時間：2022-05-14 17:06:53
序論：在您撰寫生物醫學論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.1SERS閃爍和擺動
有文獻報道在單顆粒和納米聚集體上發現了不連續表面增強拉曼散射現象。典型的閃爍時間間隔從毫秒到秒不等。最近的研究發現SERS閃爍包括了熱激活和光誘導兩個部分。許多證據顯示這種SERS信號的波動是由于熱激活分子在顆粒表面的擴散而產生的。利用波長分辨光譜進而發現信號波動來自增強拉曼散射，而不是光致發光或者瑞利散射。測量的信號強度包含了拉曼和背景信號在557–663nm的波段的總和。另一個重要的特征是SERS光譜包含了很強的背景信號。這種背景信號并不是R6G的熒光而是SERS的連續發射信號。在SERS閃爍的“Off”階段，光數量很少，這說明SERS信號和背景信號是成正相關的，而且是同時波動的。Michaels等發現SERS強度和背景信號隨時間成高度相關。大量的數據統計發現在0.1mW激光激發下，SERS閃爍的On-time大約是80ms。另一個有趣的發現是SERS光譜擺動現象，就是SERS信號會突然改變他們的頻率。這種現象首先由Nie和Emory報道。他們發現拉曼信號的頻率變化可以有10cm-1的改變。SERS光譜波動的另一個來源是含碳基團和其他光解化合物。實驗過程中需要把單分子SERS信號與污染分子的信號區分開來。有研究發現環境中的氧氣在SERS閃爍中扮演了重要的角色。在含氧環境中SERS閃爍的頻率很快，波動的幅度更大。其它的理論和實驗則認為SERS閃爍來自于顆粒本身而不是吸附分子的擴散，因為在無吸附物的條件下如銀粉和氣相沉積銀膜，同樣觀察到了閃爍現象。
1.2SERS活性位點
一個關鍵問題是關于顆粒表面的活性位點的結構和性質。之前的研究發現SERS活性位點很可能是吸附原子、原子簇和顆粒尖端。這些位置可以通過共振電荷轉移和類似共振拉曼增強方式進行化學增強。換句話說，吸附分子和活性位點之間的耦合可以產生新的金屬配體或者配體金屬之間的電荷轉移，這種狀態可以用可見光激發。Hildebrandt等認為SERS活性位點是高親和性結合位點。為了進一步研究這些SERS活性位點，Doering等使用了一種整合流動注射和光譜裝置來研究吸附分子被其他分子置換現象。在加入鹵化物之前，SERS光譜經常包含很寬的背景和檸檬酸根的微弱信號，但是沒有R6G的信號。在加入鹵化物之后，他們發現R6G的SERS光譜很快替換了檸檬酸根的光譜，R6G的信號在10-30min中不斷增加。這種置換行為是連續的，最終SERS光譜被一種或吸附在活性位點的少量分子信號主導。這些結果也進一步說明，這些SERS活性位點最開始是沒有活性的或者被檸檬酸根離子所占據。鹵離子在顆粒表面的吸附可以幫助R6G在顆粒表面的吸附，并且阻礙檸檬酸根離子在活性位點的吸附。
1.3化學激活和失活
研究SERS機制時面臨的一個重要困難是將化學增強因素從電磁效應中分離出來。為了解決這一問題，Doering等使用了整合流動注射和超靈敏光學成像系統直接研究化學增強。他們的實驗系統中膠體銀顆粒被固定在微流動裝置的玻璃表面，在固定顆粒表面加入化學試劑就可以實時觀察到單顆粒SERS信號。這種單顆粒原位表面等離子體散射研究發現在經過化學處理后，單顆粒的電磁性質并未改變。因此觀察到的SERS光譜變化應該主要來自于化學增強。他們的實驗數據表明3種鹵粒子(Cl、Br和I)有顯著的SERS激活效應，而其他離子，如檸檬酸根、硫酸根和氟化物則對單顆粒SERS信號幾乎無影響。然而，他們發現硫代硫酸根離子則會使SERS信號完全消失。在對顆粒處理鹵粒子和硫代硫酸根處理25min后，未產生任何表面等離子體散射的變化。因為表面等離子體散射可以用于測量單個和多個顆粒的電磁場性質，因而他們認為這種觀察到的激活/失活效應主要來自于顆粒表面的原子尺度的改變，而不是大尺度的顆粒電磁場性質改變。進一步的波長分辨實驗表明，單顆粒等離子體散射可以引起散射光譜小的改變，但是這種小的位移不太可能引起電磁增強發生大的變化。事實上，之前的研究顯示表面等離子體光譜通常很寬，而單分子SERS與表面等離子體散射并不直接相關。
1.4單顆粒和多顆粒的SERS比較
為了比較單個顆粒和小聚集體之間的SERS活性，Khan等核實了SERS活性位點是否跟表面缺陷或者顆粒間隙有相關性。不過結果顯示，高SERS活性跟表面性質沒有顯著相關性。另外，他們也發現有些固定的單顆粒與Dimers和Trimers的平均SERS強度相似，但這些信號強度比那些大聚集體的信號低3-4倍。但是單顆粒的SERS信號重復性更好，而且具有更窄的光閃爍時間間隔。盡管理論預測單個納米顆粒周圍的電磁場強度沒有兩個顆粒之間的Nano-gap的強，但每個顆?？梢晕酱罅康姆肿?。當單個顆粒表面吸附了單層拉曼分子時，其SERS信號就達到最大值。當分子定位在兩個靠近的納米金納米縫隙中時，可以使SERS信號得到極大增強。然而，事實上，很難制造出這種Dimer或Trimer，可以讓分析物非常精確地定位在Nano-gap里。并且，金屬納米顆粒是被周圍的電子云包圍，他們可以通過靜電排斥阻止其他顆?？拷?。這種靜電排斥可以被強電解質減弱，但這樣經常會引起不可控的顆粒聚集和沉淀。一個可行的辦法是加入高分子或表面活性劑提供空間位阻，因而阻止納米金的直接接觸。Chen等制備了Au@Ag的Dimer和Trimer結構，他們發現dimer的SERS效果是單顆粒的16倍，而trimer是單顆粒的87倍。Lee近一步研究了Dimer之間的距離跟SERS效應的關系，發現當Dimer之間的gap達到1nm以下時，增強因子可以達到1013。
2表面增強拉曼探針的制備
納米技術的發展給SERS技術的發展帶來了新的活力。第一代SERS探針是由Porter等制備，他們使用拉曼分子和定位配體在金屬納米顆粒上共吸附的方式。然而，這種方式的一個很大局限性就是這些納米探針由于沒有跟外界的環境隔絕，容易發生光譜變化和膠體聚集。為了解決這個問題，許多實驗室使用了各種各樣的包裹策略。聚二乙烯基包裹的SERS探針可以很好的保護探針，但對于生物偶聯需要二次修飾，并且這種微米級的尺寸不太適合做細胞內的分子檢測。二氧化硅修飾的探針是在納米級的，也適合生物分子共組裝。這種核-殼結構的SERS探針包含了3種關鍵組分：金屬核心用于光學增強，報告分子用于光譜分析，二氧化硅殼用于保護和生物偶聯。這種設計成為SERS探針生物分析應用的基礎模式，并可免受外界環境的干擾。完整的二氧化硅包裹可以增強SERS探針在高電解質下的穩定性。但是一個缺點就是這種二氧化硅包裹的顆粒容易非特異吸附蛋白和細胞表面。二氧化硅包裹技術需要拉曼分子帶有巰基或者異硫氰酸酯用于表面吸附。Qian等設計了一種新的SERS探針可以解決以上面臨的問題。PEG修飾的SERS探針由3個組分組成：60nm的檸檬酸保護的納米金，拉曼分子和PEG-SH(5000MW)（圖5）。UV-Vis吸收，TEM，DSL測量顯示在納米金溶液中加入MGITC后沒有明顯的聚集。加入少量的MGITC沒有改變納米金在533nm的等離子體共振峰，但假如SH-PEG后有1nm的紅移。PEG-SH保護的納米金顆粒具有很小的非特異性吸附和可忽略的細胞毒性。另外，使用不同修飾的PEG可以偶聯多種生物配體分子。PEG-SH修飾納米金顆粒可以使用非巰基拉曼分子結合在納米金上，同時卻可以阻止溶液里的其他分子接近納米金表面。與二氧化硅包裹不同的是。PEG-SH包裹并不會將吸附的非巰基拉曼分子置換掉。根據對多種拉曼分子如CrystalViolet、NileBlue、BasicFuchsin和CrysylViolet關于Perchlorate的研究顯示，這些非巰基的染料跟PEG-SH可以很好的兼容。事實上，使用CrystalViolet的SERS探針可以穩定超過11個月。研究中使用的染料都是帶正電荷的，并包含多個π鍵。這說明很多種類的有機分子可以作為拉曼分子用于PEG-SH包裹的SERS探針。為了將SERS探針用于多元檢測和成像，需要篩選出不同的拉曼分子，由于拉曼分子拉曼峰有時會重疊，對多元檢測造成困難。Wang合成了一種有機物-納米金-量子點的復合納米SERS探針，這種探針可以進行SERS和熒光的雙重生物標記，進而可以用于生物標記物的生物條形碼分析，增強了多元檢測能力。
3表面增強拉曼在生物分析中的應用
在過去的十幾年中，研究者在SERS用于超靈敏檢測生物分子方面投入了極大的興趣，如血紅蛋白、葡萄糖、腫瘤基因、病原體、生物毒素和病毒檢測。SERS是一種近場探針，對周圍的環境很敏感。幾個研究小組的成果表明如果在金屬納米顆?；蛘吆藲そY構的顆粒表面修飾上pH敏感的SERS探針分子，SERS可以作為一種pH納米探針用于細胞內或者細胞外檢測?？傮w來說，在SERS應用方面現在有兩種類型的工作：第一種類型是使用單分子SERS用于單一分析物如DNA堿基對和單個血紅蛋白的指紋圖譜分析，這里，待分析分子被放置在單個顆粒的Hotspot位置或者是納米顆粒的聚集處；第二種類型是從納米顆粒表面覆蓋的單層分子上獲得的SERS圖譜，這種圖譜可以得到明確頻率和帶寬的宏觀數據。如果膠體納米粒子和分析物不受外界環境的影響，那么得到的SERS圖譜強度和重復性都是可控的。這種設計在復雜的細胞樣品或者全血分析中有強大的優勢。
3.1生物標記物檢測
Jin等以多種拉曼分子修飾的納米金為SERS探針設計了一種多元SERS檢測平臺。每種SERS探針對應一種DNA檢測分子，并使用銀沉積增強SERS信號，實現了多種DNA分子的同時檢測。Kang等設計了一種Particle-on-wire的SERS傳感器用于DNA的多元檢測。在納米線與納米顆粒之間形成的Nanogaps里Hotspots可以顯著增強SERS活性，實現了多種病毒DNA分子的檢測。Souza等最近的工作使用了SERS探針實現了細胞內特定生物分子的定位檢測。他們使用Au-噬菌體-咪唑復合物用于標記溶液里的細胞。但是噬菌體本身有很高的SERS背景信號，降低了實驗的信噪比，而且探針光譜容易發生變化。Huang等證明了抗體標記的金納米棒作為癌細胞診斷探針，這種探針使用CTAB作為SERS的拉曼分子。他們將金納米棒修飾上聚苯乙烯磺酸鈉來穩定溶膠體系，將納米棒的表面電荷從負電荷變成正電荷。Hu等將氰基團偶聯在拉曼分子上以此來區分其他分子的振動峰。Yu等將納米銀結合上熒光染料，可實現細胞和組織的SERS和熒光的雙重成像。
3.2單細胞分子成像
偶聯生物分子的SERS納米探針已經用于識別腫瘤細胞上的蛋白標記物。對腫瘤細胞檢測來說，可使用SH-PEG（~85%）和SH-PEG-COOH（~15%）的混合物來制備可定位納米金顆粒。雙修飾的PEG可以共價結合ScFv抗體上，ScFv抗體可以與表皮生長因子特異性結合。人頭部和頸部腫瘤細胞(Tu686)都是EGFR陽性的（每個細胞有個受體），可以用SERS方法檢測到。相反，人非小細胞肺癌則不表達EGF受體，不能顯示出SERS信號。人們使用一種近紅外染料(DTTC)用作光譜探針用于785nm的表面增強共振拉曼。這種共振增強不會引起光漂白，因為這種吸附染料將有效能量轉移到金屬顆粒而免于光降解。這種共振效應可進一步將SERS效果提高10–100倍。這種靈敏度足夠用于單個癌細胞的拉曼分析。EGFR是EGF抗體的特異靶標，也是蛋白激酶療法的重要蛋白，因此單細胞SERS分析檢測EGFR對臨床診斷有重要意義。
3.3體內腫瘤定位和檢測
為了確定在動物組織中能否從PEG修飾的納米金顆粒上得到SERS圖譜，Qian等在活體動物皮下組織和深層肌肉組織注入小量的SERS探針。結果表明可以同時在皮下組織和深層肌肉組織得到高度可辯SERS信號。盡管由體內得到的信號強度減少了1-2個數量級，但得到的SERS圖譜與體外的圖譜一致。由于實驗的信噪比很高，可以估算對于體內SERS腫瘤檢測可以探測的深度是1-2cm。為了實現體內腫瘤定位和成像，偶聯了ScFv抗體的納米金顆粒通過尾靜脈注射進入腫瘤小鼠體內。使用785nm的激光照射了腫瘤和非腫瘤部位。可以看出在腫瘤部位可定位SERS探針與非可定位SERS探針的SERS圖譜有明顯的差距，然而對于非腫瘤區的SERS信號則很相似。結果說明了ScFv抗體偶聯的納米金顆?？梢远ㄎ籈GFR陽性的腫瘤組織中。時間分辨的SERS數據近一步表明了SERS探針在進入小鼠體內4-6h是逐漸積累的，并且大多數的探針保留在腫瘤組織超過了24h。在生物體系研究方面，SERS可以直接用于分析水相生物分子的結構狀態研究且所需樣品用量少。將SERS技術用于生物研究的先驅是Koglin、Nabiev和Cotton等。此后，大量的研究工作證實了這一技術能夠解決生物化學，生物物理和分子生物學中的很多問題，如蛋白質，核酸及其組分等的分析與鑒別，生物分子的某些基團與界面的相互作用研究，生物分子與金屬表面的鍵合方式等。
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1.1定量生理學課程簡介
定量生理學是生物醫學工程專業的核心專業課程。該課程以物理學原理和數學方法學為基礎，從工程技術討論人體的生理過程，學習并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法，進一步學習并掌握基于電生理測量技術的原理以及相關技術，使學生建立起從基礎理論學習到實際生物醫學工程中有關生物電信號測量以及應用之間的橋梁;并且能夠運用物理學和數學的觀點和方法論進行多個層次和水平上探索生命現象及其規律性，培養學生對生理系統進行定量分析的基本方法，培養跨越生命科學、計算科學、數理科學等不同領域的“大科學”素質和意識，為今后選擇新興交叉學科領域進行深造和工作奠定基礎。因此，該課程的實驗教學任務不僅重要而且要求極高。
1.2實驗教學方式改革
長期以來，許多高等院校對實驗教學重視不夠，重理論輕實驗的傳統觀念依然存在。由于不重視實驗教學的重要性，資金投入相對不足，有些陳舊或損壞的儀器設備沒有及時更新，這無形中就影響了學生的實驗興趣;而且傳統的實驗教學過分強調教師的中心地位，學生的主動性、探索性受到一定限制。許多實驗項目與當今飛速發展的前沿科學新理論、新技術嚴重脫節，使得實驗教學存在很多問題。而且傳統實驗教學的最大弊病就是開設的實驗往往只是一個“裝配”實驗，培養的也只是一個裝配工，不能鍛煉和培養學生解決問題的能力，創新更無從談起。實際上實驗技術人員的工作是實驗教學順利完成的重要保障。實驗技術人員的日常工作繁雜、瑣事多、重復性強，每天除了要為即將進行的實驗教學完成大量的準備工作外，還要做好實驗所用儀器設備的維護保養、修理、保管等工作。這些工作看似簡單，但對實驗技術人員的要求也比較高，然而目前實驗技術人員在職稱評定、進修以及工作量待遇等方面明顯處于弱勢，不利于發揮實驗技術人員的主觀能動性。這兩方面因素嚴重影響了目前高等實驗教學的質量及效果，因此現有實驗教學急需改革。為了解決上述傳統實驗存在的兩個主要問題，我們提出將科研創新引入到實驗教學中，結合科研進展不斷更新完善實驗教學內容，使實驗教學與科研創新相結合，使其更具有前瞻性和可持續發展性。一方面，我校的科研創新生物醫學實驗室注重開放和創新實驗的建設，徹底改變“照方取藥”的被動實驗方式，采取“引、點、撥”的實驗教學方式，讓學生自己提出需要解決的問題、達到的目標，自己設計實驗方案，引導學生獨立思考、大膽動手，充分發揮學生的主動性和創造性，給學生充分施展個性的余地，從而達到彌補現有實驗教學的不足。另一方面，以教學科研型教師為實驗教學主要人員，構建教學科研互動基地，使其成為培養學生實踐能力、研究能力和創新能力的新型教學實驗平臺，讓學生在本科基礎學習階段能較早地開展帶有課題研究性質的實驗活動，更多地接觸科研實踐，提高工作能力和科學素養，培養學生的科研創新能力。
1.3將科研創新引入實驗教學
隨著知識經濟和技術經濟的飛速發展，創新已成為時展的要求和社會進步的動力，而科研創新是創新的一個極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地，在本科生教學中將科研創新引入實驗教學，有利于培養本科生的創新意識和科學精神;有利于培養本科生將理論與實踐相結合的意識和能力;有利于促進師生的共同發展;有利于促進地方本科院校加快學科和專業的建設;有利于為地方培養大量的創新型人才，因而具有重要的現實意義。借助于生物醫學高水平實驗室，我們通過開展綜合性實驗、科研訓練計劃、學科競賽、課外科技活動等方式，激發了學生學習知識的熱情，引導學生參與科研創新過程，為學生科研創新能力的培養提供了一個重要平臺。
1.4開放實驗教學
在增加理論課綜合性實驗的同時，由于課程實驗學時的限制，學生能夠親自動手的實驗遠遠不能滿足人才培養的要求，因此，我們開設了“開放性實驗”，這樣就起到了很好的補充作用。例如，“數字腦電圖儀的使用與EEG采集”“蛋白質－核酸復合物氫鍵與范德華力作用位點分析”“腦電信號的Hurst指數研究”等多項開放實驗。此外，我們一般從大二學生中選取有科研潛力的學生，開展“本科生科學研究訓練計劃”教學，如國家級“基于GIS的移動生理信號監測管理平臺的設計與實現”“基于JSD的注意力腦電研究”“基于超臨界新技術的石墨烯功能化及生物傳感器應用研究”。本科生在確定課題，進入實驗室后，將由指導教師對其直接負責。在指導教師指導下，會學習很多課堂上不教的東西，提高學生學習、科研的興趣、具備一定的科學思維和分析能力、激發對所學專業的興趣、堅定從事相關工作的信心和決心，一些本科生發表或錄用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源雜志論文多篇。在此基礎上，鼓勵學生參加各種學科競賽、科技創新等活動。因為有了開放實驗及本科生科學研究訓練計劃教學的推動，我們學院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進實驗室的要求，這樣本科生的日常學習變得充實，許多學生一有時間就去實驗室看文獻做實驗，并在實驗中體會了科學研究的樂趣和魅力，培養學生動手、創新、協作能力，對學習能力的提高、團隊精神的培養、心理素質的鍛煉有著不可替代的作用。這些都說明依托科研創新生物醫學實驗室的開放實驗教學對學生創新能力有較大的貢獻，對新時期的大學生培養意義重大。
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在當前的大學教育中，實踐教學原本就是一個薄弱環節，加上學生對實習的目的和重要性普遍認識不足，導致生產實多停留在參觀認識實習的階段。作為交叉學科的生物醫學工程，涉及的知識面非常廣，既有生物材料知識的學習，又涉及醫療電子、醫療器械等知識，在實習時很難找到既包括生物材料又涉及生產醫療器械如此對口的實習單位。因此，一個生產實習往往需要在多個實習單位開展。每個實習單位的實習時間都非常有限，學生走馬觀花地參觀了解，很難深入進行，因此學生的積極性普遍不高。
2加強生產實習建設的探討
2.1實習模式的改革
現在的生產實多是直接將學生送到實習單位，由實習單位安排相關技術人員講解產品知識并帶領參觀生產過程。在此過程中，學生僅僅通過教師編制的實習指導書對實習單位及其產品有所了解，而對自己所學知識在這些產品中的應用認識不夠充分。針對這些情況，首先根據專業培養目標和實習基地的實際情況，聯合實習單位編寫實習指導書，并在實習指導書中，給出相應的思考題，引導學生思考，引導學生將所學理論知識運用到實踐。其次在實習模式中，可考慮采取“校內-企業”相結合的實習模式。[9]例如在生物醫學工程專業的生產實習中，涉及生物材料聚乳酸合成的生產。可考慮先在實驗室開展聚乳酸合成實驗，使學生對聚乳酸的性能及合成原理有進一步的了解；通過實驗學生對聚乳酸合成的工藝流程有更清晰的認識。完成校內實驗后，再去企業實習，就能夠更熟悉該產品的合成生產流程，可以有針對性地比較企業規?；a與實驗室合成的異同，這樣學生對實習更加熟悉，更能調動其積極性，同時又使得實習更有針對性。
2.2實習基地的建設
在實習基地的建設方面，應當發揮學院的主導作用，以科研服務為切入點，幫助實習單位解決技術問題，從而建立良好的合作關系，深化實習基地建設。除了與企業有科研項目的合作之外，還應考慮充分利用高校的人才優勢，為企業單位提供有關人員的進修培訓；另外還可聘請實習單位的技術人員作為學校的兼職講師，邀請實習單位的高級工程師到學校做專業講座，加強雙方的交流合作，激發學生實習的積極性以及動手實踐操作的興趣。通過學院層面與實習單位簽訂實習協議，協商好實習時間、實習內容以及其他實習相關事宜，避免實習時間不確定，實習內容臨時改變或減少等情況的出現。同時可避免幾個實習單位出現時間沖突，便于按原定計劃進行。另一方面，除了實習還可推薦安排學生去實習單位完成相關課程設計或畢業設計。實習單位通過畢業設計了解學生的專業技能和性格特點，學生通過畢業設計熟悉企業單位的相關工作，對自己工作的定位能夠更加準確，同時也拓寬了自己的就業渠道，達到實習畢業生就業及企業用人雙贏的效果。除了校外實習基地的建設，在條件成熟的情況下，學?？煽紤]建立校內實習基地。一方面，校內實習基地可更有針對性，與所學專業知識更加對口，學生在實習基地有更多的機會參與動手實踐。另一方面，在實習時間的安排上，更便于協調分配，實習時間也能得到充分保障。同時專業的實習基地，還可為周圍甚至全國其他擁有同類專業的院校開放，在提高了實習基地的利用率的同時，為院校之間的交流提供了機會和平臺。同時，實習基地還可考慮結合學校開設的大學生科研訓練計劃(SRTP)、個性化實驗以及工程實踐等項目開展進行，為更多的學生服務。
2.3實習成績的考核
在成績考核方面，實習開始前、實習過程中以及實習結束后，對學生的成績考核也是提高生產實習質量的重要環節。加強實習質量監控，前期主要是檢查學生對實習的預習情況，可通過簡單提問及檢查預習報告進行；中期進行檢查督促，檢查實習日志的填寫及督促實習筆記的完成；后期檢查所撰寫的實習報告及收獲體會。在實習過程中，除了帶隊教師根據學生在實習過程中的表現給予評定外，還可以考慮邀請實習單位的指導教師參與到實習成績的考評，嚴格把關，進而提高實習質量。
2.4實習帶隊教師的培養
實習帶隊教師是學生與實習單位的紐帶，穩定、高素質的實習帶隊教師是提高生產實習質量的關鍵。在生產實習開始前，帶隊教師應先到實習單位，與實習單商定實習時間、實習內容等具體事宜；在校內，帶隊教師召開實習動員大會，并對實習中可能遇到的相關知識進行強化講解；在實習過程中，實習帶隊教師主要是及時了解學生在實習過程中遇到的困難和問題，協助實習基地指導教師解答學生在實習過程中遇到的疑問，合理安排實習進度，保證實習順利完成。實習結束后，需要審閱實習報告，提交學生成績并對實習過程中存在及出現的問題歸納總結，提出合理建議為下一屆實習積累經驗。因此在整個過程中，帶隊實習教師是學生與實習單位之間的關鍵紐帶，起著非常重要的作用。而每一次的實習都因人、因時、因地而不同，存在很多不確定因素，特別需要經驗積累。因此，培養陣容穩定、經驗豐富的實習帶隊教師，對提高實習質量有著至關重要的作用。
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誰都知道要做一個有自信的人，現在談這個問題你們可能認為有點多余，但不得不說的是在你面對復雜的大型設備時，面對幾塊多層電路板一字排開時，你可能會退怯，可能會放棄維修的念頭，但是你應該堅信，無論多么復雜的設備，都有解決的辦法。特別是年輕工程師剛進醫院時信心很差，總覺得復雜的設備而且還是進口的，無法解決，萬一故障擴大怎么辦?于是請廠家工程師上門來修，長此以往，你就會變成一個只會聯系工程師的話務員，缺乏自己獨立的見解和思考。當然你也應該考慮到醫院的效益問題，只有實在無法自主維修請教廠家。我認為還是要保持一個自主維修的心態，這個心態的建立就需要———信心［3］。
2多涉獵不同類別的知識(技術專長、學歷)
現代醫療設備都是高科技產物，涉及多門專業，這就使得維修及管理工作越來越復雜，專業要求越來越高，而工程師不可能分工分的那么細，這就要求醫學工程人員需要不斷更新、拓展知識面，一專多能。我這里的“一專多能”并不是鼓勵“萬金油”，而是說鉆研一種設備的同時需要掌握不同學科的知識。2014年我們申請了一個市級的課題———急救車供氧系統的改造，由于申報材料不是很充分，課題沒有被成功立項。回顧整個準備過程，我覺得對我的整個團隊，特別是對年輕人的鍛煉意義還是挺大的。這個過程涉及到各方面的知識，不僅要學電子電路，還要學機械、電機拖動、液壓氣動，甚至還要求精通單片機以及編程方面的知識。我是這方面的外行，我的主要任務就是去管理好這個團隊讓他們各盡其責，但作為個人來說我認為獲得新知識是一件非常愉快的事情，我堅信開卷有益，所以我平時也看一下這方面的書籍，來充實自己。現在的醫療設備更新速度之快，是我們始料不及的，作為年輕工程師更應該多看一些書，掌握新知識，特別是提高計算機和英語水平，這樣才能讓你在面對復雜的醫療設備時順利完成“人機對話”。
3案例討論(經歷、工作成績)
關于這一點，我是從以前當醫生每周的病例討論教學中以及參考相關資料總結出來的。有關研究證明，臨床病例討論在教學中能夠激發學生的學習興趣，有利于增強學生掌握技能的能力，有利于學生的創新能力，有利于學生對實際問題的感知能力，在教學上能夠起到事半功倍的效果。鑒于此，在每周五下午，我們會組織醫學工程部的工程師開個簡短的例會，將這一周的維修工作情況做一個總結，也會討論各個工程師在這周中維修中所面的問題以及解決辦法，將自己的心得體會和經驗與同事交流。我們醫院每個工程師是按照科室分片區的，他們平時所遇到的工作就各不相同，工程師就不能全局的掌握全醫院的醫療設備，沒有量的突破，局限性很明顯，所以開展這樣的例會，能夠讓大家多了解不同的故障，有助于維修經驗的積累。
4總結
寧鄉豬的繁殖期長，且繁育能力較強。公豬3月齡性成熟，5～6月齡可配種。母豬4月齡第一次，7～8月齡可配種，利用年限約8～10年。成年母豬的有效可達12只以上，每胎產活仔數8～12頭。
1.1種質特性朱吉等［1］發現寧鄉豬經營養物質條件的改善及飼養科學的適應性變化，肢蹄臥系率降低92.2%，體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達6.97%～27.67%、11.62%～17.44%，窩重提高率達26.91%～78.97%，特別是閹豬的生長速度和胴體性能明顯提高。寧鄉豬母豬日增重表現為前期低、中期高、后期下降的生長曲線，閹豬表現為前期高、中期低、后期回升的生長曲線，閹豬和母豬都具有生長肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標不及同齡母豬，主要是性成熟過早所致。
1.2肥育性能Rorz指出，改變日糧組成分與結構可以減少3.2%～62%的氮排出。寧鄉豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異，寧鄉豬12.91%蛋白質日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉豬生長肥育后期添加一定量的半胱胺可促進生長、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質。寧鄉豬雜交組合具有較高的生長速度和胴體品質。寧鄉豬生長肥育性能的可塑性較強，閹公豬的生長肥育性能優于母豬，優化飼糧是提高其肥育性能的基礎。寧鄉豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關;胴體長與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強正相關，與肥肉率呈弱正相關，與瘦肉率呈弱負相關;眼肌面積與瘦肉率呈弱負相關，而與肥肉率呈弱正相關。最近研究表明由于寧鄉豬肥膘產量高，相對產值較低，所以55～85kg階段是寧鄉豬的最佳屠宰期。
1.3母豬營養需要研究表明寧鄉豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%～39%、22%～24%和39%～41%，相應的日攝食標準消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ，粗蛋白質分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節省能量、提高仔豬增重的重要途徑，補飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進寧鄉豬母豬的生長發育。
2生理、生化指標
研究表明寧鄉豬白細胞總數、紅細胞體積、淋巴細胞計數及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬，血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬，血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國內小型豬相比，寧鄉豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高，而γ-谷氨酰轉移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長白豬、大約克夏豬等國外引進品種豬相比，寧鄉豬的丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高，總膽固醇明顯較低，γ-谷氨酰轉移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大［9］。郭潔平等［10］研究發現與長白豬相比，寧鄉豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低，空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高，腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低，腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達水平最高。
3病理特性
研究發現豬流感(H3)誘發寧鄉豬高熱病病理變化主要在呼吸器官，表現為氣管、支氣管充血，肺腫大，小葉間質增寬，肺尖葉有實質病變，腸胃出現卡他炎癥、彌漫性出血。外來良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發病嚴重，死亡率高，寧鄉豬及其與外來良種豬的雜交后病癥狀較輕，治療也容易一些，有的生豬甚至不治而康復，死亡率也相對較低。
4肉質性狀
寧鄉豬肌纖維纖細，紋理間脂肪分布豐富均勻，肉質細嫩，肉味鮮美，是北京奧運會唯一指定豬肉產品。根據營養需要推薦飼養標準配制日糧，測定肌肉常規成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素，發現寧鄉豬肌肉內脂肪為5.37%，風味氨基酸高達220.5%，必需氨基酸高達122.4%，油酸(18:1)51.0%，亞油酸(18:2)7.74%，不飽和脂肪酸59.6%，是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著。目前開展了寧鄉豬與商品瘦肉型豬生長激素基因功能比較研究，王文策等選用了融合表達載體構建寧鄉豬生長激素的原核表達質粒，成功構建重組原核表達質粒pET-GH。
5遺傳學特性
研究發現寧鄉豬二、四、六月齡時體重變異系數均在16.28%以上，體長、胸圍、腿臀圍變異系數為5.66%～8.55%。寧鄉豬的體長與胸圍的遺傳相關系數為0.43，表型相關系數為0.74，這與寧鄉豬屬于脂防型豬種、具有邊長邊肥的特點有關。寧鄉豬頭長、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力，頭長、額寬表型變量受環境偏差的影響較小。寧鄉豬的變異系數較小，產仔數、產活仔數、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數較大。寧鄉豬毛色是品種特征和遺傳穩定性的標志;與瘦肉量相關系數最高的是后腿重。研究發現TLR6基因片段MspI酶切位點的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814，TT基因型個體顯著影響4月齡體質量性狀，TT基因型4月齡體質量比CC型高25.92%;TT基因型個體顯著影響45日齡體質量、6月齡體質量、體長和胸圍性狀，TT基因型45日齡體質量比CC型高12.46%，結果提示寧鄉豬TLR6基因不同基因型對生長性狀有著重要的影響，是寧鄉豬育種應用中的一個潛在遺傳標記［15］。
6實驗寧鄉豬在生物醫學研究領域中的應用
6.1實驗寧鄉豬應用于醫學研究的優點研究顯示靈長類、犬、貓等在動物實驗研究中受到倫理限制，而豬被認為是研究人類疾病最合適的實驗動物。既經濟實用，又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統的解剖、生理特征和對致動脈粥樣硬化食物的反應與人類高度一致，成為心血管疾病研究的標準模型動物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復制品;豬也是皮膚和整形外科手術、皮膚燒傷等較理想的模型動物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實驗動物。剛出生的或剖腹產得到的仔豬，是進行抗原抗體反應很好的模型動物，小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來源，可作為異種移植排斥反應的模型。
6.2實驗寧鄉豬在生物醫學研究中的應用最近研究發現原代寧鄉豬與其第一代仔豬13項血液生理指標如白細胞、紅細胞、血紅蛋白、紅細胞積壓及部分血液生化指標如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異，為寧鄉豬實驗動物化研究提供了參考數據。研究發現寧鄉豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達93.2%，與小鼠同源性達90.76%，為內源性精氨酸的營養調節提供一個新的途徑。趙拴平等發現寧鄉豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標都處于人參考值范圍內，堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發現，門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉豬血糖短期升高，白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降，經機體代謝，上述指標逐漸恢復，但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無變化。研究還發現寧鄉豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝，包括脂肪生成、脂質過氧化、能源利用和分區、蛋白質和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發酵，肥胖寧鄉豬可能是兒童肥胖研究的有用模型，也可能是研究動脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉豬完整線粒體基因組序列為有關遺傳機制的進一步研究提供重要數據，但研究還表明寧鄉豬可能不宜作為異種移植的適當供體。
7展望
1.1生長與繁殖特性
寧鄉豬的繁殖期長，且繁育能力較強。公豬3月齡性成熟，5～6月齡可配種。母豬4月齡第一次，7～8月齡可配種，利用年限約8～10年。成年母豬的有效可達12只以上，每胎產活仔數8～12頭。
1.1.1種質特性朱吉等［1］發現寧鄉豬經營養物質條件的改善及飼養科學的適應性變化，肢蹄臥系率降低92.2%，體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達6.97%～27.67%、11.62%～17.44%，窩重提高率達26.91%～78.97%，特別是閹豬的生長速度和胴體性能明顯提高。寧鄉豬母豬日增重表現為前期低、中期高、后期下降的生長曲線，閹豬表現為前期高、中期低、后期回升的生長曲線，閹豬和母豬都具有生長肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標不及同齡母豬，主要是性成熟過早所致。
1.1.2肥育性能Rorz指出，改變日糧組成分與結構可以減少3.2%～62%的氮排出。寧鄉豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異，寧鄉豬12.91%蛋白質日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉豬生長肥育后期添加一定量的半胱胺可促進生長、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質。寧鄉豬雜交組合具有較高的生長速度和胴體品質。寧鄉豬生長肥育性能的可塑性較強，閹公豬的生長肥育性能優于母豬，優化飼糧是提高其肥育性能的基礎。寧鄉豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關;胴體長與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強正相關，與肥肉率呈弱正相關，與瘦肉率呈弱負相關;眼肌面積與瘦肉率呈弱負相關，而與肥肉率呈弱正相關。最近研究表明由于寧鄉豬肥膘產量高，相對產值較低，所以55～85kg階段是寧鄉豬的最佳屠宰期。
1.1.3母豬營養需要研究表明寧鄉豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%～39%、22%～24%和39%～41%，相應的日攝食標準消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ，粗蛋白質分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節省能量、提高仔豬增重的重要途徑，補飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進寧鄉豬母豬的生長發育［7］。
1.2生理、生化指標研究表明寧鄉豬白細胞總數、紅細胞體積、淋巴細胞計數及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬，血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬，血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國內小型豬相比，寧鄉豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高，而γ-谷氨酰轉移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長白豬、大約克夏豬等國外引進品種豬相比，寧鄉豬的丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高，總膽固醇明顯較低，γ-谷氨酰轉移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大［9］。郭潔平等［10］研究發現與長白豬相比，寧鄉豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低，空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高，腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低，腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達水平最高。
1.3病理特性研究發現豬流感(H3)誘發寧鄉豬高熱病病理變化主要在呼吸器官，表現為氣管、支氣管充血，肺腫大，小葉間質增寬，肺尖葉有實質病變，腸胃出現卡他炎癥、彌漫性出血。外來良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發病嚴重，死亡率高，寧鄉豬及其與外來良種豬的雜交后病癥狀較輕，治療也容易一些，有的生豬甚至不治而康復，死亡率也相對較低［12］。
1.4肉質性狀寧鄉豬肌纖維纖細，紋理間脂肪分布豐富均勻，肉質細嫩，肉味鮮美，是北京奧運會唯一指定豬肉產品。根據營養需要推薦飼養標準配制日糧，測定肌肉常規成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素，發現寧鄉豬肌肉內脂肪為5.37%，風味氨基酸高達220.5%，必需氨基酸高達122.4%，油酸(18:1)51.0%，亞油酸(18:2)7.74%，不飽和脂肪酸59.6%，是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著［1，13］。目前開展了寧鄉豬與商品瘦肉型豬生長激素基因功能比較研究，王文策等選用了融合表達載體構建寧鄉豬生長激素的原核表達質粒，成功構建重組原核表達質粒pET-GH。
1.5遺傳學特性研究發現寧鄉豬二、四、六月齡時體重變異系數均在16.28%以上，體長、胸圍、腿臀圍變異系數為5.66%～8.55%。寧鄉豬的體長與胸圍的遺傳相關系數為0.43，表型相關系數為0.74，這與寧鄉豬屬于脂防型豬種、具有邊長邊肥的特點有關。寧鄉豬頭長、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力，頭長、額寬表型變量受環境偏差的影響較小。寧鄉豬的變異系數較小，產仔數、產活仔數、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數較大。寧鄉豬毛色是品種特征和遺傳穩定性的標志;與瘦肉量相關系數最高的是后腿重。研究發現TLR6基因片段MspI酶切位點的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814，TT基因型個體顯著影響4月齡體質量性狀，TT基因型4月齡體質量比CC型高25.92%;TT基因型個體顯著影響45日齡體質量、6月齡體質量、體長和胸圍性狀，TT基因型45日齡體質量比CC型高12.46%，結果提示寧鄉豬TLR6基因不同基因型對生長性狀有著重要的影響，是寧鄉豬育種應用中的一個潛在遺傳標記。
2實驗寧鄉豬在生物醫學研究領域中的應用
2.1實驗寧鄉豬應用于醫學研究的優點研究顯示靈長類、犬、貓等在動物實驗研究中受到倫理限制，而豬被認為是研究人類疾病最合適的實驗動物。既經濟實用，又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統的解剖、生理特征和對致動脈粥樣硬化食物的反應與人類高度一致，成為心血管疾病研究的標準模型動物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復制品;豬也是皮膚和整形外科手術、皮膚燒傷等較理想的模型動物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實驗動物。剛出生的或剖腹產得到的仔豬，是進行抗原抗體反應很好的模型動物，小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來源，可作為異種移植排斥反應的模型。
2.2實驗寧鄉豬在生物醫學研究中的應用最近研究發現原代寧鄉豬與其第一代仔豬13項血液生理指標如白細胞、紅細胞、血紅蛋白、紅細胞積壓及部分血液生化指標如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異，為寧鄉豬實驗動物化研究提供了參考數據。研究發現寧鄉豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達93.2%，與小鼠同源性達90.76%，為內源性精氨酸的營養調節提供一個新的途徑。趙拴平等發現寧鄉豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標都處于人參考值范圍內，堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發現，門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉豬血糖短期升高，白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降，經機體代謝，上述指標逐漸恢復，但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無變化。研究還發現寧鄉豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝，包括脂肪生成、脂質過氧化、能源利用和分區、蛋白質和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發酵，肥胖寧鄉豬可能是兒童肥胖研究的有用模型，也可能是研究動脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉豬完整線粒體基因組序列為有關遺傳機制的進一步研究提供重要數據，但研究還表明寧鄉豬可能不宜作為異種移植的適當供體。
3展望
由于不同的生物組織對激光的吸收系數不同，因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下，不同的生物組織產生的光聲信號的強度也是不一樣的。這些信號是生物組織內部信息的反映，包含著生物組織內部的成分、結構等信息，基于生物組織內部的光學吸收系數分布，就可以獲得組織內部的組織結構、病理信息等。通過一定的方法對光聲信號進行采集、處理，并重建出組織結構圖形，結合生物組織中光學吸收系數的分布，可以定量分析組織結構的變化情況，即對生物組織進行功能成像，反映了組織內部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數。
2基于非聚焦單陣元探測器的光聲成像系統設計
光聲斷層成像系統采用非聚焦激光照射樣品，并采用非聚焦超聲換能器檢測被樣品照射區域周圍的光聲信號，從檢到的光聲信號，反演出成像區域生物組織的光吸收系數的空間分布，并且由此繪制組織被照射區域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實驗研究中，為了簡化系統的復雜程，減少實驗成本，提高實驗穩定性，往往采用一個超聲換能器對生物組織進行旋轉掃描。
美國圣路易斯華盛頓大學的LiHongVWang在2003年時帶領研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對小鼠大腦進行光聲斷層成像，實現了對老鼠大腦皮層的高對比度成像，對大鼠腦部進行光聲斷層成像，血管成像結果與腦部解剖結果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實驗系統用于小鼠的腫瘤生長、血管變化和關節成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號，對于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號光聲信號，需對其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號，需要圍繞生物組織旋轉換能器，采集樣品各個方向的光聲信號，最終通過數值計算模擬出光聲圖像。該實驗裝置由于只需一個超聲換能器，信號采集電路比較簡單，成本較低。但由于加入了旋轉機構旋轉超聲換能器，實驗裝置的結構變得相對復雜，采集數據時間稍長，而且引入了機械振動誤差，成像結果受機械硬件影響較大。于是發展出陣列圓形掃描系統，采用這種方式的系統采集多個通道的光聲數據?？梢杂行У販p少信號采集時間，因此這種采集方式被大多數實驗者采用。LihongV•Wang等首次用512個陣列的環形探頭實現了高分辨率的大腦血管實時成像，并對小鼠腦中的光聲造影劑進行了監控。V•Ntzi－achristos等也用64個陣元組成180°圓弧對小老鼠的腹部、胸部和心臟進成像，它的動態圖像幀頻能達到10Hz。
3結束語
