生物医学论文全文(5篇)
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第1篇：生物医学论文范文
如果说恪守学术诚信应成为科研人员的自觉行为，那么外在制度不完善则是诱发学术不端、造成论文被撤销的重要原因。基于此，本文主要从制度伦理的角度分析当前从医者学术评价制度等存在的弊端，探寻创新完善相关制度的路径和措施。
1论文撤销现象回顾
实际上，论文被撤销的现象早已有之，据研究，国外最早出现于1966年，国内最早出现于1995年［1］，但国内论文被国外期刊大规模撤稿的现象属于少见。2015年是国内论文被撤销的高发期，该年度出现了三次大规模的撤稿，且全部是生物医学论文，先是英国现代生物出版集团的12种期刊撤销了43篇论文，41篇为国内作者论文;随之，德国知名学术出版商施普林格集团的10种期刊撤销了64篇论文，爱思唯尔公司的5种期刊撤销了9篇论文，全部为国内作者论文。继2015年之后，2017年4月，施普林格集团旗下《肿瘤生物学》杂志又一次性撤销了107篇国内作者的论文，论文作者遍布国内19个省(区、市)，涉及上百所高校院所、高校附属医院、地方医院、部队院校及医院，其中超过半数为高校附属医院。
2关于制度伦理
作为伦理学研究的重要范畴，目前国内学术界对制度伦理主要有三种不同的解释:以“制度”为中心的制度伦理观，以“伦理”为中心的制度伦理观，“制度”与“伦理”相统一的制度伦理观。实际上，这三种解释分别代表了目前国内学术界对制度伦理问题研究的三个不同向度，都有其研究的理论境域和道德建设的实践指向。从伦理学的维度来看，学者们普遍认为，制度伦理是对制度是否正当、合理的伦理评价，是对制度本身内蕴着的伦理追求、道德原则和价值的判断，其研究范畴主要包括制度的平等、公正、民主、自由等。其研究的目的在于，一方面要为制度本身的正当性、合法性提供伦理支援或道德辩护，另一方面要为社会公民实现个体权利和自由提供公正的制度安排、制度调整和制度保护。当前，面对现代社会存在的道德危机、精神危机及其所带来的种种矛盾和问题，制度伦理建设也就成为人们渴望重建道德理性和精神信仰的实践诉求。由此，制度伦理建设也就必须遵循人类公共价值理性所内含的原则，即合乎人道原则、维护正义原则和保障公平原则［2］。
3论文撤销现象的制度伦理建设相关问题及分析
3．1从制度伦理建设的合乎人道原则来看
人道原则，也就是人道主义的道德原则，要求始终坚持以人为本，把人的本质和人的价值实现作为目的。制度伦理建设要体现人道原则，就是要坚持作为制度规范的道德他律与作为人类精神的道德自律相统一，使外在的制度安排成为人走向自我解放的伦理导向。制度是否正当、合理，主要看其是否符合人的存在和发展要求，制度的执行是否能够起到维护人的尊严、捍卫人的权利、体现人的价值、促进人的幸福等道德促进作用。因此，制度伦理建设首先必须合乎人道原则，其主要包含两个方面的要求:一种制度规范的本身要具有人性关怀所必需的道德精神和道德内涵;该制度规范的运行过程要体现对人性关怀的道义要求和伦理责任［3］。在现实社会中，履行合乎人道原则，并不是说要把各种人道主义精神都转化为各种具体的制度规范，而是说各种制度规范必须蕴含人道主义精神，在符合人类整体利益发展需要的基础上，也能够促进每人的共同发展。中国医学受传统优良道德思想的影响，将弘扬人道主义视为己任，但这并不是说弘扬人道主义只是医务人员独有的责任。当社会要求医务人员履行人道主义责任、给予患者人文关怀的同时，社会也应该在各种制度的建构方面彰显人道主义，给予从医者更多的人道主义关怀。因为，只有当一个人自身感受到被关怀的时候，才能真正体会到人道主义关怀的力量，才能够发自内心地给予他人更多的人道主义关怀。医学制度建设的本来目的是服务于人，包括从医者和患者，但当前对制度的遵循却陷入了“异化”的误区，制度的作用没有得到很好的发挥，相反，人的行为却在一定程度上被制度束缚和局限［4］。在当前“以论文论英雄”的评价体制下，医疗行业显然不能把自身孤立于该评价体制之外，因此从医者学术评价制度的制定也不可避免地要以作为价值取向。虽然目前对从医者的晋升职称考核等学术评价体系是医疗和科研并重，但实际上逐渐演变成“唯科研、唯论文”论，把、课题数量作为评价从医者学术贡献和能力的主要指标，制造所谓的“论文情结”。还有，当前对医疗机构进行的所谓综合实力评价，也是将作为一项重要指标，赋予了很大的权重，这就导致医疗机构不得不重视，包括本不该把科研作为主业的县市级医院也要被迫面对这种压力，从医者在繁重的临床工作之外，还要把一部分精力放在上，最终的受害者还是患者。这对从医者来讲是不公平的，有的从医者临床能力虽然得到患者和同行认可，但由于缺乏科研成果和足够的论文很难晋升，无形中阻碍了个人发展。“唯论文”的学术评价制度，虽然在当前特定时期内有其自身的优势，但从合乎人道原则来看却存在很大的问题。因为，这种“论文至上”的价值取向，使原本目的在于促进个人发展的学术评价制度逐渐失去了其应有的作用，相反，在一定程度上阻碍了从医者的发展。从制度本身来说，制度是由人来制定的，也是靠人来实施的，并且是为人服务的，因此，人的主体性不仅不能被消解，反而应是更加地突显。如果制度伦理建设不引导和彰显人道主义精神，让从医者把全部精力放在履行治病救人的天职上，而是不自主地将精力用于，强加其以所谓的“科研绑架”，给从医者带来更多更大的精神压力，那么不仅会扭曲医学的本来目的，而且也会在科研不端行为中把从医者引入歧途，从而背离人道主义原则。
3．2从制度伦理建设的维护正义原则来看
正义是一个关涉人的价值、尊严以及人的发展的根本问题的伦理范畴。从制度伦理的人学视域来看，正义是指制度的道德、制度的德性。对于社会治理来说，制度正义是某种社会治理结构具有合法性、正当性的基础。作为社会制度需要彰显的首要价值，正义原则也是制度伦理建设必须遵循的最重要、最核心的价值观。制度作为手段或工具，是服从和服务于目的的，它必须体现正义的目的要求才有存在的必要性和合理性。按照罗尔斯的观点［5］，在制度伦理建设中，维护正义原则与制度的合理性应当是统一的，就是说，某种现实的制度安排只有当其是正义的，它才是合理的;反过来说，如果某种现实的制度安排是合理的，那么它就必须是正义的。现实的、有效的正义原则意味着，人对一切价值的追求，都当且应当有利于人的创造性的发挥，有利于人性的发展与完善，有利于每个人的全面发展与幸福生活，这既是衡量社会正义的基本尺度，也是现实社会的制度安排应当满足的正义要求［6］。很长一段时间以来，在不同历史阶段的社会治理理念中，总是过于强调个人的内在德性，将个人的道德自觉性放在很重要的位置，总是期望依靠个体内在德性的提高去构建和谐的社会公共秩序，一定程度上忽略了制度政策本身的正义性。在论文撤销现象出现以后，很多人将“板子”打向论文作者，把责任归结于作者的学术道德低下，这是不准确的，或者说是不全面的。导致论文撤销的原因是多方面的，学术道德水准低下只是其中的一个方面，更多的则是由不完善的学术评价制度缺陷造成的。“唯论文”的学术评价导向，导致的意义已经超出了学术水平象征的范畴，更多的是由此而带来的地位和荣誉，夹杂着过多物质化和功利化元素。对待论文屡次被撤销现象，如果仅仅采取道德谴责等方式，过于强调通过提升自身的内在修养去提高遵守学术道德的自觉性，而没有将制度因素考虑进去的话，那么可以说，任何的道德谴责都将是收效甚微的，甚至是无效的。因为制度和政策的导向才是人们如何作为的主要依据，人们的行为取舍总是先基于制度和政策的导向，然后才考虑个人的道德行为。在学术评价制度缺乏正义性的情况下，一味要求个人承担论文被撤销的所有责任，势必导致道德和制度互相损害对方的合理性，其结果必然引起个人的不满与心理逆反。如果当前学术评价制度本身所具有的伦理缺陷不能消除，要想彻底根除学术不端是不可能实现的。
3．3从制度伦理建设的保障公平原则来看
公平问题历来是社会政治和伦理关注的焦点问题，社会公平的实现程度总是同一定的制度相联系。在制度伦理建设中，人道原则、正义原则和公平原则构成一种既相互区别又相互统一的整体，具有内在的逻辑联系:如果一种制度是人道的，就必须是正义的;如果一种制度是正义的，就必须是公平的。制度公平是公平概念的一个重要方面，是指调节社会利益关系的各项制度、政策、法律、法规本身的公平，是维护和保持一个社会公平的制度安排。从这个角度来说，公平原则是衡量某种制度安排是否具有合理性的重要尺度。制度公平在内容上是要求制度安排必须保障人们在社会经济、政治、法律等方面享有基本同等的地位和权利，在实践中主要通过实现机会公平、保证过程公平、促进结果公平等形式予以体现［7］。论文撤销现象的愈演愈烈，引发了人们对当前同行评审制度的质疑。就医疗机构或单位因从医者职称晋升等问题开展的同行评审来说，现实中，对从医者的学术能力与学术贡献进行评价时，往往主要是由某个行政部门来主导评价，有的是医务部门，有的是人事部门或科研部门，而不是学术同行评价，即由独立的学术委员会，按照学术标准、原则对学术成果进行评价。这种评价方式往往是大包大揽的，没有对从医者区分对待，不同科室、不同工龄、不同层级的从医者被作为一个整体进行评价，更有甚者，有些大学附属医院的从医者被拿来和该大学的科研人员一起进行评价，专业与非专业、临床与科研混杂，自然无法保障公平。即便是采取了同行评审，也并非是真正的同行评审，没有建立在学术自治的基础上，而仅仅是学术行政化、功利化背景下的产物。就期刊因质量控制而开展的同行评审来说，毋庸置疑，同行评审对控制论文质量确实起到了很关键的作用，但也往往存在很多的漏洞。
4相关建议
4．1完善学术评价制度
当前的学术评价制度过于单一，奉行“以论文论英雄”的标准，已经暴露出了很多弊端，而且随着生物医学论文被频繁撤稿，更是揭示了这些弊端的存在，因而，有关部门必须纠正“以论文论英雄”的导向，采取综合措施，完善学术评价制度。首先，应降低职称晋升条件中论文的比重，将重心转移到对从医者临床实践能力和水平的考查上，只有这样，才能真正促使从医者去不断增强自己的临床本领，使医学回归到本来的面目。其次，由于医学的进步需要科学研究的助推，搞好医学研究也是从医者义不容辞的责任，但并不是说每个从医者都适合且必须去从事医学研究，因此，应对从医者区别对待，让具备科研条件和能力的从医者去搞好科学研究，让不具备相关条件和能力的去专注于临床实践。最后，目前一些单位或机构在职称晋升中推行代表作评审制的做法应得到鼓励和推广，将传统的以数量为主的标准，调整为以质量为主、质量和数量相结合的模式［8］，从而让真正起到提升从医者能力和水平的作用。
4．2改进同行评审制度
2017年撤稿事件的出现缘于“伪造同行评审”，既然同行评审能够被“伪造”，那就说明当前的同行评审制度存在漏洞，要发挥好同行评审的作用，当务之急就是堵住这些制度漏洞。首先，对于医疗单位或医疗机构来说，应成立专门的学术委员会，由学术委员会负责从医者职称晋升等方面的学术评审，而不是由某个行政部门去主导评审，从而真正让同行评审恢复学术的面目。其次，对于期刊出版单位来说，应改进同行评审管理，建立有效的同行评审机制，比如，借鉴国外期刊的做法，引入投稿人和审稿人的ORCID识别码，从而对其进行身份识别;提高同行评审的质量和效率，对评审专家数据库的规模进行不断扩大，同时定期审核、维护专家信息等［9］。
4．3强化行业监管制度
在加大学术评价制度和同行评审制度建设的同时，还应加强监管制度建设。首先，医学界应制定学术共同体的内部规范，让从医者在涉及学术研究和应用时有所遵循，包括倡导性道德规范和禁止性道德规范，前者允许从医者在特殊条件下做出某些变通处理，后者则是在任何情况下都不允许作变通处理;若出现违反规范的相关行为，则给予相应的处理措施［10］。其次，期刊界应建立规范的论文撤销制度，制定业界统一的指导性原则和标准，与制订的学术共同体内部规范相互支持，并保持与国际接轨，维护学术活动的严肃性。再次，应加大对“第三方机构”的监管，加大对、伪造剽窃论文的打击力度，采取综合法律手段，全面遏制“”公司的生存空间，从而还学术一方净土，营造良好有序的科研氛围。
〔参考文献〕
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第2篇：生物医学论文范文
1.1SERS闪烁和摆动
有文献报道在单颗粒和纳米聚集体上发现了不连续表面增强拉曼散射现象。典型的闪烁时间间隔从毫秒到秒不等。最近的研究发现SERS闪烁包括了热激活和光诱导两个部分。许多证据显示这种SERS信号的波动是由于热激活分子在颗粒表面的扩散而产生的。利用波长分辨光谱进而发现信号波动来自增强拉曼散射，而不是光致发光或者瑞利散射。测量的信号强度包含了拉曼和背景信号在557–663nm的波段的总和。另一个重要的特征是SERS光谱包含了很强的背景信号。这种背景信号并不是R6G的荧光而是SERS的连续发射信号。在SERS闪烁的“Off”阶段，光数量很少，这说明SERS信号和背景信号是成正相关的，而且是同时波动的。Michaels等发现SERS强度和背景信号随时间成高度相关。大量的数据统计发现在0.1mW激光激发下，SERS闪烁的On-time大约是80ms。另一个有趣的发现是SERS光谱摆动现象，就是SERS信号会突然改变他们的频率。这种现象首先由Nie和Emory报道。他们发现拉曼信号的频率变化可以有10cm-1的改变。SERS光谱波动的另一个来源是含碳基团和其他光解化合物。实验过程中需要把单分子SERS信号与污染分子的信号区分开来。有研究发现环境中的氧气在SERS闪烁中扮演了重要的角色。在含氧环境中SERS闪烁的频率很快，波动的幅度更大。其它的理论和实验则认为SERS闪烁来自于颗粒本身而不是吸附分子的扩散，因为在无吸附物的条件下如银粉和气相沉积银膜，同样观察到了闪烁现象。
1.2SERS活性位点
一个关键问题是关于颗粒表面的活性位点的结构和性质。之前的研究发现SERS活性位点很可能是吸附原子、原子簇和颗粒尖端。这些位置可以通过共振电荷转移和类似共振拉曼增强方式进行化学增强。换句话说，吸附分子和活性位点之间的耦合可以产生新的金属配体或者配体金属之间的电荷转移，这种状态可以用可见光激发。Hildebrandt等认为SERS活性位点是高亲和性结合位点。为了进一步研究这些SERS活性位点，Doering等使用了一种整合流动注射和光谱装置来研究吸附分子被其他分子置换现象。在加入卤化物之前，SERS光谱经常包含很宽的背景和柠檬酸根的微弱信号，但是没有R6G的信号。在加入卤化物之后，他们发现R6G的SERS光谱很快替换了柠檬酸根的光谱，R6G的信号在10-30min中不断增加。这种置换行为是连续的，最终SERS光谱被一种或吸附在活性位点的少量分子信号主导。这些结果也进一步说明，这些SERS活性位点最开始是没有活性的或者被柠檬酸根离子所占据。卤离子在颗粒表面的吸附可以帮助R6G在颗粒表面的吸附，并且阻碍柠檬酸根离子在活性位点的吸附。
1.3化学激活和失活
研究SERS机制时面临的一个重要困难是将化学增强因素从电磁效应中分离出来。为了解决这一问题，Doering等使用了整合流动注射和超灵敏光学成像系统直接研究化学增强。他们的实验系统中胶体银颗粒被固定在微流动装置的玻璃表面，在固定颗粒表面加入化学试剂就可以实时观察到单颗粒SERS信号。这种单颗粒原位表面等离子体散射研究发现在经过化学处理后，单颗粒的电磁性质并未改变。因此观察到的SERS光谱变化应该主要来自于化学增强。他们的实验数据表明3种卤粒子(Cl、Br和I)有显著的SERS激活效应，而其他离子，如柠檬酸根、硫酸根和氟化物则对单颗粒SERS信号几乎无影响。然而，他们发现硫代硫酸根离子则会使SERS信号完全消失。在对颗粒处理卤粒子和硫代硫酸根处理25min后，未产生任何表面等离子体散射的变化。因为表面等离子体散射可以用于测量单个和多个颗粒的电磁场性质，因而他们认为这种观察到的激活/失活效应主要来自于颗粒表面的原子尺度的改变，而不是大尺度的颗粒电磁场性质改变。进一步的波长分辨实验表明，单颗粒等离子体散射可以引起散射光谱小的改变，但是这种小的位移不太可能引起电磁增强发生大的变化。事实上，之前的研究显示表面等离子体光谱通常很宽，而单分子SERS与表面等离子体散射并不直接相关。
1.4单颗粒和多颗粒的SERS比较
为了比较单个颗粒和小聚集体之间的SERS活性，Khan等核实了SERS活性位点是否跟表面缺陷或者颗粒间隙有相关性。不过结果显示，高SERS活性跟表面性质没有显著相关性。另外，他们也发现有些固定的单颗粒与Dimers和Trimers的平均SERS强度相似，但这些信号强度比那些大聚集体的信号低3-4倍。但是单颗粒的SERS信号重复性更好，而且具有更窄的光闪烁时间间隔。尽管理论预测单个纳米颗粒周围的电磁场强度没有两个颗粒之间的Nano-gap的强，但每个颗粒可以吸附大量的分子。当单个颗粒表面吸附了单层拉曼分子时，其SERS信号就达到最大值。当分子定位在两个靠近的纳米金纳米缝隙中时，可以使SERS信号得到极大增强。然而，事实上，很难制造出这种Dimer或Trimer，可以让分析物非常精确地定位在Nano-gap里。并且，金属纳米颗粒是被周围的电子云包围，他们可以通过静电排斥阻止其他颗粒靠近。这种静电排斥可以被强电解质减弱，但这样经常会引起不可控的颗粒聚集和沉淀。一个可行的办法是加入高分子或表面活性剂提供空间位阻，因而阻止纳米金的直接接触。Chen等制备了Au@Ag的Dimer和Trimer结构，他们发现dimer的SERS效果是单颗粒的16倍，而trimer是单颗粒的87倍。Lee近一步研究了Dimer之间的距离跟SERS效应的关系，发现当Dimer之间的gap达到1nm以下时，增强因子可以达到1013。
2表面增强拉曼探针的制备
纳米技术的发展给SERS技术的发展带来了新的活力。第一代SERS探针是由Porter等制备，他们使用拉曼分子和定位配体在金属纳米颗粒上共吸附的方式。然而，这种方式的一个很大局限性就是这些纳米探针由于没有跟外界的环境隔绝，容易发生光谱变化和胶体聚集。为了解决这个问题，许多实验室使用了各种各样的包裹策略。聚二乙烯基包裹的SERS探针可以很好的保护探针，但对于生物偶联需要二次修饰，并且这种微米级的尺寸不太适合做细胞内的分子检测。二氧化硅修饰的探针是在纳米级的，也适合生物分子共组装。这种核-壳结构的SERS探针包含了3种关键组分：金属核心用于光学增强，报告分子用于光谱分析，二氧化硅壳用于保护和生物偶联。这种设计成为SERS探针生物分析应用的基础模式，并可免受外界环境的干扰。完整的二氧化硅包裹可以增强SERS探针在高电解质下的稳定性。但是一个缺点就是这种二氧化硅包裹的颗粒容易非特异吸附蛋白和细胞表面。二氧化硅包裹技术需要拉曼分子带有巯基或者异硫氰酸酯用于表面吸附。Qian等设计了一种新的SERS探针可以解决以上面临的问题。PEG修饰的SERS探针由3个组分组成：60nm的柠檬酸保护的纳米金，拉曼分子和PEG-SH(5000MW)（图5）。UV-Vis吸收，TEM，DSL测量显示在纳米金溶液中加入MGITC后没有明显的聚集。加入少量的MGITC没有改变纳米金在533nm的等离子体共振峰，但假如SH-PEG后有1nm的红移。PEG-SH保护的纳米金颗粒具有很小的非特异性吸附和可忽略的细胞毒性。另外，使用不同修饰的PEG可以偶联多种生物配体分子。PEG-SH修饰纳米金颗粒可以使用非巯基拉曼分子结合在纳米金上，同时却可以阻止溶液里的其他分子接近纳米金表面。与二氧化硅包裹不同的是。PEG-SH包裹并不会将吸附的非巯基拉曼分子置换掉。根据对多种拉曼分子如CrystalViolet、NileBlue、BasicFuchsin和CrysylViolet关于Perchlorate的研究显示，这些非巯基的染料跟PEG-SH可以很好的兼容。事实上，使用CrystalViolet的SERS探针可以稳定超过11个月。研究中使用的染料都是带正电荷的，并包含多个π键。这说明很多种类的有机分子可以作为拉曼分子用于PEG-SH包裹的SERS探针。为了将SERS探针用于多元检测和成像，需要筛选出不同的拉曼分子，由于拉曼分子拉曼峰有时会重叠，对多元检测造成困难。Wang合成了一种有机物-纳米金-量子点的复合纳米SERS探针，这种探针可以进行SERS和荧光的双重生物标记，进而可以用于生物标记物的生物条形码分析，增强了多元检测能力。
3表面增强拉曼在生物分析中的应用
在过去的十几年中，研究者在SERS用于超灵敏检测生物分子方面投入了极大的兴趣，如血红蛋白、葡萄糖、肿瘤基因、病原体、生物毒素和病毒检测。SERS是一种近场探针，对周围的环境很敏感。几个研究小组的成果表明如果在金属纳米颗粒或者核壳结构的颗粒表面修饰上pH敏感的SERS探针分子，SERS可以作为一种pH纳米探针用于细胞内或者细胞外检测。总体来说，在SERS应用方面现在有两种类型的工作：第一种类型是使用单分子SERS用于单一分析物如DNA碱基对和单个血红蛋白的指纹图谱分析，这里，待分析分子被放置在单个颗粒的Hotspot位置或者是纳米颗粒的聚集处；第二种类型是从纳米颗粒表面覆盖的单层分子上获得的SERS图谱，这种图谱可以得到明确频率和带宽的宏观数据。如果胶体纳米粒子和分析物不受外界环境的影响，那么得到的SERS图谱强度和重复性都是可控的。这种设计在复杂的细胞样品或者全血分析中有强大的优势。
3.1生物标记物检测
Jin等以多种拉曼分子修饰的纳米金为SERS探针设计了一种多元SERS检测平台。每种SERS探针对应一种DNA检测分子，并使用银沉积增强SERS信号，实现了多种DNA分子的同时检测。Kang等设计了一种Particle-on-wire的SERS传感器用于DNA的多元检测。在纳米线与纳米颗粒之间形成的Nanogaps里Hotspots可以显著增强SERS活性，实现了多种病毒DNA分子的检测。Souza等最近的工作使用了SERS探针实现了细胞内特定生物分子的定位检测。他们使用Au-噬菌体-咪唑复合物用于标记溶液里的细胞。但是噬菌体本身有很高的SERS背景信号，降低了实验的信噪比，而且探针光谱容易发生变化。Huang等证明了抗体标记的金纳米棒作为癌细胞诊断探针，这种探针使用CTAB作为SERS的拉曼分子。他们将金纳米棒修饰上聚苯乙烯磺酸钠来稳定溶胶体系，将纳米棒的表面电荷从负电荷变成正电荷。Hu等将氰基团偶联在拉曼分子上以此来区分其他分子的振动峰。Yu等将纳米银结合上荧光染料，可实现细胞和组织的SERS和荧光的双重成像。
3.2单细胞分子成像
偶联生物分子的SERS纳米探针已经用于识别肿瘤细胞上的蛋白标记物。对肿瘤细胞检测来说，可使用SH-PEG（~85%）和SH-PEG-COOH（~15%）的混合物来制备可定位纳米金颗粒。双修饰的PEG可以共价结合ScFv抗体上，ScFv抗体可以与表皮生长因子特异性结合。人头部和颈部肿瘤细胞(Tu686)都是EGFR阳性的（每个细胞有个受体），可以用SERS方法检测到。相反，人非小细胞肺癌则不表达EGF受体，不能显示出SERS信号。人们使用一种近红外染料(DTTC)用作光谱探针用于785nm的表面增强共振拉曼。这种共振增强不会引起光漂白，因为这种吸附染料将有效能量转移到金属颗粒而免于光降解。这种共振效应可进一步将SERS效果提高10–100倍。这种灵敏度足够用于单个癌细胞的拉曼分析。EGFR是EGF抗体的特异靶标，也是蛋白激酶疗法的重要蛋白，因此单细胞SERS分析检测EGFR对临床诊断有重要意义。
3.3体内肿瘤定位和检测
为了确定在动物组织中能否从PEG修饰的纳米金颗粒上得到SERS图谱，Qian等在活体动物皮下组织和深层肌肉组织注入小量的SERS探针。结果表明可以同时在皮下组织和深层肌肉组织得到高度可辩SERS信号。尽管由体内得到的信号强度减少了1-2个数量级，但得到的SERS图谱与体外的图谱一致。由于实验的信噪比很高，可以估算对于体内SERS肿瘤检测可以探测的深度是1-2cm。为了实现体内肿瘤定位和成像，偶联了ScFv抗体的纳米金颗粒通过尾静脉注射进入肿瘤小鼠体内。使用785nm的激光照射了肿瘤和非肿瘤部位。可以看出在肿瘤部位可定位SERS探针与非可定位SERS探针的SERS图谱有明显的差距，然而对于非肿瘤区的SERS信号则很相似。结果说明了ScFv抗体偶联的纳米金颗粒可以定位EGFR阳性的肿瘤组织中。时间分辨的SERS数据近一步表明了SERS探针在进入小鼠体内4-6h是逐渐积累的，并且大多数的探针保留在肿瘤组织超过了24h。在生物体系研究方面，SERS可以直接用于分析水相生物分子的结构状态研究且所需样品用量少。将SERS技术用于生物研究的先驱是Koglin、Nabiev和Cotton等。此后，大量的研究工作证实了这一技术能够解决生物化学，生物物理和分子生物学中的很多问题，如蛋白质，核酸及其组分等的分析与鉴别，生物分子的某些基团与界面的相互作用研究，生物分子与金属表面的键合方式等。
4结束语
第3篇：生物医学论文范文
1.1定量生理学课程简介
定量生理学是生物医学工程专业的核心专业课程。该课程以物理学原理和数学方法学为基础，从工程技术讨论人体的生理过程，学习并掌握生物膜与生物膜电位原理和方法，进一步学习并掌握基于电生理测量技术的原理以及相关技术，使学生建立起从基础理论学习到实际生物医学工程中有关生物电信号测量以及应用之间的桥梁;并且能够运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性，培养学生对生理系统进行定量分析的基本方法，培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识，为今后选择新兴交叉学科领域进行深造和工作奠定基础。因此，该课程的实验教学任务不仅重要而且要求极高。
1.2实验教学方式改革
长期以来，许多高等院校对实验教学重视不够，重理论轻实验的传统观念依然存在。由于不重视实验教学的重要性，资金投入相对不足，有些陈旧或损坏的仪器设备没有及时更新，这无形中就影响了学生的实验兴趣;而且传统的实验教学过分强调教师的中心地位，学生的主动性、探索性受到一定限制。许多实验项目与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节，使得实验教学存在很多问题。而且传统实验教学的最大弊病就是开设的实验往往只是一个“装配”实验，培养的也只是一个装配工，不能锻炼和培养学生解决问题的能力，创新更无从谈起。实际上实验技术人员的工作是实验教学顺利完成的重要保障。实验技术人员的日常工作繁杂、琐事多、重复性强，每天除了要为即将进行的实验教学完成大量的准备工作外，还要做好实验所用仪器设备的维护保养、修理、保管等工作。这些工作看似简单，但对实验技术人员的要求也比较高，然而目前实验技术人员在职称评定、进修以及工作量待遇等方面明显处于弱势，不利于发挥实验技术人员的主观能动性。这两方面因素严重影响了目前高等实验教学的质量及效果，因此现有实验教学急需改革。为了解决上述传统实验存在的两个主要问题，我们提出将科研创新引入到实验教学中，结合科研进展不断更新完善实验教学内容，使实验教学与科研创新相结合，使其更具有前瞻性和可持续发展性。一方面，我校的科研创新生物医学实验室注重开放和创新实验的建设，彻底改变“照方取药”的被动实验方式，采取“引、点、拨”的实验教学方式，让学生自己提出需要解决的问题、达到的目标，自己设计实验方案，引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的主动性和创造性，给学生充分施展个性的余地，从而达到弥补现有实验教学的不足。另一方面，以教学科研型教师为实验教学主要人员，构建教学科研互动基地，使其成为培养学生实践能力、研究能力和创新能力的新型教学实验平台，让学生在本科基础学习阶段能较早地开展带有课题研究性质的实验活动，更多地接触科研实践，提高工作能力和科学素养，培养学生的科研创新能力。
1.3将科研创新引入实验教学
随着知识经济和技术经济的飞速发展，创新已成为时展的要求和社会进步的动力，而科研创新是创新的一个极为重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作为高等教育的主阵地，在本科生教学中将科研创新引入实验教学，有利于培养本科生的创新意识和科学精神;有利于培养本科生将理论与实践相结合的意识和能力;有利于促进师生的共同发展;有利于促进地方本科院校加快学科和专业的建设;有利于为地方培养大量的创新型人才，因而具有重要的现实意义。借助于生物医学高水平实验室，我们通过开展综合性实验、科研训练计划、学科竞赛、课外科技活动等方式，激发了学生学习知识的热情，引导学生参与科研创新过程，为学生科研创新能力的培养提供了一个重要平台。
1.4开放实验教学
在增加理论课综合性实验的同时，由于课程实验学时的限制，学生能够亲自动手的实验远远不能满足人才培养的要求，因此，我们开设了“开放性实验”，这样就起到了很好的补充作用。例如，“数字脑电图仪的使用与EEG采集”“蛋白质－核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析”“脑电信号的Hurst指数研究”等多项开放实验。此外，我们一般从大二学生中选取有科研潜力的学生，开展“本科生科学研究训练计划”教学，如国家级“基于GIS的移动生理信号监测管理平台的设计与实现”“基于JSD的注意力脑电研究”“基于超临界新技术的石墨烯功能化及生物传感器应用研究”。本科生在确定课题，进入实验室后，将由指导教师对其直接负责。在指导教师指导下，会学习很多课堂上不教的东西，提高学生学习、科研的兴趣、具备一定的科学思维和分析能力、激发对所学专业的兴趣、坚定从事相关工作的信心和决心，一些本科生发表或录用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源杂志论文多篇。在此基础上，鼓励学生参加各种学科竞赛、科技创新等活动。因为有了开放实验及本科生科学研究训练计划教学的推动，我们学院的科研氛围浓厚了许多。因此很多本科生有了要进实验室的要求，这样本科生的日常学习变得充实，许多学生一有时间就去实验室看文献做实验，并在实验中体会了科学研究的乐趣和魅力，培养学生动手、创新、协作能力，对学习能力的提高、团队精神的培养、心理素质的锻炼有着不可替代的作用。这些都说明依托科研创新生物医学实验室的开放实验教学对学生创新能力有较大的贡献，对新时期的大学生培养意义重大。
2结束语
第4篇：生物医学论文范文
太赫兹波所处的“承前启后”的独特频段使其具有很多独特的性质，包括高透性、低能性、指纹谱性以及相干性。高透性是指太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，可对不透明物体进行透视成像，是X射线成像和超声波成像技术的有效互补;低能性，顾名思义是指太赫兹光子能量很低，只有4．1meV(毫电子伏特)，对人体级生物体十分安全;指纹谱性则是源于不同的分子对太赫兹的吸收及色散特性不同，形成特有的“指纹谱”，每一种物体都有其独特的区别于其他物体的“指纹谱”;太赫兹是由相干电流驱动的偶极子振荡或由相干的激光脉冲通过非线性光学差频效应产生的，因此具有相干性，用于太赫兹成像技术，可获得更高的空间分辨率及更深的景深等，目前太赫兹显微成像的分辨率已达到几十微米。
2太赫兹在生物医学工程领域的应用
太赫兹的上述特性使其在生物医学工程的各个方面有着诱人的应用前景。其应用主要有以下几个方面:太赫兹生化检测、太赫兹医学成像诊断、太赫兹组织检测、太赫兹治疗以及太赫兹医学通信。
2．1太赫兹生化检测
利用太赫兹波对生物分子的灵敏度和特异性，将太赫兹技术用于研究生物分子的结构和功能信息，可在分子层面上为疾病的诊断和治疗提供理论依据。太赫兹生化检测主要是对化学及生物大分子的检测，太赫兹波能够用来研究如范德华力或者分子间氢键作用力等生物分子间相邻分子的弱作用力。太赫兹波对脱氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid，DNA)构形和构象的变化非常敏感，也可以通过太赫兹光谱进行基因分析或无标记探测。许多学者都开展了这方面的研究。Grant等于1978年研究了太赫兹与氨基酸溶液的相互作用，通过分析证实了这种作用是介于分子振动和转动模式之间的一种作用。Kutteruf等用太赫兹光谱技术对固态短链肽序列进行了研究，研究表明在1～15THz光谱范围内包含了体系的很多光谱和结构信息，如分子固相结构和与序列相关的分子信息等。Arora等采用太赫兹时域光谱技术，在水相中对通过聚合酶链式反应得到的DNA样品进行了无标记定量检测。Brucherseifer等通过时间分辨太赫兹技术证明了复数折射率取决于DNA的结合状态。太赫兹生化检测方面的研究尚处于起步阶段，还有待加强，尤其是对不同生物大分子的太赫兹光谱特性建立相应的特征谱库是一项庞大而艰辛的工作，需要生化领域的学者加强相关的研究工作。
2．2太赫兹医学成像诊断
太赫兹成像技术是太赫兹科学与技术中最具发展前景的方向之一。太赫兹成像作为一种新颖的成像方式在医学上的应用近年来备受青睐。太赫兹波在医学研究中具有独特的优越性:对细胞间质水有很高的敏感性;对人体无害;空间分辨率高，可达几十微米，能够很清晰的看到一些病变组织的病灶，结合一些微结构器件可以得到高品质的图像。太赫兹成像的原理是将太赫兹波透过成像样本后，其包含了样品的复介电常数的空间分布信息强度和相位信息，将这些信息保存下来并进行分析处理就可以得到样品的图像。从1995年Hu和Nuss首次提出逐点扫描式太赫兹时域光谱成像技术以来，一系列新的太赫兹成像技术相继被提出，如太赫兹实时成像、太赫兹层析成像和太赫兹分子成像等。2002年Woodward等首先使用了太赫兹脉冲成像技术对基底细胞癌开展了体内与体外的研究，利用不同组织对太赫兹波的吸收特性不同来区分健康组织和癌变组织。2007年Enatsu等利用THz－TDS系统对石蜡封装的肝癌样品开展了研究，在1．5THz频率处选择折射率和吸收系数进行成像，得出癌变组织的密度小于健康组织，对太赫兹的折射率和吸收系数较小的结论。2008年Taylor等在直接检测的基础上使用反射脉冲太赫兹波成像系统对猪皮肤烧伤样本成像，得到了高分辨率的图像。2011年MiuraY等利用透射式成像技术，证明了在3．6THz频率处对肝癌组织成像对比度较为显著。目前太赫兹射线图像分析的关键在于提高分析速度，提高太赫兹射线系统的性能(如低成本和便携性)，加强相关图像及信号处理技术如小波变换技术的研究。此外，随着THz3－D(三维)立体成像技术的发展，在不久的将来在医疗中利用TCT(THz层析成像)替代现在的XCT(X射线层析成像)将成为可能。
2．3太赫兹组织检测
太赫兹波的光子能量较低，是X射线光子能量的1%，此能量值低于各种化学键的键能。在太赫兹辐射下，被检物质不会因电离而破坏，因此非常适用于针对人体或其他生物样品的活体检查。另外，水对太赫兹辐射有极强的吸收，所以该辐射不会穿透人体的皮肤，对人体是非常安全的。Bennett等将反射式太赫兹成像和光谱技术应用到眼科研究中，研究发现太赫兹反射率与角膜含水量近似成正比，反射率随频率的增大而单调递减。Png等使用太赫兹光谱鉴别正常和患病的脑组织样本。Sim等采用太赫兹时域光谱技术对人牙齿的珐琅质和牙本质的特性进行了研究，发现湿润样本对太赫兹的吸收率高于干燥样本，研究为硬组织临床应用提供了重要信息。Wallace等对基底细胞癌18例体外样本和5例活体样本进行了太赫兹脉冲成像，研究表明，癌变组织与正常组织的太赫兹谱图性质间存在差异。对于太赫兹组织检测，首先要加强对于病理组织和正常生理组织的太赫兹光谱和太赫兹图像的特征识别的研究;其次要深入研究不同组织不同水分含量对太赫兹波的吸收作用;此外，还要探索太赫兹活体组织检测技术。
2．4太赫兹治疗
太赫兹虽然光子能量很低，但作为一种电磁辐射，仍具有辐射效应，可以为疾病治疗提供理论依据。2002年Hadjiloucas等研究了酵母细胞在太赫兹辐射下的生长率问题，辐射参数为0．2～0．35THz和5．8mW/cm2，辐射时间30～150min不等，实验表明太赫兹辐射能够促进细胞生长，并且呈现出了一定的统计规律。2005年，Ostrovskiy等预测太赫兹辐射可能会加快烧伤修复，为证实假设，他们分别对表面烧伤和深度烧伤的病人进行太赫兹辐射，辐射参数为0．15THz和0．03mW/cm2，每天进行7～10次治疗，每次15min，结果表明太赫兹辐射能够加速外皮形成，缩短了皮肤的修复时间。2008年Kirichuck等首次对活体大鼠展开太赫兹生物效应的研究，他们认为太赫兹辐射能够引起血小板的功能活动，并且与性别有关。Androvov和Kirichuk等采集了健康人和患有心绞痛的病人的全血，一组进行太赫兹辐射，另一组作为参照组，辐射参数为0．24THz和1mW/cm2，辐射持续时间为15min，实验结果为太赫兹辐射组血黏度下降，红细胞变形能力增加。2010年，Gerald等对人类皮肤的成纤维细胞展开了研究，他们将样品置于温度可控的箱体中，用2．52THz的气体激光器进行时间不等的照射，并用传统的MTT法检测照射后细胞活性，研究表明2．52THz的辐射对哺乳动物的细胞热效应显著，因此可以用太赫兹热效应预测传统的热损伤模型。目前，用于涉及太赫兹治疗的研究实验多为动物实验，相关的临床试验还很有限，距离现实可用的临床治疗设备还有很长的路要走。
2．5太赫兹医学通信
随着医院信息系统的不断完善，医学诊断数据的丰富，病历信息数据库的不断增大，医生在诊断病人病情的时候不但要根据现有的检测诊断数据，还要参考病人的以往病历，而现有的信息交互方式已经逐渐无法满足这庞大的医学信息数据的传输。太赫兹技术的出现，恰好可以解决这方面的困境。太赫兹通讯技术与微波通信相比太赫兹通讯的优势在于具有传输的容量大，频段比微波通信高出l至4个数量级，可提供高达10GB/s的无线传输速率;波束更窄，方向性更好;具有更好的保密性及抗干扰能力;由于太赫兹波波长相对更短，在完成同样功能的情况下，天线的尺寸可以做得更小，其他的系统结构也可以做得更加简单、经济。太赫兹通讯技术与光通信相比其优势在于光子能量低，大概是光子能量的1/40，能量效率更高;具有很好的穿透沙尘、烟雾的能力，可以在更加恶略的环境下保证通信的可靠性。这对于极端环境下的医疗通信如战地医院、边远山区医疗救助等条件下的通信具有无可比拟的优势。因此，发展太赫兹通讯技术对于医院信息化建设乃至远程医疗的发展都将是一个极大的助力。目前，太赫兹通信在医学中的应用尚无相关报道，主要是因为太赫兹通信技术本身尚处于初级阶段，但是相关的试验系统已经有所发展。2004年，KleineOT等首次采用室温半导体太赫兹调制器通过太赫兹通信信道发送声音信号，用经改进的常规太赫兹时域光谱装置，在75MHz宽带的太赫兹脉冲序列上传送25kHz的信号。同年，LiuTA等利用光导开关，实现了模拟音频信号通信实验。2004年，日本NTT公司的T．Nagatsuma等搭建了120GHz的亚太赫兹无线通信系统，实现了10Gb/s的数据率。2005年，Mueller等描述了采用太赫兹波源和Schottky肖特基二极管调制器和探测器的宽带宽通信数据链路。2008年，Braun-schweig太赫兹通信实验室在0．3THz频率上成功实现6MHz带宽模拟彩色视频基带信号的传输，实验距离超过22m。太赫兹通信技术发展的研究趋势在于以下几个方面:一是继续研究高功率的太赫兹源;二是加强太赫兹波传输性能的研究;三是要研究合适太赫兹信道传输的调制技术和调制器件;最后还要进一步优化高灵敏的太赫兹探测技术。此外，还要开展太赫兹通信技术在医院信息化建设中的应用的前瞻性研究，为将来能够成熟应用打下基础。
3总结
第5篇：生物医学论文范文
1虚拟仪器在生物医学领域的重大意义
虚拟仪器的发明以计算机为母体，以软件为核心，利用计算机的升级和更新换代来不断新鲜自己的血液，扩充自己的价值，特别是在生物医学工程领域，它在数据分析，样本储蓄，传输速度和处理漏洞等方面至今无以匹敌。传统的医学仪器由于体积庞大，价格昂贵，功能不全等缺陷，使生物医学研究受到极大阻碍。而虚拟仪器在很大程度上打破了这些障碍，使科研变得更为便捷和精确。它不仅能迅速掌握患者的各项生理数据，还能自动实现数据储存，样本分析和资源共享。虚拟仪器的整个系统通过精密软件为依托，其精确性和稳定性都能得到可靠保障，且运行方便，节约成本，易于维修，逐渐成为代替传统仪器的主流生物医学工具。
2总结
在科技如此飞速发展的当今，通讯网络技术的日益成熟，虚拟仪器在生物医学工程领域的步伐也饿越来越矫健，不断地向高速化，远程化和精密化发展，旨在为生物医学工程领域带来光明的前景和卓越的贡献。
作者：张玲 宋霄薇
