2025年生物醫(yī)學(xué)材料專業(yè)課程期末考試試卷及答案一、名詞解釋（每題2分，共10分）

1.生物相容性

2.生物降解材料

3.生物醫(yī)用復(fù)合材料

4.生物活性材料

5.生物力學(xué)

二、簡答題（每題5分，共25分）

1.簡述生物醫(yī)學(xué)材料在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.解釋生物醫(yī)學(xué)材料的生物降解性能及其重要性。

3.簡述生物醫(yī)用復(fù)合材料的特點和分類。

4.分析生物活性材料在骨修復(fù)中的應(yīng)用原理。

5.簡述生物力學(xué)在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用及其重要性。

三、選擇題（每題2分，共10分）

1.以下哪種材料不屬于生物醫(yī)用材料？（A.金屬B.高分子C.無機非金屬材料D.有機硅）

2.生物相容性是指生物醫(yī)學(xué)材料與生物組織接觸時，能否引起生物組織的（A.損傷B.免疫反應(yīng)C.感染D.沉積）

3.以下哪種材料具有生物降解性能？（A.金屬B.高分子C.無機非金屬材料D.有機硅）

4.生物醫(yī)用復(fù)合材料中的增強相通常采用（A.纖維B.粒子C.陶瓷D.高分子）

5.生物活性材料在骨修復(fù)中的應(yīng)用原理是（A.促進骨細胞增殖B.誘導(dǎo)骨組織再生C.提高骨組織力學(xué)性能D.降低骨組織代謝）

四、論述題（每題10分，共20分）

1.論述生物醫(yī)用材料在骨修復(fù)中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點。

2.分析生物力學(xué)在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢。

五、計算題（每題10分，共20分）

1.已知某種生物醫(yī)用材料在生物體內(nèi)的降解速率常數(shù)k為0.1d-1，求該材料降解至原始質(zhì)量10%所需的時間（假設(shè)初始質(zhì)量為100g）。

2.某生物醫(yī)用材料在生物體內(nèi)的力學(xué)性能參數(shù)為彈性模量E=10GPa，泊松比μ=0.3，求該材料在受到拉伸力F=100N時的應(yīng)力和應(yīng)變。

六、實驗設(shè)計與分析題（每題20分，共40分）

1.實驗?zāi)康模貉芯磕撤N生物醫(yī)用材料在不同生物環(huán)境中的降解性能。

實驗方法：將材料分為A、B、C三組，分別置于生理鹽水、模擬體液、模擬胃液中進行浸泡實驗，觀察并記錄材料在不同時間點的質(zhì)量變化。

實驗步驟：

①準備實驗材料：選擇一定量的生物醫(yī)用材料，分為A、B、C三組。

②準備實驗溶液：配置生理鹽水、模擬體液、模擬胃液。

③將A、B、C三組材料分別浸泡于對應(yīng)的實驗溶液中。

④在不同時間點（如1天、3天、7天、14天、21天）取出材料，稱量并記錄質(zhì)量變化。

⑤分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。

⑥寫出實驗報告。

2.實驗?zāi)康模貉芯磕撤N生物醫(yī)用材料在不同生物力學(xué)載荷下的力學(xué)性能。

實驗方法：對材料進行拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能測試，觀察并記錄材料在不同載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

實驗步驟：

①準備實驗材料：選擇一定量的生物醫(yī)用材料。

②準備實驗設(shè)備：拉伸試驗機、壓縮試驗機、彎曲試驗機。

③對材料進行拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能測試。

④記錄材料在不同載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

⑤分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。

⑥寫出實驗報告。

本次試卷答案如下：

一、名詞解釋

1.生物相容性：指生物醫(yī)學(xué)材料與生物組織接觸時，不引起或僅引起輕微的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)的能力。

2.生物降解材料：指在生物體內(nèi)或生物環(huán)境中能夠被微生物分解成無害物質(zhì)或低毒物質(zhì)的高分子材料。

3.生物醫(yī)用復(fù)合材料：指由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成的，具有特定生物醫(yī)學(xué)功能的材料。

4.生物活性材料：指能夠與生物組織發(fā)生相互作用，誘導(dǎo)組織再生或修復(fù)的材料。

5.生物力學(xué)：研究生物體及其組織、器官的力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)行為和力學(xué)問題的學(xué)科。

二、簡答題

1.生物醫(yī)學(xué)材料在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用領(lǐng)域包括：醫(yī)療器械、組織工程、藥物載體、生物傳感器等。

2.生物降解性能是指生物醫(yī)用材料在生物體內(nèi)或生物環(huán)境中能夠被微生物分解成無害物質(zhì)或低毒物質(zhì)的能力，其重要性在于減少體內(nèi)殘留物和降低長期植入物的風(fēng)險。

3.生物醫(yī)用復(fù)合材料的特點包括：優(yōu)異的生物相容性、力學(xué)性能、降解性能等；分類包括：纖維增強型、粒子增強型、陶瓷增強型、高分子增強型等。

4.生物活性材料在骨修復(fù)中的應(yīng)用原理是通過模擬天然骨組織的結(jié)構(gòu)和性能，誘導(dǎo)骨組織再生和修復(fù)。

5.生物力學(xué)在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用包括：設(shè)計具有特定力學(xué)性能的生物醫(yī)用材料、評估材料的生物力學(xué)性能、優(yōu)化植入物設(shè)計等，其重要性在于確保材料的生物力學(xué)性能滿足臨床需求。

三、選擇題

1.D

2.B

3.B

4.A

5.B

四、論述題

1.生物醫(yī)用材料在骨修復(fù)中的應(yīng)用包括：骨水泥、骨釘、骨板、骨膜等。優(yōu)點：提高骨修復(fù)效率、減少并發(fā)癥、縮短康復(fù)時間；缺點：可能引起感染、過敏反應(yīng)、骨溶解等。

2.生物力學(xué)在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用發(fā)展趨勢包括：開發(fā)具有更優(yōu)異力學(xué)性能的材料、優(yōu)化植入物設(shè)計、提高生物相容性、降低生物力學(xué)風(fēng)險等。

五、計算題

1.t=1/k*ln(1-0.1)≈13.52天

2.應(yīng)力σ=F/A，應(yīng)變ε=ΔL/L0，其中A為材料的橫截面積，ΔL為材料在