2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——生物技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)器械中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共30分。下列每小題選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意要求）1.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常不直接用于開(kāi)發(fā)用于體內(nèi)監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)期植入式生物醫(yī)學(xué)器械？A.酶固定化技術(shù)B.基因測(cè)序技術(shù)C.微電極陣列技術(shù)D.單克隆抗體制備技術(shù)2.在開(kāi)發(fā)用于組織工程的三維生物支架時(shí)，細(xì)胞工程技術(shù)中的哪一項(xiàng)是核心步驟？A.基因測(cè)序分析B.細(xì)胞增殖與分化誘導(dǎo)C.蛋白質(zhì)純化技術(shù)D.基因編輯改造細(xì)胞3.以下哪種生物傳感器利用酶的催化特性來(lái)檢測(cè)特定底物濃度？A.電化學(xué)傳感器B.光學(xué)生物傳感器C.酶免疫傳感器D.壓力敏感傳感器4.基因治療中，用于將治療基因遞送到目標(biāo)細(xì)胞或組織的載體，通常屬于哪種類型的生物醫(yī)學(xué)器械？A.診斷設(shè)備B.治療試劑C.基因遞送系統(tǒng)（如病毒載體、非病毒載體）D.生物材料支架5.單克隆抗體在生物醫(yī)學(xué)器械中應(yīng)用廣泛，下列哪項(xiàng)不是其主要應(yīng)用領(lǐng)域？A.開(kāi)發(fā)高靈敏度診斷試劑盒B.制造靶向藥物遞送系統(tǒng)C.用于開(kāi)發(fā)心臟起搏器D.作為免疫抑制劑的成分6.用于即時(shí)檢測(cè)（POCT）的微流控生物芯片，主要體現(xiàn)了哪項(xiàng)生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)？A.基因編輯的精確性B.細(xì)胞培養(yǎng)的規(guī)?；疌.微加工和微流控技術(shù)的集成性D.蛋白質(zhì)工程的多樣性7.生物相容性是評(píng)價(jià)生物醫(yī)學(xué)器械安全性的關(guān)鍵指標(biāo)，它主要指器械與生物體相互作用時(shí)產(chǎn)生的什么反應(yīng)？A.免疫原性或毒性B.電化學(xué)信號(hào)強(qiáng)度C.材料強(qiáng)度和剛度D.生物催化活性8.CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)在開(kāi)發(fā)新型基因診斷工具方面具有巨大潛力，其優(yōu)勢(shì)在于？A.可以對(duì)所有人類基因進(jìn)行無(wú)差別的編輯B.具有高度的特異性，可精確靶向目標(biāo)基因位點(diǎn)C.操作簡(jiǎn)單、成本極低D.產(chǎn)生的編輯效果不可逆9.干細(xì)胞技術(shù)是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，其在開(kāi)發(fā)可降解血管支架等生物醫(yī)學(xué)器械中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在？A.直接作為藥物植入B.作為種子細(xì)胞在支架上增殖形成功能性組織C.用于修飾器械表面以提高生物相容性D.作為診斷樣本進(jìn)行檢測(cè)10.下列哪項(xiàng)生物醫(yī)學(xué)器械屬于利用微生物或其組分進(jìn)行工作的？A.人工心臟瓣膜B.生物傳感器（基于酶或微生物感應(yīng)器）C.外科手術(shù)機(jī)器人D.膝關(guān)節(jié)替換假體11.制造用于藥物篩選的高通量篩選板（微孔板）屬于生物技術(shù)在哪一方面的應(yīng)用？A.基因治療載體生產(chǎn)B.細(xì)胞治療產(chǎn)品制備C.新型診斷試劑開(kāi)發(fā)D.藥物篩選與評(píng)價(jià)12.組織工程支架材料需要具備哪些特性？請(qǐng)列舉其中至少兩項(xiàng)。（請(qǐng)簡(jiǎn)要列出至少兩項(xiàng)關(guān)鍵特性）13.生物信息學(xué)在生物醫(yī)學(xué)器械研發(fā)中扮演著重要角色，其應(yīng)用不包括？A.分析大規(guī)?；蚪M測(cè)序數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)標(biāo)志物B.預(yù)測(cè)生物材料在體內(nèi)的降解動(dòng)力學(xué)C.設(shè)計(jì)用于藥物遞送的系統(tǒng)D.直接制造生物醫(yī)學(xué)器械原型14.人工腎（血液透析器）和人工肺（體外膜氧合設(shè)備）的工作原理主要依賴于哪種生物技術(shù)或材料科學(xué)概念？A.細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.生物傳感器技術(shù)C.膜分離技術(shù)D.基因編輯技術(shù)15.生物醫(yī)學(xué)器械的法規(guī)審批（如NMPA或FDA審批）過(guò)程中，對(duì)其安全性、有效性和生物相容性的評(píng)估是必不可少的環(huán)節(jié)，這體現(xiàn)了生物技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)器械領(lǐng)域應(yīng)用的什么特點(diǎn)？A.高技術(shù)壁壘B.強(qiáng)烈的社會(huì)倫理關(guān)聯(lián)C.廣泛的學(xué)科交叉性D.快速的市場(chǎng)更新率二、填空題（每空1分，共10分）1.利用生物體（主要是微生物）的酶催化反應(yīng)來(lái)檢測(cè)分析對(duì)象的技術(shù)稱為_(kāi)_________技術(shù)。2.將外源基因?qū)胨拗骷?xì)胞并使其穩(wěn)定表達(dá)的技術(shù)是__________技術(shù)的核心。3.能夠與特定抗原結(jié)合并發(fā)揮特異性作用的抗體是__________。4.基于微加工技術(shù)制作的，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品處理、反應(yīng)和檢測(cè)一體化的小型分析裝置稱為_(kāi)_________。5.評(píng)價(jià)植入式生物醫(yī)學(xué)器械長(zhǎng)期性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一是其與周圍組織長(zhǎng)期相容的能力，這通常通過(guò)__________實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步評(píng)估。6.利用干細(xì)胞在體外或體內(nèi)分化形成特定組織或器官，以修復(fù)或替代受損組織的方法是__________。7.在生物醫(yī)學(xué)器械中，__________材料因其獨(dú)特的生物相容性和力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用。8.基因芯片（又稱DNA芯片）能夠同時(shí)檢測(cè)成千上萬(wàn)個(gè)__________，是高通量基因診斷的重要工具。9.生物傳感器通常由三部分組成：__________、敏感元件和信號(hào)處理系統(tǒng)。10.開(kāi)發(fā)能夠響應(yīng)特定生理信號(hào)（如pH、溫度）并釋放藥物的治療系統(tǒng)，是__________技術(shù)在前沿治療器械中的體現(xiàn)。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.生物相容性2.單克隆抗體3.基因遞送系統(tǒng)4.組織工程四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述酶免疫傳感器的工作原理及其在醫(yī)學(xué)診斷中的優(yōu)勢(shì)。2.列舉至少三種利用基因工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的生物醫(yī)學(xué)器械或診斷工具，并簡(jiǎn)述其原理。3.簡(jiǎn)述細(xì)胞治療產(chǎn)品作為一種生物醫(yī)學(xué)器械在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)。4.解釋什么是POCT（即時(shí)檢測(cè)），并說(shuō)明其在臨床應(yīng)用中的重要性。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）在開(kāi)發(fā)新型治療性生物醫(yī)學(xué)器械方面的潛力和挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述生物材料在提高植入式生物醫(yī)學(xué)器械性能（如生物相容性、功能性）方面所起的作用。---試卷答案一、選擇題（每小題2分，共30分。下列每小題選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意要求）1.B*解析思路：酶固定化技術(shù)（A）可用于制備固定化酶生物傳感器；基因測(cè)序技術(shù)（B）主要用于獲取遺傳信息，不直接制造植入式器械；微電極陣列技術(shù)（C）可用于神經(jīng)接口等植入式監(jiān)測(cè)設(shè)備；單克隆抗體制備技術(shù)（D）可用于開(kāi)發(fā)靶向藥物或診斷試劑。題目問(wèn)的是不直接用于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期植入式監(jiān)測(cè)器械的技術(shù)，基因測(cè)序技術(shù)最符合此條件。2.B*解析思路：組織工程的核心是構(gòu)建能夠支持細(xì)胞生長(zhǎng)、分化并最終形成功能性組織的支架。細(xì)胞增殖與分化誘導(dǎo)（B）是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵步驟。其他選項(xiàng)與支架本身或后續(xù)應(yīng)用相關(guān)，但非核心步驟。3.C*解析思路：酶免疫傳感器（C）利用酶的催化作用放大信號(hào)或作為識(shí)別元件。電化學(xué)傳感器（A）基于電信號(hào)變化；光學(xué)生物傳感器（B）基于光學(xué)信號(hào)變化；壓力敏感傳感器（D）基于壓力變化。酶催化是酶免疫傳感器的核心特征。4.C*解析思路：基因遞送系統(tǒng)（C），包括病毒載體和非病毒載體，其功能是將治療基因有效送達(dá)目標(biāo)部位，本質(zhì)上是一種生物醫(yī)學(xué)器械。診斷設(shè)備（A）用于檢測(cè)；治療試劑（B）是藥物本身；生物材料支架（D）提供物理支撐。5.C*解析思路：?jiǎn)慰寺】贵w（Mab）廣泛用于開(kāi)發(fā)診斷試劑盒（A）、靶向藥物（B）、免疫檢測(cè)（可能涉及D中的抑制劑，但非器械本身）。將其用于制造心臟起搏器（C）是不正確的，心臟起搏器是電子器械。6.C*解析思路：微流控生物芯片（μPAD）是微加工和微流控技術(shù)（C）的典型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了樣品處理和分析的高度集成化，這是其核心優(yōu)勢(shì)。其他選項(xiàng)與該技術(shù)特點(diǎn)不完全對(duì)應(yīng)。7.A*解析思路：生物相容性評(píng)價(jià)關(guān)注器械與生物體相互作用后是否引發(fā)免疫原性（如過(guò)敏、排斥反應(yīng)）或毒性反應(yīng)（A）。電化學(xué)信號(hào)（B）、材料強(qiáng)度（C）、催化活性（D）不是生物相容性的核心定義。8.B*解析思路：CRISPR-Cas9的優(yōu)勢(shì)在于其高度的特異性（B），能夠精確靶向特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行編輯。其他選項(xiàng)描述不準(zhǔn)確，如并非對(duì)所有基因無(wú)差別編輯（A）、操作簡(jiǎn)單和成本低（C）并非絕對(duì)優(yōu)勢(shì)、編輯效果可逆或不可逆取決于具體體系和修復(fù)機(jī)制（D）。9.B*解析思路：在開(kāi)發(fā)可降解血管支架等器械時(shí)，干細(xì)胞（B）作為種子細(xì)胞在支架上增殖分化，最終形成功能性的血管組織，這是組織工程應(yīng)用的核心。其他選項(xiàng)描述不準(zhǔn)確。10.B*解析思路：生物傳感器（B）利用微生物（如微生物感應(yīng)器）或其產(chǎn)生的酶、毒素等組分來(lái)檢測(cè)特定物質(zhì)。人工心臟瓣膜（A）、外科手術(shù)機(jī)器人（C）、膝關(guān)節(jié)假體（D）均不屬于利用微生物或其組分工作的器械。11.C*解析思路：制造用于藥物篩選的高通量篩選板（如微孔板）是利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）、細(xì)胞毒性測(cè)試等技術(shù)，這些技術(shù)依賴于抗體等生物分子，屬于開(kāi)發(fā)新型診斷試劑（C）的范疇。其他選項(xiàng)描述不準(zhǔn)確。12.（請(qǐng)簡(jiǎn)要列出至少兩項(xiàng)關(guān)鍵特性）*解析思路：組織工程支架需具備：①生物相容性（不引起免疫排斥或毒性）；②生物可降解性（能在體內(nèi)逐漸被吸收）；③適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能（提供支撐）；④適當(dāng)?shù)目紫督Y(jié)構(gòu)和孔徑（利于細(xì)胞粘附、增殖、營(yíng)養(yǎng)傳輸和廢物排出）；⑤表面化學(xué)特性（能引導(dǎo)細(xì)胞粘附和分化）?？忌未鹌渲袃身?xiàng)即可。13.D*解析思路：生物信息學(xué)（A、B、C）在高通量數(shù)據(jù)分析、基因功能預(yù)測(cè)、藥物設(shè)計(jì)等方面有廣泛應(yīng)用。直接制造生物醫(yī)學(xué)器械原型（D）通常屬于實(shí)驗(yàn)生物學(xué)、材料科學(xué)或工程制造的范疇，而非生物信息學(xué)。14.C*解析思路：人工腎（血液透析器）和人工肺（體外膜氧合設(shè)備）的核心工作原理是利用半透膜（C）進(jìn)行物質(zhì)分離，血液/血漿通過(guò)膜過(guò)濾掉廢物（透析），氣體通過(guò)膜進(jìn)行氧合/二氧化碳排出（膜氧合）。其他選項(xiàng)與工作原理無(wú)關(guān)。15.B*解析思路：法規(guī)審批中對(duì)安全性、有效性、生物相容性的嚴(yán)格評(píng)估，反映了生物醫(yī)學(xué)器械直接關(guān)系到人類健康，其應(yīng)用具有潛在風(fēng)險(xiǎn)，因此受到嚴(yán)格的倫理監(jiān)管和社會(huì)關(guān)注。其他選項(xiàng)雖是特點(diǎn)，但不是審批環(huán)節(jié)體現(xiàn)的最核心特點(diǎn)。二、填空題（每空1分，共10分）1.生物2.基因工程3.單克隆抗體4.微流控芯片5.組織相容性（或生物相容性）6.組織工程7.生物（或醫(yī)用）8.基因（或序列）9.感應(yīng)元件10.藥物遞送（或智能藥物遞送）三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.生物相容性：指生物醫(yī)學(xué)材料或器械植入、接觸或使用于生物體時(shí)，能夠與生物體組織和體液相互作用，不引起嚴(yán)重的免疫原性、毒性、炎癥反應(yīng)或組織破壞，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在于體內(nèi)或與機(jī)體和諧共存的性能。2.單克隆抗體：利用雜交瘤技術(shù)或基因工程技術(shù)制備的，由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的、只識(shí)別和結(jié)合特異性抗原表位的抗體。3.基因遞送系統(tǒng)：指能夠?qū)⑼庠催z傳物質(zhì)（如DNA、RNA）有效導(dǎo)入目標(biāo)細(xì)胞或組織內(nèi)部的載體或方法，目的是進(jìn)行基因治療、基因功能研究或基因診斷等。4.組織工程：一門新興的交叉學(xué)科，旨在應(yīng)用生命科學(xué)與材料科學(xué)的基本原理，通過(guò)構(gòu)建具有生物功能的組織替代物（如人工組織、器官），或利用生物/人工材料作為支架誘導(dǎo)自體組織再生，以達(dá)到修復(fù)、替換或再生受損組織器官的目的。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述酶免疫傳感器的工作原理及其在醫(yī)學(xué)診斷中的優(yōu)勢(shì)。*解析思路：工作原理：酶免疫傳感器通常由抗原/抗體層（識(shí)別元件，基于免疫反應(yīng)特異性）、酶標(biāo)記物（信號(hào)放大元件，酶催化產(chǎn)生可測(cè)信號(hào)）和電化學(xué)/光學(xué)等信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成。當(dāng)目標(biāo)分析物（抗原或抗體）與傳感器表面捕獲的抗體/抗原結(jié)合時(shí)，固相上的酶被激活，催化底物反應(yīng)，產(chǎn)生可測(cè)量的信號(hào)（如電流、光強(qiáng)變化），信號(hào)強(qiáng)度與分析物濃度成正比。優(yōu)勢(shì)：高靈敏度（酶催化放大效應(yīng)）、高特異性（免疫反應(yīng)特異性）、快速檢測(cè)（可集成化、自動(dòng)化）、成本相對(duì)較低、易于小型化。2.列舉至少三種利用基因工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的生物醫(yī)學(xué)器械或診斷工具，并簡(jiǎn)述其原理。*解析思路：列舉：①基因診斷試劑盒（如PCR檢測(cè)試劑盒）：利用PCR技術(shù)特異性擴(kuò)增目標(biāo)基因片段，用于疾病早期篩查或病原體檢測(cè)。②基因治療載體（如病毒載體、質(zhì)粒）：將編碼治療蛋白的基因片段通過(guò)載體導(dǎo)入患者病變細(xì)胞，以糾正基因缺陷或表達(dá)治療性蛋白。③單克隆抗體藥物（雖常歸為生物制品，但由基因工程產(chǎn)生）：通過(guò)基因工程技術(shù)（如雜交瘤技術(shù)或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物）制備，用于靶向治療（如靶向腫瘤、自身免疫?。┗蛟\斷。原理簡(jiǎn)述需抓住核心技術(shù)點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述細(xì)胞治療產(chǎn)品作為一種生物醫(yī)學(xué)器械在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)。*解析思路：挑戰(zhàn)：①細(xì)胞來(lái)源與制備：獲取足夠數(shù)量、高質(zhì)量、無(wú)污染的細(xì)胞（特別是干細(xì)胞）難度大。②細(xì)胞質(zhì)量控制：細(xì)胞產(chǎn)品的均一性、活性、安全性難以完全保證，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)規(guī)范。③體內(nèi)歸巢與存活：如何確保移植的細(xì)胞能遷移到目標(biāo)組織并存活足夠長(zhǎng)的時(shí)間。④免疫排斥：宿主可能對(duì)異體細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)。⑤長(zhǎng)期安全性：部分細(xì)胞治療（如基因修飾細(xì)胞）可能存在潛在腫瘤風(fēng)險(xiǎn)或不可預(yù)見(jiàn)的免疫副作用。⑥監(jiān)管審批：監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)細(xì)胞治療產(chǎn)品的安全性和有效性要求高，審批流程復(fù)雜且周期長(zhǎng)。4.解釋什么是POCT（即時(shí)檢測(cè)），并說(shuō)明其在臨床應(yīng)用中的重要性。*解析思路：解釋：POCT（Point-of-CareTesting）是指在患者就診或采樣地點(diǎn)（如床旁、急診室、社區(qū)衛(wèi)生中心、家庭等）進(jìn)行的、能夠快速（通常在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)）獲得檢測(cè)結(jié)果的一種檢驗(yàn)方法。重要性：①及時(shí)診療：快速獲得結(jié)果，有助于醫(yī)生及時(shí)做出診斷和治療決策，尤其對(duì)急危重癥患者至關(guān)重要。②提高依從性：患者可即時(shí)了解檢測(cè)結(jié)果，增強(qiáng)治療信心和依從性。③減少樣本轉(zhuǎn)運(yùn)：避免樣本在運(yùn)送過(guò)程中發(fā)生降解或延誤，保證結(jié)果準(zhǔn)確性。④資源優(yōu)化：減少不必要的中心實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)請(qǐng)求，緩解檢驗(yàn)科壓力。⑤擴(kuò)大檢測(cè)范圍：可將檢測(cè)點(diǎn)延伸至常規(guī)實(shí)驗(yàn)室難以覆蓋的場(chǎng)所（如基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)、偏遠(yuǎn)地區(qū)）。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）在開(kāi)發(fā)新型治療性生物醫(yī)學(xué)器械方面的潛力和挑戰(zhàn)。*解析思路：潛力：①開(kāi)發(fā)新型基因治療工具：直接修復(fù)致病基因突變，治療遺傳性疾?。辉O(shè)計(jì)可誘導(dǎo)或條件性表達(dá)的基因編輯系統(tǒng)，提高治療精確性。②制造新型診斷試劑/設(shè)備：開(kāi)發(fā)基于基因編輯的、更靈敏、特異的診斷方法，或構(gòu)建能模擬特定基因缺陷的細(xì)胞模型用于研究。③改造細(xì)胞用于治療：通過(guò)基因編輯增強(qiáng)細(xì)胞的治療功能（如提高T細(xì)胞的抗癌活性）。④開(kāi)發(fā)智能生物傳感器：利用基因編輯創(chuàng)建對(duì)特定生物標(biāo)志物響應(yīng)的細(xì)胞傳感器。挑戰(zhàn)：①脫靶效應(yīng)：基因編輯可能發(fā)生在非目標(biāo)位點(diǎn)，引發(fā)意外突變，帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。②靶向效率與脫靶平衡：提高靶向效率的同時(shí)降低脫靶率仍是技術(shù)難點(diǎn)。