2026年生物工程材料專業(yè)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作考試題一、單選題（共20題，每題2分，共40分）1.下列哪種材料在組織工程中常被用作細(xì)胞外基質(zhì)模擬物？A.聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）B.聚乙烯醇（PVA）C.聚己內(nèi)酯（PCL）D.聚丙烯腈（PAN）答案：A解析：PLGA因其可降解性和生物相容性，廣泛用于組織工程支架材料。2.生物相容性差的材料在植入體內(nèi)后可能引發(fā)哪種主要免疫反應(yīng)？A.型IV變態(tài)反應(yīng)B.型I變態(tài)反應(yīng)C.型III變態(tài)反應(yīng)D.細(xì)胞毒性反應(yīng)答案：A解析：金屬離子析出或異物刺激易引發(fā)遲發(fā)型超敏反應(yīng)（型IV）。3.3D生物打印中常用的水凝膠材料是？A.海藻酸鹽鈣B.聚乙二醇（PEG）C.聚乙烯吡咯烷酮（PVP）D.聚丙烯酸（PAA）答案：A解析：海藻酸鹽鈣可通過(guò)離子交聯(lián)實(shí)現(xiàn)快速成型，適用于生物組織打印。4.用于骨修復(fù)的仿生陶瓷材料中，哪種具有最優(yōu)異的骨傳導(dǎo)性？A.氧化鋅-氧化鎂（ZnO-MgO）B.β-磷酸三鈣（β-TCP）C.氫氧化鈣（Ca(OH)?）D.氧化鋁（Al?O?）答案：B解析：β-TCP與天然骨成分相似，降解產(chǎn)物可促進(jìn)骨細(xì)胞分化。5.生物醫(yī)用高分子材料的熱致相變行為主要由什么因素決定？A.分子量分布B.晶度C.交聯(lián)密度D.溶劑極性答案：B解析：結(jié)晶度高的材料相變溫度高，適用于溫控釋放系統(tǒng)。6.以下哪種方法不適用于生物材料的表面改性？A.等離子體處理B.偶聯(lián)劑化學(xué)改性C.電化學(xué)沉積D.超聲波清洗答案：D解析：超聲波清洗僅用于清潔，無(wú)法改變表面化學(xué)性質(zhì)。7.用于藥物緩釋的納米載體材料中，哪種具有最長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間？A.聚乳酸納米粒（PLA-NP）B.脂質(zhì)體（Liposome）C.硅納米粒子（SiNP）D.金納米棒（AuNR）答案：B解析：脂質(zhì)體表面修飾后可避免單核吞噬系統(tǒng)（RES）快速清除。8.生物傳感器中，酶固定在載體上常用的方法不包括？A.物理吸附B.共價(jià)鍵合C.交聯(lián)聚合D.壓力固定答案：D解析：壓力固定無(wú)實(shí)際應(yīng)用，其他方法均可行。9.用于人工心臟瓣膜的材料，優(yōu)先選擇哪種力學(xué)性能？A.高彈性模量B.高斷裂韌性C.高耐磨性D.高延展性答案：B解析：瓣膜需承受反復(fù)應(yīng)力，斷裂韌性是關(guān)鍵指標(biāo)。10.以下哪種材料在角膜修復(fù)中不可行？A.孔隙率高的人工膠原膜B.碳納米管（CNT）復(fù)合水凝膠C.氧化石墨烯（GO）薄膜D.β-TCP生物陶瓷答案：C解析：GO具有神經(jīng)毒性，不適合直接接觸活體組織。11.生物材料在血液接觸環(huán)境下需滿足的“血相容性”標(biāo)準(zhǔn)不包括？A.血管化能力B.抗血栓性C.無(wú)細(xì)胞毒性D.無(wú)免疫原性答案：A解析：血管化是組織工程目標(biāo)，非材料固有屬性。12.用于人工血管的材料，彈性模量應(yīng)接近哪種生物組織？A.脂肪組織B.肌肉組織C.血管壁D.骨骼組織答案：C解析：材料需模擬天然血管的彈性以減少內(nèi)膜增生。13.3D生物打印中，哪種材料需通過(guò)光固化成型？A.水凝膠前體液B.熔融生物可降解聚合物C.粉末冶金材料D.油基生物墨水答案：A解析：光固化適用于丙烯酸酯類水凝膠材料。14.生物材料降解過(guò)程中，哪種產(chǎn)物可能引發(fā)炎癥反應(yīng)？A.乳酸B.乙醇酸C.羧基自由基D.乙酸答案：C解析：自由基可激活巨噬細(xì)胞釋放炎性因子。15.用于牙科植入體的材料，哪種需滿足X射線透過(guò)性？A.鈦合金（Ti-6Al-4V）B.二氧化鋯（ZrO?）C.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料D.陶瓷填料答案：B解析：ZrO?半透明，適用于牙科修復(fù)體。16.以下哪種生物材料在體內(nèi)可生物降解，但降解速率過(guò)快？A.聚己內(nèi)酯（PCL）B.聚乳酸（PLA）C.聚乙醇酸（PGA）D.聚己內(nèi)酯-羥基乙酸共聚物（PLGA）答案：C解析：PGA降解速率快，常需與其他材料共混調(diào)節(jié)。17.生物相容性測(cè)試中，ISO10993系列標(biāo)準(zhǔn)主要覆蓋哪類評(píng)價(jià)？A.細(xì)胞毒性B.機(jī)械性能C.電化學(xué)行為D.熱穩(wěn)定性答案：A解析：ISO10993為生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)在毒理學(xué)。18.用于人工關(guān)節(jié)的材料，耐磨性測(cè)試常采用哪種方法？A.四球磨損試驗(yàn)B.拉伸斷裂試驗(yàn)C.液壓脈沖試驗(yàn)D.恒溫老化試驗(yàn)答案：A解析：四球磨損模擬關(guān)節(jié)滑動(dòng)摩擦。19.以下哪種材料在神經(jīng)修復(fù)中具有神經(jīng)元引導(dǎo)性？A.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）B.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）C.碳納米管（CNT）纖維D.聚丙烯（PP）答案：C解析：CNT纖維表面電荷可促進(jìn)軸突生長(zhǎng)。20.生物材料表面親水性改性常用的方法不包括？A.磷酸化處理B.氧化硅納米顆粒涂層C.超聲波清洗D.噴涂聚乙二醇（PEG）答案：C解析：超聲波僅清潔，無(wú)表面改性效果。二、多選題（共10題，每題2分，共20分）1.生物材料在體內(nèi)降解的機(jī)制包括？A.水解B.光氧化C.微生物降解D.化學(xué)腐蝕答案：A,C解析：水解和微生物降解是生物可降解材料的主要途徑。2.用于藥物遞送的系統(tǒng)需具備哪些功能？A.保護(hù)藥物免失活B.控制釋放速率C.提高生物利用度D.增強(qiáng)材料力學(xué)強(qiáng)度答案：A,B,C解析：力學(xué)強(qiáng)度非藥物遞送系統(tǒng)的核心要求。3.3D生物打印中，哪種材料需預(yù)先冷凍處理？A.甲基丙烯酸甲酯（MMA）樹脂B.絲素蛋白水凝膠C.聚己內(nèi)酯（PCL）熔體D.脂質(zhì)體混合物答案：B,C解析：水凝膠和熱塑性聚合物需冷凍或熔融成型。4.生物相容性評(píng)價(jià)中，哪種測(cè)試需在體外進(jìn)行？A.植入后組織學(xué)觀察B.皮膚致敏測(cè)試C.細(xì)胞毒性（MTT法）D.血管反應(yīng)評(píng)估答案：B,C解析：體外測(cè)試包括細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物急毒實(shí)驗(yàn)。5.用于人工皮膚的材料需滿足哪些特性？A.透氧性B.吸收性C.彈性模量與真皮相似D.血管化能力答案：A,C解析：人工皮膚需模擬天然皮膚的生理功能。6.生物傳感器中，酶固定方法的優(yōu)缺點(diǎn)包括？A.物理吸附：操作簡(jiǎn)單但穩(wěn)定性差B.共價(jià)鍵合：穩(wěn)定性高但需預(yù)激活表面C.交聯(lián)聚合：可形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)但可能阻礙底物擴(kuò)散D.聚合物包埋：保護(hù)性好但酶活性可能降低答案：A,B,C,D解析：各種方法均有特定適用場(chǎng)景和局限。7.骨修復(fù)材料需滿足哪些生物學(xué)要求？A.骨傳導(dǎo)性B.骨誘導(dǎo)性C.抗菌性D.力學(xué)匹配性答案：A,B,D解析：抗菌性非所有骨修復(fù)材料必需。8.血液接觸型生物材料需滿足哪些理化要求？A.耐腐蝕性B.不可降解性C.電磁屏蔽性D.高生物相容性答案：A,D解析：材料需穩(wěn)定且無(wú)毒性。9.3D生物打印中，哪種技術(shù)可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與材料的同步打?。緼.激光輔助固化（Laser-AssistedBioprinting）B.微流控噴頭技術(shù)C.等離子體噴墨打印D.噴砂沉積法答案：A,B解析：需同時(shí)控制細(xì)胞活性和材料成型。10.表面改性方法中，哪種可提高材料的生物相容性？A.磷酸鈣涂層B.親水性聚合物接枝C.等離子體活化D.電化學(xué)刻蝕答案：A,B,C解析：電化學(xué)刻蝕可能損傷表面。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.生物材料在體內(nèi)降解過(guò)程中，酸性產(chǎn)物會(huì)加速炎癥反應(yīng)。（√）2.β-磷酸三鈣（β-TCP）比羥基磷灰石（HA）具有更高的骨傳導(dǎo)性。（√）3.光固化水凝膠材料在體內(nèi)可完全降解，無(wú)殘留物。（×）4.人工心臟瓣膜的材料需具備超高強(qiáng)度，以抵抗血液沖刷。（×）5.聚乳酸（PLA）的降解速率受分子量影響，分子量越高降解越快。（×）6.碳納米管（CNT）可用于制備導(dǎo)電生物傳感器，但需注意其潛在的神經(jīng)毒性。（√）7.生物相容性測(cè)試中，急性毒性實(shí)驗(yàn)通常需在體內(nèi)進(jìn)行。（√）8.3D生物打印中，多噴頭系統(tǒng)可同時(shí)打印多種細(xì)胞類型。（√）9.表面改性后的生物材料可完全避免免疫排斥反應(yīng)。（×）10.人工血管的材料需具備自修復(fù)能力，以應(yīng)對(duì)血栓破裂。（×）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題4分，共20分）1.簡(jiǎn)述生物材料表面親水性改性的方法及其原理。答案：-方法：等離子體處理（引入含氧官能團(tuán)）、磷酸化處理（增加負(fù)電荷）、聚合物接枝（如PEG修飾）、納米涂層（如氧化硅）。-原理：通過(guò)增加表面極性或含水量，降低表面自由能，提高對(duì)水分子的親和力，從而促進(jìn)細(xì)胞附著和藥物釋放。2.比較水凝膠和合成聚合物在組織工程中的應(yīng)用差異。答案：-水凝膠：高孔隙率、生物相容性好，適合細(xì)胞培養(yǎng)和藥物緩釋，但力學(xué)性能較差；如海藻酸鹽、明膠、PLA水凝膠。-合成聚合物：力學(xué)性能優(yōu)異，可精確調(diào)控降解速率，但生物相容性相對(duì)較差；如PLGA、PCL。3.簡(jiǎn)述ISO10993生物相容性測(cè)試的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。答案：-分級(jí)：①第0級(jí)（體外測(cè)試，如細(xì)胞毒性）；②第1級(jí)（動(dòng)物短期測(cè)試）；③第2級(jí)（動(dòng)物亞急/慢性測(cè)試）；④第3級(jí)（臨床前毒理學(xué)）；⑤第4級(jí)（臨床評(píng)價(jià)）。4.解釋3D生物打印中“生物墨水”的組成要求。答案：-細(xì)胞：需保持活性；-載體：生物相容、可成型（如水凝膠或熔融聚合物）；-功能添加劑：如生長(zhǎng)因子、抗生素；-成型條件：需匹配打印設(shè)備（如光固化或冷凍）。5.簡(jiǎn)述人工血管材料需克服的挑戰(zhàn)。答案：-力學(xué)匹配：彈性模量需接近天然血管；-血栓抗性：表面改性降低凝血因子吸附；-降解控制：避免過(guò)度炎癥或材料斷裂；-長(zhǎng)期穩(wěn)定性：抵抗微生物感染和氧化損傷。五、論述題（共2題，每題10分，共20分）1.論述骨修復(fù)材料在仿生設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素及其意義。答案：-關(guān)鍵要素：①成分仿生：如β-TCP/HA混合模擬骨無(wú)機(jī)相；②形態(tài)仿生：仿生孔結(jié)構(gòu)促進(jìn)血管化；③力學(xué)仿生：彈性模量（5-10GPa）與骨匹配；④降解仿生：降解速率匹配骨再生周期。-意義：提高骨整合效率，減少植入體失敗風(fēng)險(xiǎn)。2.論述生物傳感器在疾病診斷中的應(yīng)用前景及面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。答案：-前景：①微流控傳感器可實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)（如血糖、腫瘤標(biāo)志物）；②基因傳感可早期篩查遺傳?。虎垡后w活檢可無(wú)創(chuàng)診斷癌癥。-挑戰(zhàn)：①噪聲干擾（生物信號(hào)微弱）；②長(zhǎng)期穩(wěn)定性（酶失活、材料老化）；③成本控制（推動(dòng)商業(yè)化普及）。六、實(shí)驗(yàn)操作題（共2題，每題10分，共20分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的體外細(xì)胞毒性測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案（以MTT法為例）。答案：-材料：細(xì)胞系（如Hela）、MTT溶液、培養(yǎng)基、96孔板。-步驟：①細(xì)胞接種（每孔1×10?細(xì)胞）；②加入不同濃度材料提取物（0,10,50,100μg/mL）；③37°C孵育48h；④加入MTT溶液（20μL）；⑤終止反應(yīng)（加入DMSO溶解結(jié)晶）；⑥酶標(biāo)儀測(cè)定5