生物医学光子学试题及答案
生光思考题
第二章 (1)
1. 2. 光入射到两种折射率不同的介质的分界面将发生反射和折 射，反射和折射分别服从什么定律？ 什么是临界角？入射角等于临界角时会发生什么现象？这 种现象有哪些应用？
3.
4.
光在光纤中的传播遵循什么定律？光纤在生物光子学和生 物医学上的应用有哪些，试举例说明。
关于光的本质的描述：
a)
10.
第三章
1. 细胞的功能是什么？
2.
3. 4. 5.
细胞膜的功能是什么？
什么是组织，人体的四大组织是什么？ 人体的八大系统有哪些？ 细胞中有机物达几千种之多，它们主要由 、 、 和 等 元素组成。有机物中主要由四大类分子所组成， 即 、 、 和 ，这些分子约占细胞干重的 %以 上。
第三章
1. 组织是 个细胞的集合。人体内有超过 种可区别的已 分化的细胞，只能执行特定的功能，它们紧密联系在一起， 形成了各种各样的组织。 动物模型按产生原因分类，可分为 物模型(或实验性动物模型)。 动物模型和 性动
第四章(1)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 显微镜的目的是什么？其主要部件有什么？ 显微镜的放大倍率等于 。 一台显微镜物镜镜体上标有“100/1.4 Oil” 字样，试描述字样各 部分的含义，如果照明光波长为500nm，该显微镜分辨率为多少？ 一台显微镜物镜镜体上标有“20×/1.0 W”字样，“20”表示物镜 的 ； “1.0”表示物镜的 ；“W”表示 。 显微镜按照其结构可分为 显微镜和 显微镜。 用放大倍率为100倍的物镜对红血球（直径Ø~8 µm）成像，相机 适配器的放大倍率为 0.5×，所用的 CCD 相机的面元尺寸为 1/3英 寸（1/3英寸CCD相机有效区域对角线长度为5.3mm），监视器的 对角线长度为61cm，试估算系统总的放大倍率？红细胞在监视器 上的大小是多少？(总的放大倍率=光学放大倍率*电子学放大倍率 =[物镜*适配器]*(监视器对角线/CCD对角线）
生物医学工程概论 第三章 生物医学光子学
流式细胞仪
心脏动作电位实时测量
小动物荧光成像
光学相干层析成像
(Optical Coherence tomography, OCT)
速度快 分辨率高
血红蛋光吸收曲线
660nm
940nm
指套式血氧测量仪
红外脑成像示意图
光遗传技术
神经科学的主要挑战是如何调控一种细胞而 不影响其它细胞（Francis Crick,1979)
叶绿体的自发荧光
二次荧光（荧光探针）
非荧光性的物质（蛋白 质、炭水化合物）用荧光色 素染色，由荧光色素产生荧 光（二次荧光），以便进行 观察。对特定物体选择合适 的荧光色素，该物体就能和 周围的组织或细胞区别出来 而可以观察到。
抗体荧光技术（用免疫染色）
利用特定抗原必然和特定抗体相结合的 事实，使带荧光标记的抗体和标本中的抗原 进行抗原、抗体反应，这样两者的结合体就 能通过抗体的荧光观察。
Channelrhodophin-2等是光敏感的非特异阳离子通道
基因重组构建模式动物
将光敏感的离子通道 转录到老鼠的多巴胺 能神经元，完成任务 是刺激即可产生愉悦 感，一次刺激老鼠主 动完成任务
四、生物发光
化学发光 物理激发光 热辐射 生物超微弱发光
化学发光
化学发光是物质在进行化学反应过程中伴 随的一种光辐射现象（不需要光、热或电 场等激发）； 直接发光：A、B两种物质发生化学反应生 成C物质，反应释放的能量被C物质的分子 吸收并跃迁至激发态C*； 间接发光：A和B反应生成激发态中间体C* ，C*分解时释放出能量使F变到激发态F*， 当F*跃迁回基态时，产生发光。
共聚焦扫描显微镜光学原理
医学生物学试题及答案
医学生物学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 细胞膜的主要组成成分是（）。
A. 蛋白质B. 脂质C. 糖类D. 核酸答案：B2. 以下哪种细胞器不含DNA（）。
A. 线粒体B. 核糖体C. 叶绿体D. 高尔基体答案：D3. 人体最长的染色体是（）。
A. 1号染色体B. 2号染色体C. 22号染色体D. X染色体答案：A4. 细胞周期中，DNA复制发生在（）。
A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：B5. 以下哪种激素属于蛋白质类激素（）。
A. 胰岛素B. 甲状腺素C. 肾上腺素D. 性激素答案：A6. 以下哪种细胞器具有双层膜结构（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 核糖体答案：C7. 人体中，红细胞的寿命大约是（）。
A. 30天C. 90天D. 120天答案：A8. 以下哪种物质不是细胞外基质的组成成分（）。
A. 胶原蛋白B. 弹性蛋白C. 透明质酸D. 脂蛋白答案：D9. 以下哪种细胞器与蛋白质合成直接相关（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体答案：D10. 以下哪种物质是细胞间通讯的信号分子（）。
A. 胆固醇B. 胰岛素C. 脂肪酸D. 葡萄糖答案：B11. 以下哪种细胞器与细胞运动相关（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 微管答案：D12. 以下哪种细胞器与细胞分裂相关（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 中心体答案：D13. 以下哪种物质是细胞膜的组成成分（）。
A. 胆固醇B. 脂肪酸C. 葡萄糖D. 氨基酸答案：A14. 以下哪种物质是细胞能量的主要来源（）。
A. 蛋白质B. 脂肪C. 碳水化合物D. 核酸答案：C15. 以下哪种细胞器与细胞内物质的运输相关（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 溶酶体答案：B16. 以下哪种细胞器与细胞的自噬作用相关（）。
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 溶酶体答案：D17. 以下哪种细胞器与细胞的分泌功能相关（）。
光子治疗仪考试题及答案
光子治疗仪考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光子治疗仪的主要工作原理是什么？A. 利用电磁波B. 利用超声波C. 利用红外线D. 利用激光答案：D2. 光子治疗仪在医学上的主要应用领域是？A. 外科手术B. 影像诊断C. 物理治疗D. 药物研发答案：C3. 光子治疗仪的光源通常使用的是？A. LED灯B. 氙灯C. 卤素灯D. 激光二极管答案：D4. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对组织穿透力最强？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A5. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对皮肤刺激最小？A. 红光C. 绿光D. 黄光答案：A6. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对炎症反应的抑制效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：B7. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对促进伤口愈合最有效？A. 红光B. 蓝光C. 绿光答案：A8. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对疼痛缓解效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A9. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对促进细胞再生最有效？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A10. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪种波长的光对改善血液循环效果最好？A. 红光B. 蓝光C. 绿光D. 黄光答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 光子治疗仪在治疗过程中可能产生哪些副作用？A. 皮肤干燥B. 皮肤红斑C. 皮肤色素沉着D. 皮肤烧伤答案：BCD12. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些因素会影响治疗效果？A. 光源的波长B. 光源的强度C. 光源的照射时间D. 患者的皮肤类型答案：ABCD13. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些因素需要特别注意？A. 光源的清洁B. 光源的散热C. 光源的稳定性D. 光源的安全性答案：ABCD14. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些人群需要避免使用？A. 孕妇B. 哺乳期妇女C. 光敏感患者D. 皮肤有破损的患者答案：ABCD15. 光子治疗仪在治疗过程中，以下哪些措施可以提高治疗效果？A. 保持光源的清洁B. 保持光源的稳定C. 保持光源的适当距离D. 保持光源的适当角度答案：ABCD三、判断题（每题2分，共20分）16. 光子治疗仪可以用于治疗所有类型的皮肤病变。
试卷：生物医学光学剖析
试卷：生物医学光学剖析第一部分：选择题（每题3分，共30分）1.关于生物医学光学，下列哪项不属于其研究范畴？ A. 光散射 B. 光传播 C. 光吸收 D. 光电化学2.什么是光束扩散效应？ A. 光子在介质中传播时发生折射使得光线向多个方向扩散 B. 光子在介质中发生反射使得光线向多个方向扩散 C. 光子在介质中发生散射使得光线向多个方向扩散 D. 光线在经过多个介质界面时发生折射使得光线向多个方向扩散3.下列哪一项不是光学相干成像技术的应用之一？ A. 光学相干断层扫描 B. 非线性光学显微镜 C. 光学相干粒子图像测量 D. 光学共振传感器4.光斑大小、散斑图及相干长度都与什么参数密切相关？ A. 光源的波长 B. 光源的光强度 C. 光源的偏振状态 D. 光源的相干长度5.红外显微成像技术主要应用于什么领域？ A. 生物医学 B. 材料科学 C. 环境监测 D. 机械制造6.什么是胶片成像技术？ A. 使用化学变化的方式记录图像信息 B. 使用电荷耦合器件记录图像信息 C. 使用光电转换器件记录图像信息 D. 使用原子力显微镜记录图像信息7.下列哪项成像技术中使用了表面等离子体共振现象？ A. X射线成像 B. 紫外-可见光吸收光谱法 C. 光学共振传感器 D. 光电子显微镜8.光学相干断层扫描技术最早于什么时候出现？ A. 1980年 B. 1990年C. 2000年D. 2010年9.什么是多光子激发荧光显微镜？ A. 利用多光子效应进行图像采集的显微技术 B. 利用多个光源同时激发样品发射荧光进行图像采集的显微技术 C. 利用多个光源交替激发样品发射荧光进行图像采集的显微技术 D. 利用多个色散分离的激光源分别激发样品进行图像采集的显微技术10.对于超分辨显微镜的发展方向，下列哪项描述是正确的？ A. 提高分辨率 B. 提高厚度限制 C. 降低成像时间 D. 降低成本第二部分：问答题（每题10分，共30分）1.简述光学共振传感器的原理和应用。
生物医学检测试题及答案
生物医学检测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 细胞膜的基本骨架是由以下哪种物质构成的？A. 蛋白质B. 磷脂双分子层C. 糖蛋白D. 核酸答案：B2. 以下哪种物质不属于细胞内的第二信使？A. 环磷腺苷酸（cAMP）B. 肌醇三磷酸（IP3）C. 钙离子（Ca2+）D. 肾上腺素答案：D3. 人体血红蛋白在氧浓度高时，其结构会如何变化？A. 松散B. 紧密C. 不变D. 不可预测答案：B4. 下列哪种细胞器不含膜结构？A. 核糖体C. 高尔基体D. 内质网答案：A5. 以下哪种激素属于类固醇激素？A. 胰岛素B. 肾上腺素C. 甲状腺素D. 性激素答案：D6. DNA复制过程中，新合成的链与模板链的关系是？A. 平行B. 反向平行C. 相同D. 无关答案：B7. 细胞周期中，DNA复制发生在哪个阶段？A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案：B8. 以下哪种细胞器主要负责蛋白质的合成？B. 内质网C. 高尔基体D. 核糖体答案：D9. 细胞凋亡与细胞坏死的主要区别是什么？A. 细胞凋亡是程序化的，细胞坏死是非程序化的B. 细胞凋亡是被动的，细胞坏死是主动的C. 细胞凋亡是快速的，细胞坏死是缓慢的D. 细胞凋亡是可逆的，细胞坏死是不可逆的答案：A10. 以下哪种物质不是细胞外基质的组成成分？A. 胶原蛋白B. 弹性蛋白C. 蛋白多糖D. 脂蛋白答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些因素会影响酶的活性？A. 温度B. pH值C. 底物浓度D. 抑制剂答案：A、B、D12. 以下哪些物质可以作为细胞的能量来源？A. 葡萄糖B. 脂肪酸C. 氨基酸D. 核苷酸答案：A、B13. 以下哪些是细胞周期的调控蛋白？A. cyclinB. CDKC. p53D. mTOR答案：A、B、C14. 以下哪些是细胞信号传导的第二信使？A. cAMPB. Ca2+C. IP3D. NO答案：A、B、C、D15. 以下哪些是细胞凋亡的触发因素？A. DNA损伤B. 缺氧C. 营养不足D. 病毒感染答案：A、C、D三、判断题（每题1分，共10分）16. 细胞膜上的糖蛋白只具有细胞识别的功能。
生物医学光子学试题及答案
随机变量取样
1] ，由它产生对应的随机变量
三、（1）画出双积分球技术测量系统示意图，并说明其与单积分球相比的优缺点；
（2）简要描述应用双积分球测量得到生物组织光学特性参数的测量过程。
（8分）
漫入射准直入射
单积分球：不能实现漫反射、漫透射和准直投射同时测量，功率和检测系统不稳定，样
品随时间产生形变或失水带来误差；由于机械转换改变位置带来系统切割误差。
双积分球：实现准直投射、漫透射和漫反射同时测量，克服单积分球的非同时性和机械
转换误差。
但两个球之间可能有光漏出，使被算入的吸收比实际的要多。
四、画图说明photomultiplier tube(PMT) 内部结构，并说明其工作原理及PMT的
优缺点。
（10分）
工作原理：利用外光电效应和二次电子发射，把微弱的光输入转化为光电子，并使
光电子获得倍增的一种光电探测器
优点：放大倍数很高，用于探测微弱信号；光电特性的线性关系好；工作频率高；
性能稳定，使用方便。
缺点：供电电压高；玻璃外壳，抗震性差；价格昂贵，体积大。
五、（1）根据葡萄糖吸收光谱在NIR区的特点，简要说明近红外光谱测量血糖浓度时测量波段的选择原因。
（2）并请简述近红外光谱定量测量血糖浓度的流程及步骤。
（10分）
六、结合给出的示意图，叙述OCT系统的成像原理，给出纵向分辨率和横向分辨率的计算方法，并说明选用低相干光源的原因。
（10分）
OCT系统的纵向分辨率：Δd = l/2n（l为入射光束光源相干长度）。
试卷：生物医学光学
《生物医学光学》工程硕士班考卷任课教师：王成王殊轶姓名学号专业生物医学工程简答题：1、简述组织光学的研究内容；2、论述荧光的产生原理及其最新的应用进展。
3、光与组织相互作用的生物学效应有哪些？4、细胞弹性散射研究现状及其进展。
5、简述激光共聚焦显微镜与OCT成像的基本原理。
6、什么是拉曼散射？其特点是什么？如何进行拉曼散射光谱测量？当前的应用有哪些？7、请针对一种光学仪器，介绍一下最新的发展动态与新趋势。
8、医疗器械可用性设计的参照的标准是什么？9、结合自己的工作实际，谈谈人因工程设计是怎样开展的。
1.答：组织光学是研究生物组织光学特性的学科，它既是医学光子技术的理论基础，也是进一步发展光医学的前提。
组织光学的首要任务是确定光辐射能量能在一定条件下在组织体内的分布，其次是发展活体组织光学特性的测量方法。
组织光学主要研究以下几个方面：光在组织中的传输理论、组织光学特性参数的测定方法与技术、光计量学、光动力学、生物组织的实体光学模型、人体光学成像技术等。
作为一门新的学科，组织光学随着生物医学光学的发展而萌芽发展，近年来也已经初步建立了生物组织中光的传播模型，但是统一的生物组织光学理论远未成熟，有待进一步的研究实践。
2.答：吸收外来光子后被激发到激发态的分子，回到基态时，丢失的能量以光子发射的形式释放出来，则放出来的光就是荧光。
也就是说，具有荧光性的分子吸收入射光的能量后，电子从基态跃迁至具有相同自旋多重度的激发态。
处于各激发态的电子通过振动驰豫、内转换等无辐射跃迁过程回到第一电子激发单重态的最低振动能级，再由这个最低振动能级跃迁回到基态时，发出荧光。
荧光的应用主要是以下几个方面：①物质定性。
利用不同荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱进行物质鉴别。
②定量测定。
较低的浓度下荧光强度与样品浓度成正比，且灵敏度高。
利用这一特性可以对含荧光组分的样品，如氨基酸、蛋白质、核酸其中的荧光组分进行定量测定。
③研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象。
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随机变量取样
1] ，由它产生对应的随机变量
三、（1）画出双积分球技术测量系统示意图，并说明其与单积分球相比的优缺点；
（2）简要描述应用双积分球测量得到生物组织光学特性参数的测量过程。
（8分）
漫入射准直入射
单积分球：不能实现漫反射、漫透射和准直投射同时测量，功率和检测系统不稳定，样
品随时间产生形变或失水带来误差；由于机械转换改变位置带来系统切割误差。
双积分球：实现准直投射、漫透射和漫反射同时测量，克服单积分球的非同时性和机械
转换误差。
但两个球之间可能有光漏出，使被算入的吸收比实际的要多。
四、画图说明photomultiplier tube(PMT) 内部结构，并说明其工作原理及PMT的
优缺点。
（10分）
工作原理：利用外光电效应和二次电子发射，把微弱的光输入转化为光电子，并使
光电子获得倍增的一种光电探测器
优点：放大倍数很高，用于探测微弱信号；光电特性的线性关系好；工作频率高；
性能稳定，使用方便。
缺点：供电电压高；玻璃外壳，抗震性差；价格昂贵，体积大。
五、（1）根据葡萄糖吸收光谱在NIR区的特点，简要说明近红外光谱测量血糖浓度时测量波段的选择原因。
（2）并请简述近红外光谱定量测量血糖浓度的流程及步骤。
（10分）
六、结合给出的示意图，叙述OCT系统的成像原理，给出纵向分辨率和横向分辨率的计算方法，并说明选用低相干光源的原因。
（10分）
OCT系统的纵向分辨率：Δd = l/2n（l为入射光束光源相干长度）。