生物醫學工程本科畢業論文

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現代生物技術制葯研究及展望

生物技術葯物(biotech drugs)或稱生物葯物(biopharmaceutics)是集生物學、醫學、葯學的先進技術為一體，以組合化學、葯學基因（功能抗原學、生物信息學等高技術為依託，以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為後盾形成的產業。現在，世界生物制葯技術的產業化已進入投資收獲期，生物技術葯品已應用和滲透到醫葯、保健食品和日化產品等各個領域，尤其在新葯研究、開發、生產和改造傳統制葯工業中得到日益廣泛的應用，生物制葯產業已成為最活躍、進展最快的產業之一。
有些學者認為，20世紀的科學技術是以物理學和化學的成就佔主導地位，而21世紀的科學技術是以生物學的成就佔主導地位。無論這種說法是否得到普遍的認同，生物技術是當今高技術中發展最快的領域似乎是不爭的事實。 科學家預測，生命科學到2015年會取得革命性進展。這些進展可以幫助人類解決很多目前無法醫治的疾病的治療問題，徹底消除營養不良，改善食品的生產方式，消除各種污染，延長人類壽命，提高生命質量，為社會安全和刑偵提供新的手段。有些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人工進化以及改善生態環境對人類的影響等。產生新的有機生命的研究也會取得進展。

1.生物制葯現狀

目前生物制葯主要集中在以下幾個方向：

1 腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死於腫瘤者達54.7萬。用於腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病，目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今後10年抗腫瘤生物葯物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤，應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進入臨床試驗。

2 神經退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術葯物治療，胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用於治療末稍神經炎，肌萎縮硬化症，均已進入Ⅲ期臨床。

美國每年有中風患者60萬，死於中風的人數達15萬。中風症的有效防治葯物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的葯物更少，Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用，現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用於中風患者治療，可以消除症狀30%。

3 自身免疫性疾病 許多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化症、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多於4000萬，每年醫療費達上千億美元，一些制葯公司正在積極攻克這類疾病。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用於治療哮喘，已進入Ⅱ期臨床;Cetor′s公司研製一種TNF-α抗體用於治療風濕性關節炎，有效率達80%。Chiron公司的β-干擾素用於治療多發性硬化病。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病，如將胰島素基因導入患者的皮膚細胞，再將細胞注入人體，使工程細胞產生全程胰島素供應。

4 冠心病 美國有100萬人死於冠心病，每年治療費用高於1 170億美元。今後10年，防治冠心病的葯物將是制葯工業的重要增長點。Centocor′s Reopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠心病治療葯物的延生。

基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟，使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能，正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用於構造轉基因植物和轉基因動物，已逐漸進入產業階段，用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT，用於治療肺氣腫和囊性纖維變性，已進入Ⅱ，Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制葯工業的另一個重要發展領域。

2.生物制葯展望

今後10年生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效葯物，並在所有前沿性的醫學領域形成新領域。目前熱門的葯物生物技術如下：

表1 熱門葯物生物技術
疫苗 62 組織纖溶酶原激活劑 4
基因治療 28 凝血因子 3

白介素 11 集落細胞刺激因子 3
干擾素 10 促紅細胞生成素 2
生長因子 10 SOD 1
重組可溶性受體 6 其他 56
反義葯物 6 總數 284

生物學的革命不僅依賴於生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴於很多相關領域的技術走向，例如微機電系統、材料科學、圖像處理、感測器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出准確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和葯物開發方面的進展正在加快。

除了遺傳學之外，生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體並進行傳播的能力，使病原體變得更加脆弱並且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢，對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外，人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如，正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因，將來可以用於治療成癮問題。這種方法不僅有助於改善癮君子的狀況，而且對於解決全球性非法毒品貿易問題具有重大影響。

各種新技術的出現有助於新葯物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為葯物研究和葯物設計的得力工具。葯物與使用該葯物的生物系統相互作用的模擬在理解葯效和葯物安全方面會成為越來越有用的工具。例如，美國食品葯物管理局(FDA)在葯物審批的過程中利用Dennis Noble的虛擬心臟模擬系統了解心臟葯物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床葯物試驗的主流方法，而復雜系統(例如大腦)的葯物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。

到下世紀初生物技術葯物的種類數目尚不會超過一般葯物的總數，但生物技術制葯公司總數將超過前10年的6倍。目前主要生物技術公司多分布在美國，如Amgen,Genetics institute,Genzyme,Genentech和Chiron，還有Biogen也發展較快。1987年尚沒有一種重組DNA葯物進入世界葯品銷售額排名前列表，但到1996年已有多種生物工程葯物榜上有名。經上市的生物技術葯物主要含3大類，即重組治療蛋白質、重組疫苗和診斷或治療用的單克隆抗體。

葯物的研究開發成本目前已經高到難以為繼的程度，每種葯物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫葯工業對技術的進步進行巨大的投資，以增強醫葯工業的長期生存能力。綜合利用遺傳圖譜、基於表現型的定製葯物開發、化學模擬程序和工程程序以及葯物試驗模擬等技術已經使葯物開發從嘗試型方法轉變為定製型開發，即根據服葯群體對葯物反應的深入了解會設計、試驗和使用新的葯物。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的葯物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的葯物開辟新的市場、使葯物更加適合適用對症群體的需要。如果這種技術趨於成熟，可以對制葯工業和健康保險業產生重大影響。

值得注意的是，制葯工業的知識產權保護在世界各地是不平衡的。某些地區(例如亞洲)會繼續以生產專利過期葯物為主，有些地區(如美國和歐洲)除了繼續生產低利潤的葯物外會不斷開發新的葯物。

總之，綜合多學科的努力，通過新技術的創立可以大大拓寬發明新葯的空間，增加發明新葯的機遇與速度。因為這些手段可以尋找快速鑒定葯物作用的靶，更有效地發現更多新的先導物化學實體，從而為發明新葯提供更加廣闊的前景。

② 老師要求寫論文，內容生物醫學工程專業的認識，用什麼題目較好

生物工程和生物醫學工程專業主要的區別是：1，題目偏重點不一樣（1）生物工程是下游生產為主，就業以實踐為重，如：氨基酸生產、酒釀造、產品檢測等等。就是生活中的應用。（2）生物醫學工程學醫療儀器，很多學校把它歸類到機電方面，也有編

③ 生物醫學工程論文

生物醫學工程回顧與展望

生物醫學工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫學和工程多學
科交叉的邊緣科學，它是用現代科學技術的理論和方法，研究新材料、新技術、新
儀器設備 ，用於防病、治病、保護人民健康，提高醫學水平的一門新興學科。

生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始於20世紀50年代，特別是隨著宇
航技術的進步 、人類實現了登月計劃以來，生物醫學工程有了快速的發展。在我
國，生物醫學工程做為一 個專門學科起步於20世紀70年代，中國醫學科學院、中
國協和醫科大學原院校長、我國著名 的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學
科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物 醫學工程專業的創建、1980年中
國生物醫學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫學工 程的發展。目前，我
國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構，從事著生物醫學的科研 教學工作
，在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。

顯微鏡的發明 「解剖」一詞由希臘語「Anatomia」轉譯而來，其意思是用
刀剖割，肉眼觀察研究人體結構。17世紀Lee Wenhock發明了光學顯微鏡，推動了
解剖學向 微觀層次發展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進
一步觀察研究其細胞 形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現，醫學領域相繼誕
生了細胞學、組織學、細胞病理 學，從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞
的超微細結構 、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡，
使人們能觀察到納米(nm )級的微小個體，研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電
子顯微鏡的發明都是醫學工程研究 的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用
。

影像學診斷飛躍進步 影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域
之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由於X線CT技
術的出現 和應用，使影像學診斷水平發生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水
平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術處理人
體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫生的信息量，遠遠大於普通X線照片觀
察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經問世，能快速掃描
和重建圖像，在臨床應用中取代了多數傳統的CT， 提高了診斷准確率〔1〕。醫學
工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc
e)原理。研製成功了核磁共振計算機斷層成像系統(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖
結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在
早期價段的改變，有利於臨床早期診斷。可以認為MRI工程的進步，促進了醫學診
斷學 向功能與形態相結合的方向發展，向超快速成像、准實時動態MRI、MRA、FM
RI、MRS發展。 根據核醫學示蹤，利用正電子發射核素(18F，11C，13N)的原理，
創造 的正電子發射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體
把PET列為十大 醫學生物技術的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫
瘤學、心臟病學、神經病 學、器官移植，新葯開發等研究領域的重要價值〔2〕。
影像學診斷水平的不斷提高 ，與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。

介入醫學問世 介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964 年
)是最早使用介入技術治療疾病的創始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行
擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(Interventional Ra
diology)，這是醫 學文獻出現「介入」一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功
地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術獲得成功以後，介入性診療技術由於其創傷小
、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎 。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發
展，高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術以及
高分子(high-polymer)新材料製成的介入技術用的各種導管相 繼問世，使介入性
診療技術發生了飛速進步，臨床應用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、 非血管
管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證，並使診療效果明顯提高
，患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視 為與葯物診療、手術診療
並列的臨床三大診療技術之一，也有人把介入診療技術稱之為20世 紀發展起來的
臨床醫學新領域--介入醫學〔3，4〕。

人工器官的應用 當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時，現代臨床醫
療技術有可能使用一種人工製造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們
稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟
瓣膜病的治療，除了應 用抗風濕葯物、強心葯物對症治療外，對病損的瓣膜很難
修復改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技
術，在心臟停跳狀態下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修
補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科 之所以能達到今天這樣
的水平，主要是由於人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材
料、新技術的結果〔5〕。

腎功能衰竭、尿毒症患者愈後不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病
晚期患者的生 命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關
節、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千
萬萬的患者恢復了健康。 可以說，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，
其餘各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程
醫療技術等先 進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上
可見，20世紀生物醫學工 程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推
動著醫學科學的進步。

21世紀生物醫學工程展望 縱觀醫學新技術誕生和發展的 歷史，從倫琴發現
X線到今天X射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的 廣泛應用
，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發明CT到今天
C T成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的
醫學新技術 。循著20世紀醫學發展的軌跡，我們有理由預測21世紀新的醫學診療
技術可能在以下10個方 面有重大突破和創新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信 息網路化，
診療用機器人將被廣泛應用。〔6〕

(2)介入性微創，無創診療技術在臨床醫療中佔有越來越重要的地位。激光技
術，納米技術 和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。

(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著
PET的問世和應 用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑
型心血管、腦血管影像診 查系統將在21世紀問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將
有新突破，人 工器官將在臨床醫療中廣泛應用。

(5)材料和葯物相結合的新型給葯技術和裝置將有很大發展，植入型葯物長效
緩釋材料，葯 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育
材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此，用於社區、
家庭、個人醫 療保健診療儀器，康復保健裝置，以及微型健康自我監測醫療器械
和用品將有廣泛需求和應 用。

(7)除繼續努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防
治診療技術和 相應儀器設備的研製受到越來越多的重視與開發，研製精神分析、
心理安撫、生物反饋型診 療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。

(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因，研製新型創傷防護裝置、生命急救
系統是未來生 物醫學工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關分子生物學的診療新技術將快
速發展，遺傳 、疾病基因診療技術，生物技術和微電子技術相結合的DNA晶元、雪
白晶元和診療系統將被 廣泛應用。

(10)空氣污染、環境污染嚴重危害著人類健康，研究和開發勞動保護、家庭保
健、個人防護 用的人工氣候微環境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發布了關於衛生工作改革與發展的決定，提出了奮斗目標：「到2
000年，基本實 現人人享有初級衛生保健」，到2010年國民健康的主要指標在經濟
發達地區達到或接近世界 中等發達國家水平，在欠發達地區達到發展中國家的先
進水平。1999年國家科技部召開了「 發展生物醫學工程技術戰略研討會」，國家
工程院開展了有關發展我國醫療器械工業戰略研 究等，對推動生物醫學工程產業
發展、落實創新工程戰略布置起著重要作用。20世紀人類與 疾病做斗爭，在醫學
診療技術上取得了重大成就；但面向21世紀的巨大挑戰，我們要動員起 來，調整
政策，制定規劃，改革醫學研究教學的舊模式，發揮現代科學多學科交叉合作的優
勢，創建全新的生物醫學，為人民造福。

④ 緊急：我是生物醫學工程專業的學生，想要一個畢業設計的論文題目及研究內容，請大家多幫忙！！！

1、 [生物醫學工程]腦神經網路重建儀——單片機控制系統軟硬體設計單片機控制系統軟硬體設計

2、 [生物醫學工程]基於USB介面的視覺電生理儀控制器設計

3、 [生物醫學工程]第二心音幅值變化及其意義的研究

4、 [生物醫學工程]基於磁場檢測的微型診療裝置體內定位研究

5、 [生物醫學工程]微型工程葯丸中的微型單向閥模擬設計

6、 [生物醫學工程]攜帶型自動疲勞檢測儀——便攜心電信號採集器

7、 [生物醫學工程]基於Delphi的心肌缺血治療儀軟體系統的研究及實現(開題報告+論文+程序+答辯ppt)

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⑤ 湖北科技學院一學生舉報老師剽竊其科研成果申報專利，這反映了什麼問題

湖北科技學院一學生舉報老師剽竊其科研成果，用以申報專利，這反映了什麼問題？

作為老師，披著老師的外衣，做著剽竊學生成果的事情，而且還不是自己一手帶的學生，跨界剽竊，真是水平極高。

最終落得雞飛蛋打，臉皮被打落了一地，真是再無顏面。

確實聽說很多大學里教授都讓學生為自己無償服務，過分的壓榨學生，而這一事件可謂是極致了。而大膽舉報的學生被踢出了校友的微信群，真為學術領域的風氣感到擔憂。

這一事件，學校已有統一的調查及處理結果，校方認定涉事教師剽竊他人學術成果。

11月9日湖北科技學院學術委員會在內部公布了《湖北科技學院關於葉華山學術不端行為處理意見的函》認定葉華山作為發明人的實用新型專利確實存在剽竊他人學術成果和不當使用他人署名的學術不端行為。並作出了如下處理：

包括對葉華山進行科研誠信誡勉談話，給予葉華山通報批評，暫緩其兩年申報高一級專業技術職務崗位，取消三年內研究生導師的申報資格，並責令葉華山向相關人員進行公開賠禮道歉，追回相關專利所獲科研獎勵。