纳米长余辉发光材料在生物医学检测、生物成像与肿瘤治疗中的研究进展

长余辉发光材料是一种能储存外界激发光能量、在激发光停止激发后仍能持续发光的材料。由于其长余辉寿命、无需原位激发、无组织背景信号干扰和高信噪比等优点,纳米长余辉发光材料广泛应用于生物医学检测、生物成像和肿瘤治疗领域。本文综述了近年来纳米长余辉发光材料在生物医学检测、生物成像和肿瘤治疗(化疗、光热治疗、光动力治疗和免疫治疗)方面的应用进展,并进一步探讨了其在生物医学应用中所面临的挑战,对其未来的发展趋势也进行了展望。

融通交叉学科基础知识 立足前沿开拓源头创新——生物医学工程学科生物医学检测基础课程教学改革探讨

生物医学检测基础是生物医学工程学科的核心专业课程。针对该课程目前存在的知识面涵盖广而讲授内容不成系统,授课内容与前沿医疗技术脱节、源头创新培养力度不足等问题,该文运用“理-工-医”结合的思想,提出该课程的教学改革创新。首先,根据学科培养目标和医疗器械行业的发展现状,明确该课程在学科培养中的定位;然后,精选课程内容和探索新的教学方法,按照“仪器原理-检测方法-仪器结构-医学应用”的逻辑进行系统讲授;另外,对于某一种具体的检测技术,在从原理到应用的讲授基础上,结合该领域最新相关前沿发展状况进行拓展介绍;最后,面向医院临床设备的需求,将临床需求简化成理科知识和工程问题,实现医疗器械的源头创新。

噬菌体展示技术及其在生物医学检测中的应用

噬菌体展示技术是通过将外源基因插入噬菌体基因组,通过其与结构基因的共同表达.获得具有生物活性融合蛋白的技术。该技术可用来高通量、高效率、低成本的筛选配体分子;本文首先概括了噬菌体展示系统的分类,对噬菌体展示文库作了简单的描述.其次总结了近年来噬菌体展示技术在抗原表位、疾病检测以及疾病治疗方面的应用最后对噬菌体展示技术的未来发展前景进行了展望。

面向生物医学检测的拉曼光谱图像机器学习算法研究

目的探讨拉曼光谱图像进行快速生物医学检测的机器学习处理分析算法,为建立便捷快速的乙肝创新检测方法提供参考。方法使用t-SNE聚类算法和KNN分类算法,对拉曼光谱生物医学检测数据进行处理和分析,验证实验中应用拉曼光谱仪采集乙肝感染血清及正常人血清样本的拉曼光谱数据,通过机器学习算法对拉曼光谱数据进行处理分析,验证算法对拉曼光谱实验数据处理的有效性。结果利用t-SNE聚类算法和KNN分类算法进行拉曼光谱数据处理后,可以有效区分乙肝感染患者血清与对照的正常人血清。结论利用拉曼光谱光谱仪采集生物医学样本光谱图像数据,通过t-SNE和KNN等机器学习算法进行处理分析,是一种可行的快速生物医学检测新方法。

基于微流控的现代生物医学检测技术概述

首先介绍了微泵和微阀等常用的微流控器件,然后介绍了利用微流控技术进行片上预处理的方法,包括细胞分离、细胞裂解和微流控富集技术。最后,对微流控在免疫检测中的应用进行了介绍。现代医学检测需要一种全自动、集成化、低成本并且易于操作的微流控系统,从这些方面考虑,给出了微流控生物芯片的一些改进方向。

纳米磁颗粒材料在生物医学检测中的研究进展

纳米磁颗粒具有比表面积大、易于修饰、磁响应性强等优良的物理化学特性,经表面修饰后可负载DNA、核酸、蛋白质、细胞等物质,并能在外加磁场的作用下对负载物进行分离、富集、靶向操纵等,可应用于核磁共振成像、磁热疗等技术中,实现分子水平上的医学检测及疾病的诊断治疗。我们简要介绍了近年来纳米磁颗粒在生物医学检测中的研究进展。

航天生物医学检测及未来发展

随着我国载人航天和深空探测的不断发展,航天员的太空活动日趋繁琐,驻留时间也逐渐增长.航天员在太空中长期处于宇宙辐射、微重力、低压等特殊环境,容易引发多种危害性健康问题.航天员在太空活动中的相关疾病预防、健康状况管理和医疗干预,对航天员健康和航天任务完成至关重要.航天生物医学检测基于生物医学检测技术,瞄准航天医学保障需求,开展空间环境下的新型检测技术研究,支持航天任务开展的同时,为前沿医学技术的发展提供了巨大的动力.本文重点介绍航天医学保障相关标志物的检测技术、空间微生物检测技术与基于微流控芯片的生物医学检测技术,综述了本团队在该领域的研究成果,最后对航天生物医学的未来发展方向进行了展望.

基于GMR生物传感器的病原体检测研究进展

对当前病原体检测方法和磁性生物传感器的优势进行了简单阐述,分别介绍了巨磁阻(GMR)传感器在生物医学检测领域的应用优势、GMR效应的来源及常见的GMR传感器的结构类型,重点关注了GMR生物传感的基本原理,包括传感器在免疫分析领域的应用策略和传感器表面功能化的方法。总结了GMR生物传感器在病原体检测中的发展现状,重点阐述了GMR生物传感器在靶向标签、致病菌和病毒检测方面的实际应用。最后对当前GMR生物传感器在病原体检测领域面临的问题进行简要分析,对GMR生物传感器未来的应用前景进行了展望,为新一代可用于临床检测的GMR生物检测系统的开发奠定坚实的基础。

在生物医学信号检测与处理综合实验课中培养学生综合能力

第四军医大学生物医学工程专业在生物医学工程实验课的教学改革中 ,增设一门生物医学信号检测与处理综合实验课程 ,要求学生针对某一实验题目 ,进行检测硬件设备及相应信号采集处理软件系统的设计与制作。经对 6届学生教学实践 ,效果良好。在教学中应明确实验目的要求 ,精心设计实验题目 ,备足所需材料 ,严格管理及考核。

以科研和人才培养为核心 促进产学研用的协同创新——记生物医学检测技术及仪器北京实验室

生物医学检测技术及仪器北京实验室建设三年来,针对我国人民健康和人体特征的迫切需求,建立学校研究、公司生产与医院应用的产学研用紧密合作机制,整合高校的相关创新资源和前沿研究成果,促进多方在生物医学检测技术方面的协同创新,推动北京地区产业转型和进步、地区经济和医疗水平的发展。

生物医学信号检测与处理教学的实践和探索

生物医学信号检测与处理是生物医学工程专业一门重要的综合实验课程。针对该课程的特点,结合新乡医学院教学实际情况,进行了调整课程体系、优化教学内容、丰富教学手段、软硬件相结合等一系列课程改革,使学生更好地掌握医学信号的采集和处理,提高学生的实践能力和专业素质。

Labview和Matlab混合编程方法在生物医学信号分析中的应用

介绍了Labview和Matlab混合编程的方法,并用于脉搏信号的预处理及特征点识别过程中。实验表明,该方法具有便捷、高效和结果准确的特点,为生物医学信号的分析提供了一种有效的新方法。

磁性MEMS传感器制备技术及生物传感应用研究进展

对磁性传感器件的微电子机械系统(MEMS)加工技术以及在生物医学检测方面的应用进行了简单阐述,分析了磁性生物传感技术的工作原理,重点介绍了巨磁阻抗(GMI)、巨磁阻(GMR)和微磁通门传感器的MEMS制备工艺,其中详述了磁性传感器的材料、几何尺寸、结构以及基底对其性能的影响,总结了磁性生物传感器在生物检测中的研究进展,重点阐述了磁性生物传感器在磁性标签、癌症标志物、食源性细菌、病毒以及细胞检测方面的应用。最后,对当前磁性生物传感器在生物医学检测领域面临的问题进行了简要分析,并对磁性生物传感器未来的应用前景进行了展望,以期为研发新一代可用于临床检测磁性生物检测系统打下良好的基础。

高性能生物信号检测仪

研制一台基于android手机系统的集心率、血压、体温、血氧脉搏信号于一体的高性能生物医学信号检测仪。本文分模块对检测仪器的原理及功能进行了介绍,实验证明,该检测仪集成化程度高,检测精确,并具有良好的实时性能。

基于磁分离技术的生物传感器研究进展

为应对疫情、食源性疾病爆发,实现疾病的早期诊断,人们期待具有快速、灵敏、特异性好的生物传感器技术能够在生物医学检测领域发挥更大的作用。磁分离技术是一种利用磁珠表面修饰物与分离目标发生亲和反应以完成目标分离的分子生物学分离技术,能够对待测标靶实现高效分离、富集。采用磁分离技术与不同检测手段结合的生物传感器设计方法,是提高复杂背景下生物传感器灵敏度的关键。从纳米磁珠、磁分离方法、基于磁分离技术的生物传感器设计方法以及磁分离在不同检测目标中的挑战几个方面,回顾该领域的研究进展。研究实例证明,基于磁分离技术的生物传感器在生物医学检测领域具有重要作用。最后分析不同磁分离技术的特点,以及基于磁分离技术的生物传感器面临的困难和挑战,并指出医学检测用生物传感器的研究趋势和方向。

太赫兹光谱成像龋齿检测

龋齿是一种广泛存在的慢性传染病,如果不及时采取治疗措施,可能会引发一系列口腔和人体健康问题,因此龋齿的早期筛查和治疗后的恢复跟踪诊疗非常重要.太赫兹电磁波对牙齿拥有较强的穿透性和非电离辐射,使其成为未来龋齿早筛的重要潜在手段之一.本文使用太赫兹时域光谱成像分析仪对含有龋病的牙齿切片进行了二维太赫兹脉冲透射扫描成像.实验结果表明:由于牙齿中不同组织对太赫兹脉冲的响应不同,该技术可有效对牙釉质、牙本质和牙釉质龋进行区分和检测;采用频域成像分析,也可对牙本质龋进行检测.太赫兹谱学成像技术可为龋齿早期筛查提供一种无电离辐射、非接触、高可靠性的新手段.

自组装多肽在生物医药领域的研究进展

自组装多肽通过分子间非共价键作用力自组装成各种高度有序的纳米结构,表现出有别于单个小分子或小分子聚集体的独特性能,具有优良的生物相容性和生物降解性,在生物医药领域具有广泛的应用前景。本综述介绍了自组装多肽的概念、设计原则、分析方法,重点对其在药物递送、生物医学检测、组织工程、疫苗工程等方面的研究进行总结及展望。

超灵敏纳米生物荧光标记物

藻胆蛋白是红藻和蓝藻光合作用捕光色素-蛋白质复合物，在体内与连接蛋白一起，组成超分子蛋白复合物-藻胆体。藻胆蛋白作为荧光标记物，与常用荧光标记物相比，藻胆蛋白有生产过程安全、无毒，光能吸收强，荧光产率，超过90％，背景光干扰和假阳性率低，在pH4-11的范围内稳定，可以作双色、三色和四色标记。因此，应用固定化的完整藻胆体作为荥光探针，可用于多种生物医学检测。

基于金纳米颗粒修饰丝网印刷电极的胰蛋白酶原-2电化学免疫传感器

胰蛋白酶原-2是一种与胰腺疾病相关的生物标志物,在急性胰腺炎和胰腺癌的诊断中发挥重要作用。电化学免疫传感器具有高灵敏性和高特异性的特点,利用其实现对胰蛋白酶原-2的快速、灵敏、简便的定量检测对于临床诊断及即时检验具有重大意义。在本研究中,以胰蛋白酶原-2抗体作为生物分子识别元件,以三电极体系作为信号转换元件,构建基于金纳米颗粒修饰丝网印刷电极的电化学免疫传感器,对胰蛋白酶原-2进行定量检测。在构建过程中,采用化学交联的方法,借助戊二醛的交联作用将金纳米颗粒修饰在丝网印刷电极上,通过金纳米颗粒对抗体的吸附作用可以实现响应信号的放大,从而有效提升灵敏度。通过电化学阻抗谱对传感器的构建过程进行表征,采用差分脉冲伏安法对传感器的检测性能进行评估,结果显示本研究所构建的传感器在胰蛋白酶原-2浓度为2.0-50.0 ng/mL范围内具有良好的线性关系,线性相关系数为0.9954,检测限达0.65 ng/mL。此外,研究还对传感器的准确性与可重复性进行了评估,传感器对在样本中的胰蛋白酶原-2回收率为103.3%-110.5%。结果表明本研究所构建的电化学免疫传感器可实现对胰蛋白酶原-2的定量检测,具有良好的临床应用前景。

脑胶质瘤太赫兹全息成像探索

太赫兹波(terahertz,THz)是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区,也是电子学向光子学的过渡区,称为电磁波谱的“太赫兹空隙(THz gap)”,由于其独特的波谱特征,使得它在生物医学研究中成为研究热点。脑胶质瘤疾病是一种高发性的神经肿瘤疾病,对于它的早期诊断和早期治疗是脑胶质瘤患者获得良好预后的关键。本研究即采用大鼠C6脑胶质成瘤模型,利用太赫兹波对其皮下和颅内成瘤组织的冰冻切片进行波谱特征分析,同时利用太赫兹全息成像技术对其进行成像分析,对比研究不同厚度病理组织切片的波谱特征差异、对比正常组织和成瘤组织的波谱特征差异及其太赫兹全息成像结果,从而为实现太赫兹全息成像技术在生物医学检测应用方面奠定研究基础。