2025年大學《生物技術》專業(yè)題庫——生物材料在醫(yī)學領域的研究進展考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.下列哪項不屬于生物材料在醫(yī)學領域的主要功能？A.替代或修復受損組織B.作為藥物或基因的載體C.用于疾病的診斷和監(jiān)測D.獨立執(zhí)行生理功能2.衡量植入式生物材料生物相容性的核心指標通常不包括？A.細胞毒性B.體內(nèi)致瘤性C.材料降解速率D.血管生成能力3.在組織工程支架材料中，水凝膠的主要優(yōu)勢在于？A.良好的力學強度和剛度B.高效的細胞粘附和增殖支持C.快速的生物降解能力D.易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)4.用于藥物緩釋的納米載體材料，其主要優(yōu)勢通常涉及？A.提高藥物溶解度B.實現(xiàn)靶向遞送，降低副作用C.加快藥物代謝D.降低材料的生物相容性要求5.3D打印技術在生物材料領域的應用，最主要的價值在于？A.降低材料成本B.實現(xiàn)復雜三維結(jié)構的精確構建，用于組織工程或個性化植入物C.提高材料力學性能D.簡化材料制備流程6.下列哪種材料通常被認為是可生物降解骨修復材料？A.鈦合金B(yǎng).碳纖維增強聚合物C.聚乳酸（PLA）D.陶瓷（氧化鋁）7.智能生物材料區(qū)別于傳統(tǒng)生物材料的關鍵特征是？A.必須具有生物相容性B.能夠感知生理環(huán)境變化并作出可預測的響應C.必須具有生物降解性D.必須是天然高分子材料8.用于制備人工血管的生物材料，除了需要良好的血液相容性外，還應重點考慮？A.高溫滅菌穩(wěn)定性B.良好的抗血栓性能和力學強度C.快速生物降解性D.透明度9.以下哪項技術不屬于生物材料制備和表征的范疇？A.原子力顯微鏡（AFM）B.X射線衍射（XRD）C.基因編輯（CRISPR）D.掃描電子顯微鏡（SEM）10.生物材料與基因治療技術相結(jié)合，其主要挑戰(zhàn)在于？A.如何保證基因的高效轉(zhuǎn)染B.如何實現(xiàn)基因的長期穩(wěn)定表達C.如何選擇合適的基因載體材料以保證生物相容性和安全性D.如何降低治療成本二、填空題（每空2分，共20分）1.生物材料根據(jù)其來源可分為__________材料和__________材料。2.用于藥物遞送時，生物材料需要具備控制__________和__________的能力。3.組織工程的核心是利用__________、__________和__________三者之間的相互作用，構建具有特定功能的組織替代物。4.仿生水凝膠是通過模擬天然__________的化學組成和物理結(jié)構而制備的一類智能材料。5.納米生物材料在生物醫(yī)學領域的應用前景廣闊，例如在__________、__________和__________等方面。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述生物相容性評價的主要步驟和常用體外試驗方法。2.闡述納米生物材料在提高藥物遞送效率方面的主要機制。3.比較一下用于骨修復的可降解聚合物和不可降解金屬材料的優(yōu)缺點。4.簡述智能生物材料在響應外界刺激（如pH、溫度、光）時可能產(chǎn)生的行為變化及其潛在應用。四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合當前研究進展，論述3D打印技術在個性化植入物和器官再生方面的潛力和面臨的挑戰(zhàn)。2.以一種具體的生物材料應用領域（如藥物遞送、組織工程、植入器械等）為例，詳細分析其材料選擇的關鍵考慮因素、當前主流材料類型以及未來發(fā)展趨勢。試卷答案1.D2.D3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.C10.C1.天然；合成2.釋放速率；釋放部位/靶向3.細胞；細胞外基質(zhì)；生長因子4.細胞外基質(zhì)5.診斷；治療；成像1.生物相容性評價通常包括體外和體內(nèi)評價。體外評價常用方法有：細胞毒性試驗（如MTT法）、致敏性試驗（如皮內(nèi)刺激試驗）、遺傳毒性試驗等，旨在初步篩選材料的生物安全性。體內(nèi)評價則更直接，觀察材料在活體內(nèi)的反應，如植入反應、炎癥反應、肉芽腫形成、致瘤性等，是最終確定材料是否適用于特定醫(yī)學應用的關鍵環(huán)節(jié)。2.納米生物材料因其獨特的尺寸效應、表面效應和巨大的比表面積，可以提高藥物在生物體內(nèi)的穿透性，增加藥物與靶點的接觸機會。主要機制包括：提高難溶性藥物的溶解度和滲透性；作為載體實現(xiàn)藥物的靶向遞送，減少對正常組織的損傷；延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間；增強藥物與細胞或組織的相互作用，提高遞送效率。3.可降解聚合物材料優(yōu)點是能與人體組織良好整合，逐漸降解消失，避免二次手術取出，且其降解產(chǎn)物通常無害。缺點是初始力學性能可能不如金屬，降解過程中可能引起局部炎癥反應，降解速率難以精確控制。不可降解金屬材料優(yōu)點是力學強度高、耐久性好、能提供即刻穩(wěn)定的支撐。缺點是永久留在體內(nèi)，可能引起長期異物反應、排異反應或感染，且難以用于需要逐漸被組織替代的場合。4.智能生物材料能夠感知體內(nèi)微環(huán)境的變化（如pH值從血液到組織液的變化、溫度變化、光照照射、特定酶的存在等）并作出相應的響應，如形狀記憶、體積相變、釋放物質(zhì)的速率和種類發(fā)生變化、導電性改變等。這種響應性使其可用于智能藥物控釋系統(tǒng)（按需釋放藥物）、響應性組織工程支架（引導細胞生長和分化）、體內(nèi)微傳感器（監(jiān)測生理參數(shù)）等。1.3D打印技術能夠根據(jù)數(shù)字模型，通過逐層添加材料的方式制造出具有復雜三維結(jié)構的物體。在個性化植入物領域，可根據(jù)患者的CT/MRI影像數(shù)據(jù)，打印出與患者解剖結(jié)構完全匹配的植入物（如人工關節(jié)、牙科植入體），提高手術成功率和患者舒適度。在器官再生領域，3D打印結(jié)合生物活性細胞，可以構建具有類器官結(jié)構的組織替代物。潛力在于實現(xiàn)高度個性化的醫(yī)療產(chǎn)品。面臨的挑戰(zhàn)包括：打印材料的生物相容性和力學性能需滿足醫(yī)學要求；打印結(jié)構的精細度和生物活性維持能力有待提高；成本較高，規(guī)?；a(chǎn)和標準化質(zhì)量控制體系尚不完善；缺乏長期體內(nèi)效果的大規(guī)模臨床數(shù)據(jù)。2.以組織工程支架材料為例，材料選擇需綜合考慮以下因素：生物相容性（無毒性、無致免疫排斥反應）；生物安全性（降解產(chǎn)物無毒）；力學性能（與目標組織相匹配）；生物可降解性（降解速率與組織再生速率匹配）；孔隙結(jié)構和表面特性（有利于細胞粘附、增殖、遷移和營養(yǎng)血管長入）；可控的化學和物理信號（如含有的生長因子、表面化學修飾等，能引導細胞行為）。當前主流材料類型包