生物材料与组织工程题库
2023年生物工程知识竞赛试题库及答案
2023年生物工程知识竞赛试题库及答案目录1. 绪论2. 细胞生物学3. 分子生物学4. 基因工程5. 生物反应器6. 生物材料与生物医药7. 生物信息学8. 生物伦理学1. 绪论- 什么是生物工程？- 生物工程的发展历程和应用领域有哪些？- 生物工程在可持续发展中的作用和重要性是什么？2. 细胞生物学- 细胞的基本结构和功能是什么？- 细胞的分裂和增殖过程是如何进行的？- 细胞的信号传导和调控机制有哪些？3. 分子生物学- DNA、RNA和蛋白质的结构和功能特点是什么？- 基因的表达和调控过程是如何进行的？- PCR、DNA测序和基因克隆技术的原理和应用有哪些？4. 基因工程- 基因工程的定义和目标是什么？- 转基因技术的原理和应用领域是什么？- CRISPR-Cas9技术在基因编辑中的作用和优势是什么？5. 生物反应器- 什么是生物反应器？- 常见的生物反应器类型和特点有哪些？- 生物反应器在生物制药和生物燃料领域的应用案例有哪些？6. 生物材料与生物医药- 什么是生物材料？- 常见的生物材料类型和应用领域有哪些？- 生物医药领域中的基因治疗和细胞治疗技术有哪些研究进展？7. 生物信息学- 什么是生物信息学？- 生物信息学在基因组学和蛋白质组学中的应用有哪些？- 生物信息学在生物大数据分析和基因药物研发中的作用和价值是什么？8. 生物伦理学- 什么是生物伦理学？- 生物伦理学在生物科技发展中的重要性和应用原则有哪些？- 基因编辑和克隆技术在伦理道德方面的讨论和限制是什么？以上是2023年生物工程知识竞赛试题库及答案(完整版)的目录，希望能对您的学习和准备有所帮助。
祝您成功参加竞赛！。
组织工程材料
A、骨组织工程支架材料
必须具备以下两个功能
（1）有一定机械强度以支撑组织的高强度材料，以保证材料植入人体后，有支撑体的重量，不改变骨骼形状。
（2）有一定生物活性可诱导细胞生长、分化，并可被人体降解吸收
分为两类，即生物降解和非生物降解型
高聚物（碳素纤维，涤纶，特氟隆），金属材料（不锈钢，钴基合金，钛合金），生物惰性陶瓷（氧化铝，氧化锌，碳化硅），生物活性陶瓷（生物玻璃，羟基磷灰石，磷酸钙）等
D、三要素：
种子细胞(Cell)－增殖、分化、自组装成组织和器官
信号因子(细胞因子或生长因子，Growth factor)－调节细胞的增殖和分化
支架材料（scaffold）（细胞外基质，Extracellular matrix, ECM)－支撑和指导细胞增殖、分化
二、组织工程的步骤与方法将细胞取得，快速培养后再植入支架，使细胞依着支架材料的形状长出新的再生组织，最后长好的组织再移植入人体。
A、支架──细胞的家
B、想要让细胞长成我们所预期的器官构造，如果缺乏细胞的立足点，也就是作为细胞生长温床的「支架」，是一件不可能的任务。
组织工程利用特殊的生物高分子材料建构出三度空间的立体框架，让植入的细胞可以在其中生长并增生。
支架的功能不仅仅当作细胞生长的框架结构，更可以进一步地控制引导细胞朝特定的方向生长、分化。
3、开发组织保存新方法以确保组织工程产品在从工厂到手术室的途中以良好的功能状态存活，且不会在移植过程中死去
一、组织工程学是集生物工程、细胞生物学、分子生物学、生医材料、生物技术、生物化学、生物力学以及临床医学于一体的一门交叉学科。
A、概况：1、几丁聚糖具有很强的抗菌力，促进肉芽生长和皮肤再生的效能，可用于制造人工皮肤，或治疗烧伤、烫伤，加速外伤愈合。
生物材料期末考试题及答案
生物材料期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物材料是指用于替换或修复人体组织、器官的材料，以下哪项不属于生物材料的分类？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 聚合物材料D. 复合材料答案：A2. 以下哪种材料是生物相容性最好的？A. 不锈钢B. 钛合金C. 聚乳酸D. 硅橡胶答案：C3. 生物材料的生物相容性评价中，不包括以下哪项？A. 细胞毒性B. 组织相容性C. 血液相容性D. 机械强度答案：D4. 以下哪种材料常用于人工骨骼？A. 聚四氟乙烯B. 聚乳酸C. 聚醚醚酮D. 硅橡胶答案：B5. 以下哪种生物材料的表面处理技术可以提高其生物相容性？A. 涂层B. 抛光C. 腐蚀D. 热处理答案：A...（此处省略其他选择题）二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述生物材料的基本要求。
答案：生物材料的基本要求包括生物相容性、生物功能性、生物可降解性、机械性能、加工性能、稳定性和安全性等。
2. 描述生物材料在医疗领域的应用。
答案：生物材料在医疗领域的应用非常广泛，包括但不限于人工器官（如心脏瓣膜、人工关节）、组织工程、药物释放系统、牙科材料、整形外科材料等。
3. 解释什么是生物降解材料，并举例说明。
答案：生物降解材料是指在生物体内或体外，通过生物作用或化学作用能够逐渐降解的材料。
例如，聚乳酸（PLA）、聚羟基丁酸酯（PHB）等。
三、论述题（每题25分，共50分）1. 论述生物材料在组织工程中的应用及其重要性。
答案：生物材料在组织工程中扮演着至关重要的角色。
它们可以作为细胞的支架，提供必要的物理和化学环境，促进细胞的附着、增殖和分化。
此外，生物材料还可以通过控制释放生长因子等生物活性分子，进一步促进组织修复和再生。
例如，在皮肤组织工程中，生物材料可以模拟皮肤的结构和功能，为伤口愈合提供支持。
2. 分析生物材料的表面特性对其生物相容性的影响。
答案：生物材料的表面特性对其生物相容性有着显著的影响。
生物医学专业设计题目
生物医学专业设计题目回答一、生物医学工程方向：1. 基于生物医学信号的深度学习研究：使用深度学习算法分析生物医学信号，提高诊断和治疗的精度和效率。
2. 医学图像处理技术：利用计算机视觉和图像处理技术，实现对医学影像的高效分析，提高诊断的准确性和效率。
3. 生物材料与组织工程：研究新型生物材料在组织工程中的应用，开发用于组织再生和修复的技术和方法。
4. 生物传感器的设计与应用：研究生物传感器的设计和应用，开发用于疾病诊断和治疗的生物传感器。
二、临床医学方向：1. 医疗机器人设计与应用：设计并应用医疗机器人，实现医疗过程的高效化和智能化。
2. 数字化医疗：研究数字化医疗技术，如医学影像数字化、电子病历系统等，提高医疗质量和效率。
3. 医疗大数据分析与应用：利用大数据技术分析医疗数据，优化医疗资源分配，提高医疗服务水平。
4. 远程医疗技术：研究远程医疗技术，如远程诊断、远程治疗等，实现医疗资源的共享和优化。
三、预防医学方向：1. 传染病监测与预测模型：利用大数据和人工智能技术，建立传染病监测和预测模型，提高传染病防控的效率和精度。
2. 健康管理技术：研究健康管理技术，如健康监测设备、健康评估系统等，提高公众的健康意识和健康水平。
3. 慢性病管理：研究慢性病管理技术，如药物研发、康复治疗等，提高慢性病患者的生存率和生活质量。
以上仅为一些基本的题目设计，具体的题目还需要根据学生的兴趣和研究方向进行设计和选择。
同时，还需要考虑实验条件、数据来源、研究方法等因素，确保研究工作的可行性和有效性。
四、其他方向：1. 生物信息学：利用生物信息学方法，如基因组学、蛋白质组学等，研究疾病的分子机制和治疗策略。
2. 微生物与感染：研究微生物在人体感染中的作用和机制，开发新型的抗感染药物和治疗方法。
3. 转化医学：将基础研究成果应用于临床实践，推动医学科学的进步和发展。
例如，将新型药物、医疗器械等应用于临床治疗中，提高治疗效果和病人的生活质量。
生物材料考试题及答案
生物材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物材料的定义是什么？A. 任何用于生物体的非生物材料B. 仅指天然存在的生物材料C. 用于修复、替换或改善人体组织功能的合成或天然材料D. 仅指人工合成的生物材料2. 以下哪项不是生物材料的分类？A. 金属B. 陶瓷C. 聚合物D. 合金3. 生物材料的主要性能要求不包括以下哪项？A. 生物相容性B. 机械性能C. 热传导性D. 化学稳定性4. 生物降解材料在生物医学领域的应用不包括：A. 药物载体B. 组织工程支架C. 人工心脏瓣膜D. 骨折固定板5. 以下哪种材料不是用于牙科修复的生物材料？A. 陶瓷B. 金属C. 聚合物D. 玻璃6. 组织工程中常用的细胞来源不包括：A. 骨髓干细胞B. 脂肪干细胞C. 神经干细胞D. 植物细胞7. 以下哪种生物材料可以用于皮肤修复？A. 聚乳酸B. 聚碳酸酯C. 聚氯乙烯D. 聚苯乙烯8. 以下哪种生物材料具有抗菌特性？A. 钛合金B. 银纳米粒子C. 聚醚醚酮D. 硅橡胶9. 以下哪种生物材料不适用于血管支架？A. 聚四氟乙烯B. 不锈钢C. 聚乳酸-羟基乙酸共聚物D. 聚碳酸酯10. 生物材料在体内的生物相容性评价不包括：A. 细胞相容性B. 组织相容性C. 血液相容性D. 机械相容性二、填空题（每空1分，共10分）11. 生物材料的生物相容性主要包括________、________和________。
12. 组织工程的三个基本要素是________、________和________。
13. 金属生物材料中常用的合金类型包括________、________和________。
14. 陶瓷材料在生物医学中的应用包括________、________和________。
15. 聚合物生物材料的生物降解性可以通过________、________和________来实现。
三、简答题（每题10分，共30分）16. 简述生物材料在人工关节中的应用及其面临的挑战。
组织工程重点
组织工程的三要素及其功能1.支架：诱导立体定向生长、诱导血管生长、供给营养物质及生长因子，处理代谢废物，模拟细胞外基质的微环境.2.种子细胞:可来源于自体细胞、同种异体细胞、异体细胞、干细胞；可通过单层贴壁生长、悬浮生长、三维立体生长等方式来培养。
3.生长因子：可刺激种子细胞的生长和分化，调节种子细胞的活性。
组织工程的操作过程选择合适的支架材料→对支架进行塑形→在支架上种植活细胞→添加合适的生长因子→种子细胞沿支架材料多向生长，形成三维立体组织(在生物反应器中）→移植到人体内→重建该组织功能→新生组织中血管生成→支架材料溶解→新生组织最终与人体内环境融合支架材料的选择标准1．具有生物相溶性及功能2．表面理化性质易于细胞的粘附和增殖3．可控的生物降解和生物吸收性质4．有很好的机械强度,可承受压力,例如骨组织支架材料5．三维支架材料具有多孔性，使各个微小的结构可以相互连通6．没有免疫原性7．不会引起感染8．性质稳定干细胞是一类幼稚型细胞,具有增殖和分化的潜能以及自我更新的能力,可以分化形成各种成熟的体细胞类型。
根据其分化潜能大小可分为全能干细胞、万能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
干细胞的分类Totipotent：受精卵,可分化形成所有体细胞类型Pluripotent:胚胎干细胞，分化形成三个胚层来源的细胞Mutipotent：骨髓间充质干细胞等，分化形成单一胚层来源的细胞Unipotent:各组织内干细胞，只能分化形成该组织细胞干细胞来源胚胎来源：胚胎干细胞：ES细胞胚胎性腺轴细胞:EG细胞（生殖嵴干）畸胎瘤细胞：EC细胞胎儿来源：脐带、胎盘、羊水成体来源：骨髓：造血干细胞、间充质干细胞组织:神经、骨骼肌等组织内专能干细胞ES细胞来源于5—7天未植入囊胚内细胞团,具有自我更新的能力（每一次分裂形成两个细胞,其中一个继续分化，另一个保留下来,仍是ES细胞）,是万能干细胞,可分化形成三个胚层来源的细胞。
生物医学工程与生物材料设计考核试卷
B.机械性能
C.导电性
D.耐火性
15.下列哪种生物材料主要用于人工关节：( )
A.骨水泥
B.聚乳酸
C.钛合金
D.胶原蛋白
16.生物医学工程中，下列哪种技术涉及到生物材料的设计：( )
A. CAD/CAM技术
B. 3D打印技术
C.生物制造技术
D.所有以上选项
17.以下哪种生物材料主要用于血管支架：( )
5.生物医学工程中，用于心脏起搏器的常用电源是：( )
A.铅酸电池
B.镍氢电池
C.锂离子电池
D.太阳能电池
6.下列哪种生物材料具有良好的生物降解性：( )
A.聚乙烯
B.聚乳酸
C.聚苯乙烯
D.聚丙烯
7.生物材料在体内应用时，下列哪种现象最有可能发生：( )
A.电化学腐蚀
B.磨损
C.腐蚀
D.爆炸
8.以下哪种生物材料主要用于药物载体：( )
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.生物医学工程的主要研究对象是生物体本身。( )
2.所有生物材料都必须具备生物相容性。( )
3.生物降解材料在体内完全分解后不会产生任何有害物质。( )
4.生物材料的表面改性对其生物相容性没有影响。( )
5. 3D打印技术可以用于制造复杂的生物材料结构。( )
1.生物医学工程是一门交叉学科，它结合了______、______和工程学等多个领域的知识。
2.生物材料的两个基本特性是______和______。
3.在生物医学工程中，常用的生物降解材料有______和______。
4.生物材料的表面修饰技术可以增强其______和______。
骨科生物材料试题及答案
骨科生物材料试题及答案1. 试题：1.1 骨组织工程是指什么？请简要阐述其原理和应用领域。
1.2 骨组织再生材料的种类有哪些？请列举并简要介绍各种材料的特点和应用。
1.3 请简要介绍人工骨替代材料的主要种类及其在骨科临床方面的应用。
1.4 表面改性技术在骨科生物材料中的应用有哪些？请详细描述其中的一种技术及其作用。
1.5 纳米技术在骨科生物材料中的应用有哪些？请简要介绍其中的一种应用，并说明其优势。
2. 答案：2.1 骨组织工程是指通过结合生物材料、生物学因子与细胞工程等技术手段，加速身体自身骨组织再生的过程，以修复和重建受损的骨组织。
其原理是利用支架材料为细胞提供生长环境，并通过生物学因子的引导作用，使细胞定向分化为成骨细胞，最终再生出功能骨组织。
骨组织工程的应用领域包括骨折愈合、骨缺损修复以及骨肿瘤治疗等。
2.2 骨组织再生材料的种类包括生物陶瓷、生物可降解材料和生物活性材料等。
生物陶瓷包括钙磷陶瓷和钛基陶瓷，具有良好的生物相容性和生物活性。
生物可降解材料包括聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基磷灰石复合材料（PLLA-HA）等，其降解产物对于骨组织再生有促进作用。
生物活性材料包括骨基质蛋白、骨蛋白等，能够诱导骨细胞黏附和增殖，并促进骨再生。
2.3 人工骨替代材料主要包括金属材料、陶瓷材料和聚合物材料。
金属材料如钛合金具有良好的力学性能和生物相容性，在骨缺损修复中广泛应用。
陶瓷材料如氧化铝陶瓷可以模拟骨的结构，促进骨细胞生长和骨再生。
聚合物材料如聚乳酸可以通过调节降解速率来适应骨组织的再生过程。
这些人工骨替代材料在骨科临床中被用于骨折固定、关节置换、植骨修复等手术中。
2.4 表面改性技术在骨科生物材料中的应用包括表面涂覆和表面处理。
以表面涂覆为例，常用的技术之一是磷酸钙涂层，它可以提供良好的生物活性，并与骨组织形成结合。
其作用是增加生物材料与骨组织的相容性和黏附性，促进骨细胞的生长和骨再生。
2.5 纳米技术在骨科生物材料中的应用有纳米颗粒载药系统、纳米纤维支架等。
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一、对与错
1、PLLA和PCL通常比其共聚物有着更高的结晶度。
2、聚酯类生物材料的可降解性由分子链中碳酸含量而定，因此说PCL的降解速率快于
PLA。
3、In vitro组织再生就是让组织在体内再生。
4、组织再生需要有一个多孔支架，此支架可以支持细胞并使之增值成组织，许多材料像明
胶和PLA都被用于组织再生支架材料。
5、合成聚合物通常比天然材料有更强的免疫反应。
6、TCP被认为是一种生物活性和可降解性生物材料。
7、合成材料通常比天然材料有更好的力学性能
8、水凝胶是交联聚合物在分子间相互作用力与溶胀力之间的平衡状态。
9、水接触角通常被用于测定材料的亲水性。
10、材料的亲水性随着接触角的降低而下降。
11、自由基聚合就是加成聚合反应。
12、In vivo 组织再生就是让组织在体内再生。
13、天然材料在体内主要靠酶降解。
14、生物玻璃可以与接触组织产生牢固的结合界面。
二、名词解释
1、什么是生物材料？给出定义并举例说明。
2、什么是生物相容性？如何评价材料的生物相容性？
3、什么是生物玻璃？
4、什么是生物降解材料？什么是非生物降解材料？举例说明。
5、什么是复合材料？列出可能的复合材料制备医用制品或器材的方法。
6、什么是组织工程？有哪三要素？
7、描述静电纺纳米纤维的原理，及对纺丝液的性能要求。
8、描述用于提高生物相容性的表面改性的方法。
9、什么是医用代用品？举例出你所知道的例子。
10、列出甲壳素的医用应用并说明其特有的生物学活性。
11、什么是药物缓释？为什么要进行药物缓释？
12、什么是天然生物材料？举出几个种类。
13、什么是合成生物材料？有几种合成方法？
三、论述题
1、下列有关天然生物材料的描述是对还是错？
①大多数天然材料都来自于动物体和植物体。
②多数是由水解而降解。
③与合成聚合物相比，用于医用材料的成型方法较少。
④生物相容性较好。
⑤总是被看成是用于体内移植的安全材料。
2、陶瓷类生物材料可以以不同的方式来应用，即生物惰性、生物活性及可吸收降解性，讨
论HA、TCP、Al2O3 和Na2O-CaO-P2O5-SiO2 的生物可降解性及生物活性。
3、探讨PLA作为手性聚合物的立构规整性，有哪几种立构规整性产物，并对其结构及性能
关系进行描述。
4、描述胶原蛋白的化学结构和物理结构，并探讨导致其物理结构变化的条件是什么？其变
性产物是什么？
5、描述接触角测定材料的亲水性方法。
并给出接触角与亲水性之间的关系。
6．组织工程支架的特点是什么？列出理想支架制备的可行性方法。
7.有哪几种表面改性的方法？它们的原理是什么？
8.描述将肝素固定在生物材料表面的方法。
四：论述题：
1、根据所学生物材料知识，给出下列各医用品的制备原料和方法
①面部代用品
②可吸收性缝线
③血管代用品
④手指关节
⑤人工皮肤
2、讨论生物材料在药物缓释上的应用，列出可能的药物缓释剂型（至少3种）和缓释机理。
3、以下列出了5种聚合物的结构，
①给出各种结构的化学名称。
②给出各种结构聚合物的聚合机理（加成聚合或缩合聚合？）
③比较各种材料在体内的可降解性。
(1)
(2)
(3)
(4) [—CH2—CH2—]
（5）。