功能恢復(fù)。因此這類修復(fù)體可通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化訂制和精確 “克隆”受損組織部位和形狀。

3.4 組織工程支架制造。如通過(guò)3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)和制備具有與天然骨類似的材料組分和三維貫通微孔結(jié)構(gòu)，使之高度仿生天然骨組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)特征，賦予組織工程支架高度的生物活性和骨修復(fù)能力。

3.5 生物活體器件構(gòu)建以及器官打印。此方面的應(yīng)用大多涉及活體細(xì)胞的生物3D打印技術(shù)。細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)體的3D構(gòu)建可以通過(guò)活細(xì)胞及其外基質(zhì)材料的打印構(gòu)建活體生物器件。如英國(guó)赫瑞瓦特大學(xué)和一家干細(xì)胞技術(shù)公司合作，首次將3D打印拓展到人類胚胎干細(xì)胞范圍。這一突破使得利用人類胚胎干細(xì)胞來(lái)“打造”移植用人體組織和器官成為可能。美國(guó)康奈爾大學(xué)研究人員最近在其發(fā)表的研究論文中稱，他們利用牛耳細(xì)胞在3D打印機(jī)中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。

3.6 藥物篩選生物模型。藥物篩選指的是采用適當(dāng)?shù)姆椒?，?duì)可能作為藥物使用的物質(zhì)（采樣）進(jìn)行生物活性、藥理作用及藥用價(jià)值的評(píng)估過(guò)程。作為篩選，需要對(duì)不同化合物的生理活性做大規(guī)模橫向比較，因此有研究人員指出通過(guò)3D打印技術(shù)，精確設(shè)計(jì)仿生組織藥物病理作用模型，可以使人們開(kāi)在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模高通量篩選新型高效藥物。最近，四川大學(xué)聯(lián)合加州大學(xué)圣地亞哥分校等科研機(jī)構(gòu)，通過(guò)3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)了一款肝組織仿生結(jié)構(gòu)藥物解毒模型（如圖1-c），該研究成果發(fā)表在最近一期的Nature Communications上，受到3D打印研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

3D打印在生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用：（a）3D打印磷酸鈣骨組織工程支架； （b）3D打印細(xì)胞、活體器官構(gòu)件；（c）3D打印肝組織仿生結(jié)構(gòu)藥物解毒模型。

4 結(jié)束語(yǔ)

三維打印技術(shù)正處在蓬勃興起的階段，3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程中得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀表明：3D打印在體外器官模型、組織工程與再生醫(yī)學(xué)、個(gè)性化醫(yī)療以及新藥研發(fā)等方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。抓住生物材料及植入器械的三維打印技術(shù)新一輪發(fā)展浪潮，發(fā)展我國(guó)生物三維打印技術(shù)，對(duì)發(fā)展我國(guó)生物材料醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)步入國(guó)際先進(jìn)水平具有十分重要的意義。

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第5篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

關(guān)鍵詞 醫(yī)工理交叉基金 醫(yī)工理結(jié)合 臨床需求 產(chǎn)業(yè)化 科研管理

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Explore Scientific Research Management for the Medical-engineering Cross Projects in University

ZHOU Jing, LV Fenglin, WU Xueping

(Office of scientific R&D, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240)

Abstract In this paper, focused on the macro strategy of creating world-class university, a strong impetus for the combination of medical engineering research and improvement of scientific research management, investigate the establishment and management model of medical-engineering cross fund. Based on the great requirement, cooperation and development for the combination of medical and engineering, this paper states the achievements and problems. At the same time, this paper supplies the proper proposes which can be wished to push on the development and management for the combination of medical and engineering efficiently.

Key words medical-engineering cross fund; medical-engineering combination; clinical needs;industrialization; scientific research management

0 引言

科技的發(fā)展推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與變革，學(xué)科間的相互交叉與滲透成為了科技發(fā)展的新方向和新生力量，如生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，將生物醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的科學(xué)研究、應(yīng)用需求緊密結(jié)合，促其二者相輔相成、相互推動(dòng)。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)向著綜合化、社會(huì)化和技術(shù)化的研究趨勢(shì)發(fā)展，一方面，醫(yī)學(xué)與其它學(xué)科的相互滲透成為必然，出現(xiàn)了醫(yī)學(xué)與理學(xué)、工學(xué)、文學(xué)的結(jié)合；另一方面，臨床器械、醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展顯示出了對(duì)理工學(xué)科的迫切需求。美國(guó)的生物醫(yī)學(xué)工程得到了快速成長(zhǎng)和發(fā)展，擴(kuò)展生物醫(yī)學(xué)研究的基礎(chǔ)，發(fā)展各學(xué)科間交叉的方法，建立與物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和生物醫(yī)學(xué)工程師的通力合作，從基礎(chǔ)研究到轉(zhuǎn)化研究；從臨床治療到衛(wèi)生保健；從功能基因組學(xué)的研究到生物材料的研發(fā)；從生物信息學(xué)的進(jìn)步到醫(yī)療器械的開(kāi)發(fā)；從生物電磁學(xué)到器官水平上的成像；從基因圖譜到康復(fù)醫(yī)學(xué)等等，無(wú)不彰顯醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科相互交叉、融合、滲透的必要性。與此同時(shí)，在醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科交叉融合的進(jìn)程中，也面臨著種種挑戰(zhàn)與創(chuàng)新，畢竟醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科大相徑庭，其顯著的差別在于四個(gè)不同的層次上：學(xué)科內(nèi)容的不同、方法論的不同、認(rèn)識(shí)論的不同和科研價(jià)值觀的不同，致使醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科的合作也需要克服重重障礙。因此，醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科的交叉融合既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。

目前國(guó)內(nèi)的醫(yī)學(xué)發(fā)展中，自行生產(chǎn)的醫(yī)療器械遠(yuǎn)不能滿足臨床需求的矛盾已日益凸顯，加強(qiáng)、加深醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科的合作已成為當(dāng)務(wù)之急。高校作為國(guó)家科技研究與發(fā)展的中堅(jiān)力量，尤其是綜合型高校，同時(shí)具備醫(yī)學(xué)和理工學(xué)科的雙方面優(yōu)勢(shì)，積極組織開(kāi)展醫(yī)工、醫(yī)理的合作研究更是重要之舉。在學(xué)校大力推進(jìn)醫(yī)工理結(jié)合的科研進(jìn)程中，如何管理，如何充分調(diào)動(dòng)起醫(yī)工理結(jié)合研究的積極性，如何有效推動(dòng)醫(yī)工理的科研發(fā)展，如何將醫(yī)工理的交叉融合落到實(shí)處，成為了學(xué)校在管理醫(yī)工理科研項(xiàng)目過(guò)程中至關(guān)重要且需要不斷思考和完善的問(wèn)題。既要認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科間的迥異差別，又要清楚醫(yī)學(xué)研究與理工科前沿技術(shù)的相互需求，在管理醫(yī)工理交叉科研項(xiàng)目中，既要借鑒其它類科研項(xiàng)目成功有序的管理經(jīng)驗(yàn)，又要形成適宜其發(fā)展的獨(dú)特的管理模式。真正做到醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，共同攻關(guān)；交叉融合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；相互推動(dòng)，共創(chuàng)佳績(jī)。

1 醫(yī)工理交叉基金的管理模式

1.1 研討科研需求 制定項(xiàng)目指南

針對(duì)促進(jìn)學(xué)校醫(yī)工理學(xué)科的融合，提高學(xué)校醫(yī)工理交叉領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)一批在醫(yī)工交叉學(xué)科的優(yōu)秀科研人才，為進(jìn)一步培育和孵化具有競(jìng)爭(zhēng)國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的前沿科研項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。學(xué)校以醫(yī)工理交叉基金的啟動(dòng)為主線，通過(guò)科研項(xiàng)目帶動(dòng)，有效組織和整合醫(yī)工理學(xué)科資源。例如，首先邀請(qǐng)各學(xué)科領(lǐng)域的專家和領(lǐng)軍人才探討科研需求和未來(lái)發(fā)展方向，制定項(xiàng)目指南，確定項(xiàng)目的主要資助方向；其次，專家與科研管理人員一起探討項(xiàng)目的申報(bào)要求和申請(qǐng)條件，針對(duì)主要資助方向，形成引導(dǎo)類的重大、重點(diǎn)項(xiàng)目和自由選題類的面上項(xiàng)目等，再依據(jù)項(xiàng)目要求，制定不同需要的申請(qǐng)條件，旨在涵蓋重點(diǎn)研究方向，涉及不同年齡層次的科研人員，體現(xiàn)醫(yī)工、醫(yī)理、醫(yī)管等學(xué)科的交叉，從人員合作、科研合作等各方面促進(jìn)醫(yī)工理的交叉融合與發(fā)展，形成系統(tǒng)、規(guī)范的項(xiàng)目申報(bào)指南。

1.2 自找合作伙伴 專家評(píng)審遴選

在項(xiàng)目的申報(bào)過(guò)程中，鼓勵(lì)各附屬醫(yī)院、醫(yī)學(xué)院、各理工科院系的教師、醫(yī)生、科研人員，根據(jù)自己的科研專長(zhǎng)、研究興趣、參照項(xiàng)目指南，自己尋找志同道合的合作伙伴，通過(guò)溝通交流，相互了解、學(xué)習(xí)，形成科研思路與臨床試驗(yàn)相結(jié)合的合作團(tuán)隊(duì)，共同撰寫項(xiàng)目申報(bào)書。例如醫(yī)療器械的開(kāi)發(fā)，臨床醫(yī)生可以與機(jī)械動(dòng)力方向的教授進(jìn)行合作；超聲圖像的改進(jìn)可以與電子、軟件方面的專家合作等等。然后，科研管理部門會(huì)根據(jù)申報(bào)書的研究方向進(jìn)行匯總、分類后組織醫(yī)工理學(xué)科領(lǐng)域的專家進(jìn)行項(xiàng)目的評(píng)審與遴選，由合作的雙方共同進(jìn)行答辯。專家小組依據(jù)科研需求優(yōu)先、雙方優(yōu)勢(shì)聯(lián)合、具備科研潛力、結(jié)合臨床實(shí)際、具有產(chǎn)業(yè)化前景的原則遴選和審批。

1.3 實(shí)地考察調(diào)研 進(jìn)行項(xiàng)目的全過(guò)程管理 探索質(zhì)量管理體系

學(xué)校特設(shè)立醫(yī)工理交叉項(xiàng)目旨在促進(jìn)強(qiáng)強(qiáng)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)聯(lián)合并順應(yīng)科技發(fā)展的需要，因此對(duì)醫(yī)工理項(xiàng)目的管理需要效率與質(zhì)量兼顧，需要對(duì)執(zhí)行過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、有效的監(jiān)督、管理和引導(dǎo)。學(xué)校設(shè)立醫(yī)工推進(jìn)辦，協(xié)同科研管理部門定期對(duì)各附屬醫(yī)院進(jìn)行實(shí)地考察，聽(tīng)取醫(yī)工結(jié)合過(guò)程中存在的問(wèn)題、需求和想法，既能走近科研人員，又能近距離了解到他們?cè)诒舜撕献髦幸约霸趯W(xué)科交叉間出現(xiàn)的各類問(wèn)題。在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，設(shè)計(jì)表格，進(jìn)行中期檢查，對(duì)完成進(jìn)遲緩的項(xiàng)目進(jìn)行督促；在項(xiàng)目完成后，統(tǒng)計(jì)進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收，組織專家對(duì)各項(xiàng)目的完成情況予以打分評(píng)價(jià)，采取對(duì)完成優(yōu)秀的項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓膭?lì)支持，對(duì)未達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目進(jìn)行警告和督促。并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)具有研究潛力的種子項(xiàng)目，進(jìn)行孵化、培育。

2 醫(yī)工理交叉項(xiàng)目管理中的問(wèn)題探討

2.1 管理中遇到的問(wèn)題

（1）醫(yī)工理的實(shí)質(zhì)性融合不到位。由于醫(yī)學(xué)和理工學(xué)科存在著根本上的差別，學(xué)科方向迥然不同，雙方不熟悉更不了解對(duì)方的知識(shí)和技術(shù)。在相互合作的過(guò)程中不能很好的了解對(duì)方的知識(shí)背景和研究需求，會(huì)造成合作主動(dòng)性的缺乏，存在溝通上的障礙，甚至容易出現(xiàn)雙方研究結(jié)果的相互脫節(jié)，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科難于實(shí)現(xiàn)真正的融合，仍然不能夠很好的解決臨床需求。

（2）需強(qiáng)化對(duì)成果的臨床應(yīng)用性、產(chǎn)業(yè)化前景的關(guān)注。醫(yī)工理結(jié)合的最重要的目標(biāo)之一是運(yùn)用理工科的技術(shù)手段解決臨床需求，因?yàn)樾枰诮Y(jié)合的同時(shí)強(qiáng)化成果的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，否則，目標(biāo)仍未能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的合作中，由于缺乏合作基礎(chǔ)，學(xué)科之間的共識(shí)不足，理工科對(duì)醫(yī)學(xué)的臨床問(wèn)題認(rèn)識(shí)也不全面，研究的成果不能很好的對(duì)接臨床需求，因此，也會(huì)造成難以產(chǎn)業(yè)化的癥結(jié)。

（3）醫(yī)工理交叉過(guò)程中對(duì)交叉人才培養(yǎng)的推動(dòng)力不夠。醫(yī)工理結(jié)合過(guò)程中，培養(yǎng)交叉型人才也是至關(guān)重要的一環(huán)，使之具備多學(xué)科知識(shí)背景，能夠更好的利用理工科知識(shí)解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題，完善臨床需求。目前，理工科學(xué)院與醫(yī)學(xué)院及各附屬醫(yī)院，對(duì)此方面的關(guān)注程度有待提升，尚未制定相關(guān)的政策，使之成為培養(yǎng)交叉型人才的有力推手。

2.2 對(duì)策及推進(jìn)辦法

（1）建立互動(dòng)平臺(tái)，科研信息共享。加強(qiáng)學(xué)科間的溝通與交流，例如定期開(kāi)展雙方的學(xué)術(shù)交流沙龍，設(shè)立專門的網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行信息共享，并且教務(wù)處和研究生院相互配合，推動(dòng)在醫(yī)院開(kāi)設(shè)理工類課程，在理工科院系適當(dāng)開(kāi)設(shè)臨床醫(yī)學(xué)課程等。既促進(jìn)對(duì)雙方研究領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)各方研究中的空白和需求的理解，又有利于擴(kuò)大開(kāi)展合作研究。

（2）整合優(yōu)勢(shì)資源，發(fā)掘科研潛力。充分發(fā)揮理工科院系的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)和醫(yī)科的臨床優(yōu)勢(shì)，提倡“理工科的研究提品樣品，醫(yī)院提供臨場(chǎng)試驗(yàn)”的研發(fā)合作，加大力度推進(jìn)醫(yī)療設(shè)備、器械、材料、醫(yī)用軟件（如三維導(dǎo)航軟件）等方面的合作研究，研發(fā)具有臨床應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品。同時(shí)學(xué)校成立MED-X研究院，作為凝聚醫(yī)工結(jié)合力量的橋梁和紐帶，牽頭推動(dòng)形成醫(yī)工理合作的大團(tuán)隊(duì)，培育具有科研潛力、具備產(chǎn)業(yè)化前景的大項(xiàng)目。

（3）完善管理體制，強(qiáng)化人才培養(yǎng)。建立健全的管理體制、形成高效的管理模式，有的放矢、目標(biāo)明確，以醫(yī)工理的實(shí)質(zhì)性融合為目標(biāo)，以科研項(xiàng)目的合作為切入點(diǎn)，聚焦相互的合作、發(fā)展與推動(dòng)，從交叉型人才培養(yǎng)、加強(qiáng)互動(dòng)為抓手，逐步擴(kuò)大融合、整合優(yōu)勢(shì)資源，鼓勵(lì)廣泛參與，形成大跨度、大團(tuán)隊(duì)式的交叉研究，真正通過(guò)理工學(xué)科的知識(shí)體系和技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)臨床需求的解決。如醫(yī)學(xué)院實(shí)施“4+4”模式的研究生招生，即招收具有理工科背景的本科生進(jìn)行醫(yī)學(xué)博士的培養(yǎng)，著力培養(yǎng)醫(yī)工知識(shí)相互融合的交叉型人才。

3 醫(yī)工理交叉科研管理的發(fā)展與展望

醫(yī)學(xué)與工程的結(jié)合推動(dòng)了學(xué)科的進(jìn)步與醫(yī)療器械事業(yè)的發(fā)展。由于醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備、醫(yī)療器械的迅速革新及臨床醫(yī)學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，醫(yī)學(xué)迫切需要相關(guān)的理學(xué)、工學(xué)學(xué)科的技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)醫(yī)工理學(xué)科的融合是未來(lái)臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在推動(dòng)醫(yī)工結(jié)合的科研發(fā)展中，更要完善從科研項(xiàng)目的申報(bào)立項(xiàng)到過(guò)程監(jiān)督的管理流程，形成規(guī)范的管理機(jī)制、建立起有效的管理模式，為實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)與理工學(xué)科結(jié)合的觀念創(chuàng)新、醫(yī)工合作科研的體制創(chuàng)新和醫(yī)工科研管理的過(guò)程創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 萬(wàn)振,劉錚強(qiáng),吳太虎.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科在臨床中的創(chuàng)新應(yīng)用[J].學(xué)科與人才,2008.29(5):110-111.

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第6篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文



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?，可以通過(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?；蚋叻肿映⒘?，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(kāi)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(kāi)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(kāi)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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第7篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

    藥物的可控釋放可克服傳統(tǒng)通過(guò)口服或注射藥物引起的血藥濃度波動(dòng)大等缺點(diǎn),因此,控制藥物釋放的最優(yōu)化方法一直處于不斷的探索中。目前,常見(jiàn)的藥物載體通常選用生物相容性和安全性都較好的聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)、導(dǎo)電聚合物等。其中,導(dǎo)電聚合物包裹藥物并通過(guò)電化學(xué)刺激進(jìn)行可控釋放,這種方法由于具備一些優(yōu)異的特性而引起關(guān)注,如制備相對(duì)簡(jiǎn)單、藥物釋放可控,藥物可隨聚合物在不同的pH、溫度、電荷等條件下結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放,等等。迄今為止,經(jīng)導(dǎo)電聚合物包裹并通過(guò)電化學(xué)刺激實(shí)現(xiàn)有控釋放的藥物包括治療性蛋白質(zhì),主要有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子[4-6]、地塞米松[7]、肝磷脂[8]等。導(dǎo)電聚合物包裹藥物的方式及包裹藥物的種類現(xiàn)都處于不斷探索及試驗(yàn)階段,早期的研究多是利用導(dǎo)電聚合物固有的氧化還原作用來(lái)包裹藥物并實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放[9],近年來(lái)的研究是采用導(dǎo)電聚合物納米管來(lái)控制藥物釋放,先采用生物可降解的高分子材料聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)納米纖維包裹藥物(如地塞米松等),然后在包裹有藥物的PLGA納米纖維的外層聚合生成PEDOT納米管,隨PLGA納米纖維的生物降解,PLGA包裹的藥物仍在PEDOT納米管內(nèi),最終PEDOT的電化學(xué)特性決定了包裹的藥物可有控釋放出來(lái)[10],如圖2所示[11]。導(dǎo)電聚合物應(yīng)用于藥物釋放系統(tǒng)的前景應(yīng)該是廣闊的,有望在腫瘤及心腦血管疾病治療中起到重要的作用。但目前仍存在一些不利因素,如大多數(shù)導(dǎo)電聚合物的水溶性較差,限制了其在藥物釋放系統(tǒng)中的應(yīng)用。

    2應(yīng)用于生物效應(yīng)器

    導(dǎo)電聚合物從絕緣態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)電態(tài),需要從其分子鏈中遷移出或?qū)腚娮?這種電子遷移的過(guò)程稱為“摻雜”。導(dǎo)電聚合物的摻雜、去摻雜與聚合物中的電子和離子的轉(zhuǎn)移有關(guān)。伴隨著離子的摻雜和去摻雜,對(duì)應(yīng)的是導(dǎo)電聚合物的體積改變(膨脹或收縮),離子摻雜過(guò)程會(huì)引起導(dǎo)電聚合物的體積增大,離子釋放過(guò)程引起導(dǎo)電聚合物的體積縮小。生物效應(yīng)器是指可產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力的一些生物設(shè)備或裝置。導(dǎo)電聚合物在電化學(xué)刺激下發(fā)生離子的摻雜、去摻雜及引起導(dǎo)電聚合物體積改變的特性,可以應(yīng)用于生物效應(yīng)器上,如用于構(gòu)建人工肌肉[12-14]。人工肌肉的構(gòu)建原理是:3層復(fù)合材料,其中內(nèi)外兩層為導(dǎo)電聚合物材料,中間層為非導(dǎo)電材料,內(nèi)外兩層處于相反的離子轉(zhuǎn)移狀態(tài),如內(nèi)層處于離子的摻雜狀態(tài),外層則處于去摻雜狀態(tài)。這樣,內(nèi)層的摻雜致使內(nèi)層的導(dǎo)電聚合物體積增大,同時(shí)外層的去摻雜使外層的體積縮小,內(nèi)外兩層產(chǎn)生的機(jī)械力量方向一致,其共同作用使整個(gè)3層復(fù)合材料向外層彎曲,模擬了生物系統(tǒng)中的肌肉收縮,如圖3所示。導(dǎo)電聚合物構(gòu)建的人工肌有的特點(diǎn)是:可通過(guò)電子轉(zhuǎn)移控制、驅(qū)動(dòng)電壓低、伸縮率大、伸縮率可控、對(duì)溫度沒(méi)有特別要求,可以在室溫或人體生理溫度下進(jìn)行、易于合成、重量輕、可在溶液或體液中進(jìn)行,等等,這些優(yōu)異特性都決定了導(dǎo)電聚合物是構(gòu)建人工肌肉較理想的材料。目前,聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)、PPy-PANI復(fù)合材料以及這些導(dǎo)電聚合物與碳納米管組成的復(fù)合材料,如PPy-碳納米管復(fù)合材料、PANI-碳納米管復(fù)合材料及PPy-PANI-碳納米管復(fù)合材料等都應(yīng)用到了人工肌肉的構(gòu)建中[15-16]。在這些材料構(gòu)建的人工肌肉中,PPy-PANI復(fù)合材料構(gòu)建的人工肌肉每次循環(huán)產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)能最大[17-18]。

    3應(yīng)用于組織工程

    導(dǎo)電聚合物應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域,是和導(dǎo)電聚合物具備良好的導(dǎo)電性、氧化還原性、三維立體結(jié)構(gòu)及表面形貌等特性密不可分的,但更為關(guān)鍵的是其具備良好的生物相容性。將PC-12細(xì)胞培養(yǎng)在聚吡咯(PPy)薄膜上,長(zhǎng)時(shí)間(達(dá)96h)電流(1mA)刺激PPy,沒(méi)有觀察到明顯的細(xì)胞毒性[19]。最近的研究進(jìn)一步表明,PPy和PEDOT不論是薄膜還是納米管形貌,和培養(yǎng)的神經(jīng)細(xì)胞之間的生物相容性好[7]。目前,導(dǎo)電聚合物應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域主要體現(xiàn)在神經(jīng)工程領(lǐng)域。神經(jīng)工程中的電極通常是由金、鉑等金屬材料或鍍金、鍍鉑的硅基材料做成的,這些電極植入神經(jīng)組織后,其傳導(dǎo)神經(jīng)電信號(hào)的功能將逐漸消退,甚至完全喪失。究其原因,是因?yàn)閳?jiān)硬的金屬材料和柔軟的神經(jīng)組織之間的機(jī)械模量的巨大差異,神經(jīng)組織對(duì)植入金屬材料的免疫反應(yīng)產(chǎn)生大量的膠質(zhì)疤痕,最終使植入電極周圍有功能的神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量明顯減少。采用導(dǎo)電聚合物包裹或修飾神經(jīng)電極,對(duì)改善神經(jīng)電極電信號(hào)的傳導(dǎo)功能起到了重要作用。其作用的機(jī)理是:生物相容性較好的導(dǎo)電聚合物在堅(jiān)硬的金屬電極表面和柔軟的神經(jīng)組織之間建立了一個(gè)機(jī)械強(qiáng)度的緩沖區(qū)域,降低了神經(jīng)組織的免疫反應(yīng),增加了電極的表面面積,降低了電荷傳導(dǎo)的電阻,使神經(jīng)電信號(hào)傳導(dǎo)的信噪比大大增強(qiáng)。另外,穩(wěn)定的氧化還原特性可以使導(dǎo)電聚合物在修飾神經(jīng)電極的同時(shí),還能包裹藥物或大分子物質(zhì),如地塞米松、細(xì)胞黏附分子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子等。這些藥物或大分子物質(zhì)的釋放,無(wú)疑能使導(dǎo)電聚合物包裹的電極不僅具有增強(qiáng)神經(jīng)電信號(hào)的檢測(cè)和傳導(dǎo)功能,而且還具有抗免疫、促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)和康復(fù)的功能[2-3,20-21]。已有的研究表明,應(yīng)用于神經(jīng)工程中的導(dǎo)電聚合物主要是PPy和PEDOT。

    4應(yīng)用于生物傳感器

    生物傳感器是由固定化的生物物質(zhì)(如酶、蛋白質(zhì)、抗原、抗體、生物膜等)作為敏感元件與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)信號(hào)換能器組成的生物電化學(xué)分析系統(tǒng)。導(dǎo)電聚合物具有良好的導(dǎo)電性能,可作為分子導(dǎo)線,使電子在生物活性分子和電極間直接傳遞,是構(gòu)成生物傳感器一種較好的材料[22-23]。生物傳感器領(lǐng)域中最常用的導(dǎo)電聚合物是聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩。目前,采用導(dǎo)電聚合物構(gòu)建的生物傳感器已廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域,如醫(yī)療衛(wèi)生中的醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)控及食品分析等方面[24]。在醫(yī)學(xué)診斷方面,基于導(dǎo)電聚合物制備的生物傳感器可以檢測(cè)血糖、尿素、乳酸及膽固醇等;固定有DNA分子的導(dǎo)電聚合物制備的DNA傳感器,可檢測(cè)一些遺傳性疾病、病原菌感染,以及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的cDNA克隆篩選等;導(dǎo)電聚合物制備的免疫傳感器可以用來(lái)監(jiān)測(cè)有機(jī)氯殺蟲劑及除草劑,甚至包括一些細(xì)菌。已有相關(guān)的綜述闡述了導(dǎo)電聚合物在生物傳感器中的應(yīng)用[25-26],在此不再贅述。值得特別一提的是,導(dǎo)電聚合物因具備良好的生物相容性,因此特別適合在活體條件下進(jìn)行生物傳感,如將導(dǎo)電聚合物制備的生物傳感器應(yīng)用于活體生物體液內(nèi)藥物及機(jī)體代謝產(chǎn)物的連續(xù)檢測(cè)[27]。導(dǎo)電聚合物屬于智能材料體系,不但可以作為智能器件材料應(yīng)用于生物傳感器,而且可廣泛地應(yīng)用于傳感、驅(qū)動(dòng)、顯示及信息儲(chǔ)存等方面。綜上所述,導(dǎo)電聚合物在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但不同導(dǎo)電聚合物性質(zhì)上的差異又決定了它們的應(yīng)用各有所側(cè)重。其中,幾種主要導(dǎo)電聚合物的性質(zhì)和應(yīng)用。

第8篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

關(guān)鍵詞：成都市；生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)；政策建議

一、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)概述

（一）生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)定義。目前，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)尚無(wú)統(tǒng)一的界定標(biāo)準(zhǔn)，一般意義講，它是指運(yùn)用生物技術(shù)從事藥品、設(shè)備生產(chǎn)和提供相關(guān)服務(wù)企業(yè)的集合，主要包括生物制藥和生物醫(yī)學(xué)工程兩方面內(nèi)容。生物制藥產(chǎn)業(yè)主要包括生物技術(shù)藥、化學(xué)制藥和中藥制藥等領(lǐng)域，其中中藥制藥是我國(guó)獨(dú)具特色的生物制藥子產(chǎn)業(yè)。生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)是指運(yùn)用生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)，主要包括生物醫(yī)用材料及植入器械、診斷試劑以及高新技術(shù)診療設(shè)備及系統(tǒng)等。

（二）生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)特征。首先，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)具有“三高一長(zhǎng)”的特征。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是資本與技術(shù)高度密集型產(chǎn)業(yè)，具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)、長(zhǎng)周期等特征。生物制藥是一個(gè)投入相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)，主要用于新產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)及醫(yī)藥廠房和設(shè)備儀器方面。新藥的研發(fā)周期很長(zhǎng)，從化合物篩選、臨床前研究、各期臨床試驗(yàn)到批準(zhǔn)上市往往需要10-15年時(shí)間，而且風(fēng)險(xiǎn)很大，成功率僅在百萬(wàn)分之一，開(kāi)發(fā)過(guò)程中一旦出錯(cuò)，都可能導(dǎo)致項(xiàng)目失敗。但若研發(fā)成功也有著驚人的高回報(bào)。

其次，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)具有行業(yè)周期較弱的特點(diǎn)。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)與生命科學(xué)密切相關(guān)，很難說(shuō)存在成熟期，是永遠(yuǎn)成長(zhǎng)和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。醫(yī)藥產(chǎn)品與服務(wù)是人類生存的必需品，有不可替代性和廣泛的剛性需求，因此，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)景氣程度的關(guān)聯(lián)度較低，具有超強(qiáng)的抗經(jīng)濟(jì)危機(jī)能力。在歷次的經(jīng)濟(jì)衰退期，包括2008年的全球金融危機(jī)中，美國(guó)納斯達(dá)克醫(yī)藥類股票及標(biāo)準(zhǔn)普爾保健指數(shù)均有不錯(cuò)的表現(xiàn)。

再次，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高度依賴研發(fā)資源服務(wù)。與IT等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)在研發(fā)階段更依賴基礎(chǔ)科學(xué)研究，研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要在產(chǎn)業(yè)化的不同階段適時(shí)引入在技術(shù)評(píng)估、資本運(yùn)作、市場(chǎng)營(yíng)銷等多種創(chuàng)新要素，加速成果轉(zhuǎn)化。

二、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈條分析

（一）生物技術(shù)藥。上游：主要包括生物制品原材料和研發(fā)服務(wù)，有研發(fā)服務(wù)投入大、風(fēng)險(xiǎn)高、附加值高等特點(diǎn)，原材料生物制品制備領(lǐng)域成本相對(duì)較低，血液制品行業(yè)由于血漿資源的稀缺性較高，平均毛利率達(dá)10-15%；中游：主要包括基因工程藥物、單抗藥物、疫苗、血液制品等藥品的制造，制造環(huán)節(jié)科技含量與附加值較高，行業(yè)平均毛利率30%；下游：醫(yī)藥流通及服務(wù)環(huán)節(jié)，由于進(jìn)入門檻較低，毛利率在5―8%。

（二）化學(xué)藥。上游：主要包括化工原料供應(yīng)和化合物篩選，藥用輔料及包材的供應(yīng)；中游：主要包括化學(xué)原料藥與藥物制劑的制造，化學(xué)合成藥產(chǎn)業(yè)中，大宗原料市場(chǎng)趨于飽和，毛利率低，特色原料藥和制劑藥增長(zhǎng)速度較快，而且附加值高，特色原料藥和制劑產(chǎn)品的毛利率通常分別在50%、40%左右，化學(xué)合成新藥作為新產(chǎn)品，往往具有較高的附加值；下游：包括化學(xué)藥物流通及服務(wù)。

（三）現(xiàn)代中藥。上游：主要包括中藥材種植（養(yǎng)殖）、新藥研發(fā)，毛利率較高，達(dá)40%；中游：主要包括飲片炮制、配方顆粒加工、中成藥制造和植物提取物制造，其中中藥飲片加工行業(yè)毛利率約為30%，中成藥制造毛利率約為35%，配方顆粒毛利率達(dá)45%；下游：包括中藥材流通及服務(wù)。

三、國(guó)內(nèi)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，在人口老齡化及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重因素作用下，我國(guó)藥品市場(chǎng)高速擴(kuò)容，2002～2012年，我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)總產(chǎn)值的復(fù)合增長(zhǎng)速度達(dá)到22.3%。目前，我國(guó)已成為世界第一大原料藥生產(chǎn)和出口國(guó)，世界第二大OTC藥物市場(chǎng)，世界第三大藥品市場(chǎng)。2012年，我國(guó)藥品市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到9261億元，醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 18147.9億元；預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)藥品市場(chǎng)規(guī)模將以年均12%的增速繼續(xù)擴(kuò)容，到2020年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.3萬(wàn)億元。第一，從市場(chǎng)格局來(lái)說(shuō)，我國(guó)正形成中藥、化學(xué)藥、生物藥三足鼎立的市場(chǎng)格局；第二，從各類藥品市場(chǎng)份額來(lái)看，西藥是藥品市場(chǎng)的主體，中成藥約貢獻(xiàn)20%以上，特別是在小醫(yī)院、基層醫(yī)療和零售；第三，從產(chǎn)業(yè)布局來(lái)看，生物醫(yī)藥“三高一長(zhǎng)”的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)要求產(chǎn)業(yè)向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)集聚、向?qū)I(yè)智力密集區(qū)集聚、向園區(qū)集聚。目前我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)初步形成了以長(zhǎng)三角、環(huán)渤海為核心的集群發(fā)展態(tài)勢(shì)。“十二五”期間，我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)仍將進(jìn)一步集聚于東部沿海地區(qū)科研院所集中和創(chuàng)新能力較強(qiáng)的省份，以及少數(shù)中西部的中心城市，區(qū)域發(fā)展不平衡有進(jìn)一步強(qiáng)化的趨勢(shì)。其中，研發(fā)要素將進(jìn)一步向上海、北京集聚；此外，西部地區(qū)的四川成都、重慶已經(jīng)具備良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，成渝經(jīng)濟(jì)圈在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域創(chuàng)新活躍，是西部地區(qū)重要的生物醫(yī)藥成果轉(zhuǎn)化基地。

四、成都市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

成都具有良好的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在生物制藥、現(xiàn)代中藥、生物醫(yī)藥材料等領(lǐng)域?qū)嵙^為雄厚，擁有科倫、地奧等一批優(yōu)勢(shì)企業(yè)。現(xiàn)代中藥、疫苗、血液制品、大輸液產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。近年來(lái)，成都生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)顯著，年主營(yíng)收入增速保持在20%以上。2012 年，全市共有生物醫(yī)藥企業(yè)600多家，其中規(guī)模以上209家，實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入314億元，占全市規(guī)模以上工業(yè)比重4.1%；實(shí)現(xiàn)利稅65億元，同比增長(zhǎng)18.6%。

從政府區(qū)域規(guī)劃角度看，成都市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景是可觀的，但是不可否認(rèn)，當(dāng)前成都市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍面臨著不小的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。主要是以下幾個(gè)方面。第一，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，盡管成都市高新區(qū)內(nèi)聚集了200余家生物醫(yī)藥企業(yè)，但尚無(wú)真正核心的龍頭企業(yè)；第二，產(chǎn)業(yè)高端化不足。成都市生物醫(yī)藥企業(yè)大多處于化學(xué)藥仿制生產(chǎn)、中藥復(fù)方生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)鏈低端位置，在藥物研發(fā)試制、藥品檢測(cè)與鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)等高端環(huán)節(jié)仍舊較為缺失；第三，產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。由于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)、高資本投入的產(chǎn)業(yè)特征，因而對(duì)于地域、能源、交通等因素要求不高。成都市內(nèi)各個(gè)區(qū)域均有生物醫(yī)藥企業(yè)分布，導(dǎo)致企業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)明顯，更易造成企業(yè)間的惡性競(jìng)爭(zhēng)；第四，產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)亟待升級(jí)。成都市大部分企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新不足，產(chǎn)學(xué)研合作也較為缺乏，導(dǎo)致一些研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化較慢，一些關(guān)鍵性產(chǎn)業(yè)化技術(shù)長(zhǎng)期沒(méi)有突破，制約了產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)、高附加值的下游深加工產(chǎn)品領(lǐng)域延伸，產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢。

五、成都市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策建議

（一）明確發(fā)展思路，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)招商引資。要明確思路，將生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為成都市重點(diǎn)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)扶持和培育。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)研究，充分發(fā)成都市在我國(guó)西部地區(qū)的區(qū)位、資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)支持和發(fā)展成都市相關(guān)區(qū)域具有比較優(yōu)勢(shì)或能實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。同時(shí)，要把“招商選資”作為成都市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。利用好國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈分工和產(chǎn)業(yè)外包轉(zhuǎn)移契機(jī)，“導(dǎo)入招商”與“存量招商”并舉，引進(jìn)一批產(chǎn)業(yè)高端和產(chǎn)業(yè)鏈薄弱、缺失環(huán)節(jié)的關(guān)鍵企業(yè)。

（二）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展。要促進(jìn)“產(chǎn)城一體”組團(tuán)化發(fā)展，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展載體支撐。加大現(xiàn)有園區(qū)的土地整理、清理及置換工作力度，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)留后備載體空間，大力促進(jìn)生物醫(yī)藥制造與“成都國(guó)際醫(yī)學(xué)城”醫(yī)療服務(wù)的融合、互動(dòng)發(fā)展，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，以制造環(huán)節(jié)為主體，帶動(dòng)總部經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。設(shè)立生物與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)資金，加大對(duì)優(yōu)質(zhì)企業(yè)及項(xiàng)目的扶持力度。同市引導(dǎo)企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)引進(jìn)力度，增強(qiáng)自主開(kāi)發(fā)能力，鼓勵(lì)企業(yè)聯(lián)合高校、科研機(jī)構(gòu)等圍繞重大關(guān)鍵技術(shù)及高端產(chǎn)品進(jìn)行 “產(chǎn)、學(xué)、研、用”合作。

（三） 完善政府體制機(jī)制，改善政府職能。加強(qiáng)生物醫(yī)藥企業(yè)運(yùn)行監(jiān)測(cè)分析，對(duì)重點(diǎn)企業(yè)實(shí)行“一企一策”、“一事一議”。深化與周邊省（市）縣的產(chǎn)業(yè)合作，主動(dòng)出擊，吸引其他省市的優(yōu)秀技術(shù)資源和優(yōu)秀生物醫(yī)藥企業(yè)向成都市高新區(qū)、天府新區(qū)等區(qū)域進(jìn)駐。支持企業(yè)積極申報(bào)新版GMP認(rèn)證，對(duì)通過(guò)認(rèn)證的企業(yè)基于資金補(bǔ)貼。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)《2010年醫(yī)藥行業(yè)分析報(bào)告》

第9篇：生物醫(yī)學(xué)工程的前景范文

關(guān)鍵詞： 醫(yī)用診斷儀器 示教儀 設(shè)計(jì)初衷 應(yīng)用思考 發(fā)展前景

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，醫(yī)用診斷儀器在整個(gè)社會(huì)醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)中起著相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，它已經(jīng)成為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中一個(gè)不可或缺的組成部分。同時(shí)，在其滿足醫(yī)學(xué)進(jìn)步與工作的需要時(shí)，作為生物醫(yī)學(xué)工程方面的一個(gè)相關(guān)分支，在高校對(duì)醫(yī)用診斷儀器進(jìn)行教學(xué)時(shí)，又對(duì)醫(yī)用診斷儀器提出了新的要求。首先醫(yī)用診斷儀器是集醫(yī)學(xué)、數(shù)理化、電子學(xué)、機(jī)械學(xué)、分子生物學(xué)、精密儀器、超聲、計(jì)算機(jī)等于一體的綜合性儀器，它所涉及的知識(shí)面比較寬，內(nèi)容較為復(fù)雜；其次，面對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的飛速發(fā)展及醫(yī)用電子儀器的日新月異，其更新速度較快；再次，由于各個(gè)生產(chǎn)醫(yī)用診斷儀器的生產(chǎn)廠商不同，其原理與結(jié)構(gòu)也有較大差異，真正綜合起來(lái)有一定困難。但是從醫(yī)用診斷儀器的教學(xué)需求來(lái)看，其對(duì)學(xué)生“實(shí)踐、動(dòng)手、綜合”能力要求較為突出，在教學(xué)之中，既要教授理論方面知識(shí)，又要突出教學(xué)方面的動(dòng)手性、應(yīng)用性。因此，醫(yī)用診斷儀器示教儀應(yīng)運(yùn)而生，本文主要結(jié)合自己平時(shí)所接觸的相關(guān)醫(yī)用診斷示教儀，例如B型超聲診斷示教儀、數(shù)字腦電地形示教儀、心電示教儀、生命體征監(jiān)護(hù)示教儀等儀器，談?wù)剬?duì)當(dāng)前醫(yī)用診斷儀器示教儀的探索與想法。

一、醫(yī)用診斷儀器示教儀設(shè)計(jì)初衷與當(dāng)前形勢(shì)

醫(yī)用診斷儀器示教儀是診斷和教學(xué)儀器相互結(jié)合的一類具有鮮明特色的示教儀。首先，它可以滿足實(shí)際診斷的基本需要，同時(shí)，作為其突出的一個(gè)特點(diǎn)，它的初衷是與教學(xué)診斷結(jié)合在一起，在其教學(xué)或者實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，結(jié)合相關(guān)教學(xué)資料，讓學(xué)生更快、更全面、更深入地掌握最實(shí)用的診斷設(shè)備知識(shí)和技術(shù)，擴(kuò)大學(xué)生就業(yè)面，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。

結(jié)合市面上各種類型的醫(yī)用診斷儀器示教儀，可以看到此類產(chǎn)品需求量有固定的客戶群，整體發(fā)展前景較好。另外，現(xiàn)在市面上各種類型的醫(yī)用診斷儀器示教儀大多采用原理圖式，模塊化布局設(shè)計(jì)，在其圖上，信號(hào)的處理和信號(hào)的流向清晰、直觀。大多數(shù)情況下，通過(guò)面膜板上的固定元器件的插管，可以在教學(xué)中即時(shí)更換電參數(shù)相近的部件，可在顯示器上直接觀測(cè)到插入不同部件前后的差異，方便學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

二、醫(yī)用診斷儀器示教儀應(yīng)用在教學(xué)中的思考

醫(yī)用診斷儀器示教儀具有鮮明特點(diǎn)，在教學(xué)中也有很大用途，學(xué)生在利用醫(yī)用診斷儀器示教儀進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中，可以從其面膜板上直觀地看到原理圖與信號(hào)的流向圖，打破以往只是操作，接觸不到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也便于教師進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)示波器對(duì)儀器相關(guān)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，自己設(shè)置相應(yīng)故障，這是它的一個(gè)突出特色。

但是，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，即使是同一類型的儀器，例如B型超聲診斷儀，其生產(chǎn)廠家的不同、型號(hào)的差別等都會(huì)使其在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有較大差異，無(wú)法全面兼顧，廠商如何應(yīng)對(duì)現(xiàn)在更新日益快的儀器？如何把握最核心最前沿的知識(shí)？教學(xué)又如何和最新前沿知識(shí)接軌？在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，采取接插件的方法，可以讓學(xué)生直觀地看出各個(gè)不同現(xiàn)象，不過(guò)這類儀器本身一般都較為復(fù)雜，由于其特殊性，儀器系統(tǒng)存在不穩(wěn)定性，如何改變這種現(xiàn)象，從特別向一般，從不定到穩(wěn)定？最后，最重要的一點(diǎn)是，醫(yī)用診斷儀器示教儀其實(shí)服務(wù)的是以下三類主體：最核心的主體應(yīng)是學(xué)生，學(xué)生由于年齡層次不一、接收層次，如何真正讓學(xué)生所用？如何保護(hù)好相應(yīng)的精密的示教儀？同時(shí)如何達(dá)到教學(xué)的真正目的？直接的傳授者：教師是傳道授業(yè)解惑者，如何傳？如何和實(shí)際現(xiàn)實(shí)接軌？有沒(méi)有相應(yīng)的考核措施？示教儀本身是企業(yè)和學(xué)校方面的相互結(jié)合，那么在傳授知識(shí)方面，是否可以以此為平臺(tái)，真正做到二者融為一體？最終隱含的主體：需要診斷的病人、或者會(huì)修儀器的操作者、維修者，所有教與學(xué)的目的，都是服務(wù)最后的隱含主體，在教學(xué)中，掌握他們所需的要求，如何真正做到學(xué)有所用？這幾者之間有什么關(guān)聯(lián)，有什么沖突？又有什么取舍？

三、醫(yī)用診斷儀器示教儀的希望與發(fā)展前景

醫(yī)用診斷儀器示教儀現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展完善，前景也越來(lái)越樂(lè)觀。面對(duì)眾多優(yōu)勢(shì)，我們應(yīng)該好好維護(hù)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，打造特色。

不過(guò)由于本身接觸及經(jīng)驗(yàn)有很大不足，我只能從下面幾個(gè)方面提出看法。關(guān)于示教儀可以通過(guò)教學(xué)、醫(yī)院、企業(yè)三者互相結(jié)合，找到所需點(diǎn)，使功能更加完善，更加為我們所需；從其性能方面來(lái)看，醫(yī)用診斷儀器示教儀本身的穩(wěn)定性、安全性是最重要的，同時(shí)，可以通過(guò)模塊化處理，加入新的元素，與實(shí)際科研接軌，便于與時(shí)俱進(jìn)；至于教學(xué)方面的資料，可以成為一個(gè)系統(tǒng)，和企業(yè)雙向合作，找到企業(yè)與教學(xué)的共同點(diǎn)，共同參與；再者，醫(yī)用診斷示教儀還可以更為廣泛地推廣，在進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，多方向、前沿發(fā)展，對(duì)企業(yè)及學(xué)校有很大好處。

參考文獻(xiàn)：

[1]范繼田.安全用電實(shí)用組合示教儀.儀器自制與改進(jìn)，2003（11）.