2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——應(yīng)用化學(xué)在醫(yī)療器械開(kāi)發(fā)中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.下列哪種材料通常被認(rèn)為具有良好的生物相容性，常用于制造人工關(guān)節(jié)？A.聚氯乙烯(PVC)B.鈦合金C.聚丙烯(PP)D.玻璃纖維2.醫(yī)用高分子材料在體內(nèi)降解時(shí)，理想的狀態(tài)是：A.完全分解為無(wú)害小分子，無(wú)殘留物B.降解產(chǎn)物對(duì)周?chē)M織產(chǎn)生刺激C.降解速度過(guò)快，導(dǎo)致植入物過(guò)早失效D.降解速度過(guò)慢，無(wú)法被身體吸收3.用于醫(yī)學(xué)成像的造影劑，其主要作用是：A.增強(qiáng)組織的機(jī)械強(qiáng)度B.提高組織的導(dǎo)電性C.改變組織對(duì)磁共振或超聲波的吸收/反射特性D.促進(jìn)組織的再生4.醫(yī)用植入物在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，首要考慮的因素是：A.成本最低B.外觀最美觀C.生物相容性和安全性D.最高的力學(xué)強(qiáng)度5.下列哪種表面改性技術(shù)可以提高鈦合金的骨結(jié)合性能？A.電鍍B.等離子噴涂C.氧化處理形成類(lèi)羥基磷灰石表面D.滲碳6.制造人工心臟瓣膜時(shí)，除了考慮生物相容性外，還應(yīng)重點(diǎn)考慮材料的：A.耐高溫性能B.抗腐蝕性能C.抗血栓性能D.透明度7.生物傳感器的主要功能是：A.檢測(cè)生物體內(nèi)的物理量B.檢測(cè)環(huán)境中的化學(xué)污染物C.將生物分子識(shí)別信號(hào)轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電信號(hào)或其他信號(hào)D.促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行8.藥物緩釋載體在藥物輸送系統(tǒng)中的作用是：A.立即釋放所有藥物B.防止藥物在體內(nèi)代謝C.控制藥物在體內(nèi)的釋放速度和數(shù)量D.增加藥物的溶解度9.醫(yī)用敷料的viktigste作用之一是：A.提供機(jī)械支撐B.促進(jìn)傷口愈合C.增加美觀D.隔絕所有光線(xiàn)10.醫(yī)療器械需要進(jìn)行生物相容性測(cè)試，其主要目的是：A.評(píng)估器械的顏色是否與皮膚匹配B.確保器械在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)人體組織或細(xì)胞產(chǎn)生有害的局部或全身反應(yīng)C.測(cè)試器械的導(dǎo)電性能D.確認(rèn)器械的尺寸是否合適二、填空題（每空2分，共20分）1.用于制造人工骨的材料應(yīng)具備__________、__________和良好的__________等特性。2.醫(yī)用高分子材料按照其在體內(nèi)的降解行為，可分為_(kāi)_________材料和__________材料。3.在醫(yī)學(xué)成像中，磁共振成像（MRI）利用原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)中的__________現(xiàn)象來(lái)成像。4.表面改性是改善醫(yī)用材料__________和__________的重要手段。5.血液接觸的醫(yī)療器械必須滿(mǎn)足__________的要求，以防止血液凝固和炎癥反應(yīng)。6.生物相容性評(píng)價(jià)通常包括__________測(cè)試、細(xì)胞毒性測(cè)試和致癌性測(cè)試等方法。7.醫(yī)用傳感器根據(jù)感知的物理量不同，可分為_(kāi)_________傳感器、__________傳感器和__________傳感器等。8.藥物遞送系統(tǒng)可以提高藥物的__________，降低藥物的__________，并實(shí)現(xiàn)藥物的__________。9.可吸收縫線(xiàn)在完成其連接功能后，會(huì)被人體組織逐漸__________。10.醫(yī)療器械的失效分析可以幫助研究人員了解器械__________的原因，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述高分子材料在醫(yī)用植入器械中的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2.解釋什么是生物相容性，并列舉三種常見(jiàn)的生物相容性評(píng)價(jià)方法。3.簡(jiǎn)述醫(yī)用材料表面改性的主要目的和方法。4.說(shuō)明藥物遞送系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)給藥方式的優(yōu)勢(shì)。四、論述題（10分）論述應(yīng)用化學(xué)在開(kāi)發(fā)具有良好生物相容性的醫(yī)用植入材料中的重要作用，并舉例說(shuō)明。五、案例分析題（20分）某公司開(kāi)發(fā)了一種新型可降解血管支架，用于治療冠狀動(dòng)脈狹窄。該支架由一種可降解的聚合物制成，表面經(jīng)過(guò)特殊處理以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。請(qǐng)分析：1.設(shè)計(jì)這種可降解血管支架需要考慮哪些應(yīng)用化學(xué)方面的因素？（8分）2.在評(píng)價(jià)該支架的生物相容性時(shí)，需要關(guān)注哪些方面？（7分）3.與不可降解的金屬支架相比，該可降解支架有哪些潛在的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)？（5分）試卷答案一、選擇題1.B2.A3.C4.C5.C6.C7.C8.C9.B10.B二、填空題1.力學(xué)性能,生物相容性,降解性能2.可降解,不可降解3.自旋共振4.生物相容性,血液相容性5.血液相容性6.組織相容性7.物理量,化學(xué)量,生物量8.利用率,毒副作用,靶向遞送9.降解吸收10.失效三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：考察對(duì)高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的了解。需要列舉幾個(gè)主要的植入器械類(lèi)別，并說(shuō)明這些器械通常由什么高分子材料制成。答案要點(diǎn)：高分子材料在醫(yī)用植入器械中應(yīng)用廣泛，例如：用于制造人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜、血管內(nèi)支架、骨釘板、藥物緩釋裝置、接觸鏡、人工皮膚等。這些器械通常由醫(yī)用高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、硅橡膠、聚氨酯等制成。2.解析思路：考察對(duì)生物相容性定義和評(píng)價(jià)方法的掌握。需要先定義生物相容性，然后列舉三種常用的評(píng)價(jià)方法。答案要點(diǎn)：生物相容性是指醫(yī)療器械與人體組織、細(xì)胞相互作用時(shí)，不會(huì)引起有害的局部或全身反應(yīng)，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在于體內(nèi)。常見(jiàn)的評(píng)價(jià)方法包括：體外細(xì)胞毒性測(cè)試、植入實(shí)驗(yàn)（皮下、肌肉、骨等）、皮膚刺激試驗(yàn)、致敏性試驗(yàn)等。3.解析思路：考察對(duì)表面改性目的和方法的了解。需要說(shuō)明表面改性為什么重要，以及列舉幾種常用的表面改性方法。答案要點(diǎn)：表面改性是為了改善材料的表面性能，例如提高生物相容性、血液相容性、抗菌性、耐磨性等，以滿(mǎn)足特定應(yīng)用需求。常用方法包括：物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體處理、溶膠-凝膠法、表面接枝等。4.解析思路：考察對(duì)藥物遞送系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的理解。需要對(duì)比傳統(tǒng)給藥方式和藥物遞送系統(tǒng)的區(qū)別，并說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)所在。答案要點(diǎn)：藥物遞送系統(tǒng)可以將藥物直接靶向到病灶部位，提高藥物局部濃度，減少對(duì)正常組織的毒副作用；可以實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋或控釋?zhuān)娱L(zhǎng)藥物作用時(shí)間，減少給藥頻率；可以提高難溶性藥物的生物利用度。四、論述題解析思路：考察對(duì)應(yīng)用化學(xué)在開(kāi)發(fā)醫(yī)用植入材料中作用的綜合理解和舉例能力。需要從材料選擇、合成、改性等方面論述應(yīng)用化學(xué)的作用，并舉例說(shuō)明。答案要點(diǎn)：應(yīng)用化學(xué)在開(kāi)發(fā)具有良好生物相容性的醫(yī)用植入材料中起著至關(guān)重要的作用。首先，應(yīng)用化學(xué)家需要根據(jù)植入部位的需求選擇合適的材料基體，例如，對(duì)于骨植入物，通常選擇具有與骨相似力學(xué)性能和生物相容性的材料，如鈦合金、醫(yī)用不銹鋼、聚乙烯、聚丙烯等。其次，應(yīng)用化學(xué)可以通過(guò)合成方法設(shè)計(jì)和制備具有特定性能的材料，例如，通過(guò)調(diào)控高分子鏈結(jié)構(gòu)來(lái)控制材料的降解速率和力學(xué)性能。此外，應(yīng)用化學(xué)還可以通過(guò)各種表面改性技術(shù)來(lái)改善材料的生物相容性，例如，通過(guò)等離子體處理、溶膠-凝膠法等方法在材料表面形成一層生物活性涂層，如類(lèi)羥基磷灰石涂層，以促進(jìn)骨組織的附著和生長(zhǎng)。舉例來(lái)說(shuō)，聚乳酸（PLA）是一種常用的可降解生物相容性材料，通過(guò)應(yīng)用化學(xué)家的研究，可以制備出具有不同降解速率和力學(xué)性能的PLA材料，并將其用于制造可降解血管支架、骨釘板等植入物。五、案例分析題解析思路：考察對(duì)醫(yī)用植入器械設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的綜合分析能力。需要結(jié)合血管支架的具體應(yīng)用場(chǎng)景，從材料選擇、表面處理、生物相容性評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行分析，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.解析思路：考察對(duì)血管支架材料選擇和設(shè)計(jì)的理解。需要考慮材料本身的性能，以及材料與血液、血管壁的相互作用。答案要點(diǎn)：設(shè)計(jì)這種可降解血管支架需要考慮以下應(yīng)用化學(xué)方面的因素：①材料的選擇：需要選擇一種具有合適力學(xué)性能（足以支撐血管，防止破裂）、可降解性（在血管恢復(fù)血流后逐漸降解吸收，避免長(zhǎng)期異物反應(yīng)）和良好生物相容性（不引起血栓形成和炎癥反應(yīng)）的聚合物。②材料的表面處理：為了促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)，防止血栓附著，需要對(duì)支架表面進(jìn)行特殊處理，例如，通過(guò)化學(xué)蝕刻、涂層技術(shù)等方法引入生物活性分子（如RGD肽）或改變表面形貌，以模擬天然血管內(nèi)皮環(huán)境。③材料的降解行為：需要控制材料的降解速率，使其與血管壁的再生速度相匹配，避免因降解過(guò)快導(dǎo)致支架失效，或降解過(guò)慢引起長(zhǎng)期異物反應(yīng)。2.解析思路：考察對(duì)血管支架生物相容性評(píng)價(jià)的關(guān)注點(diǎn)。需要從血液相容性和組織相容性?xún)煞矫孢M(jìn)行考慮。答案要點(diǎn)：在評(píng)價(jià)該支架的生物相容性時(shí)，需要關(guān)注以下方面：①血液相容性：需要評(píng)估支架材料對(duì)血液成分的影響，例如，是否會(huì)引起血小板聚集和血栓形成，是否會(huì)引起血漿蛋白變性等。②組織相容性：需要評(píng)估支架材料與血管壁的相互作用，例如，是否會(huì)引起血管壁炎癥反應(yīng)、增生和狹窄，是否能夠促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的覆蓋和再生。③降解產(chǎn)物的生物相容性：需要評(píng)估材料降解產(chǎn)物對(duì)血液和組織的毒性。3.解析思路：考察對(duì)可降解血管支架優(yōu)缺點(diǎn)的比