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1.1应用于家禽的DNA疫苗Ulme等用猪流感病毒的核心抗原NP基因制成DNA疫苗并在小鼠中取得了较好的保护效果[1]。陈化兰[2]研究表明，H7亚型血凝素基因DNA疫苗能在极小的使用剂量下成功诱导鸡免疫保护反应，并有效阻断同源低致病力禽流感病毒在机体内的感染。1.2应用于猪的DNA疫苗Gerdts[3]研究表明，用含有gD基因的质粒DNA构建疫苗，接种猪能诱导抗体的产生并在免疫后9个月还能检测到抗体。对PrV糖蛋白基因的DNA疫苗与常规灭活疫苗进行比较发现，DNA疫苗比灭活疫苗效果好。Macklin[4]研究发现，用HIV1株的血凝素HA和核衣壳蛋白NP质粒做成的DNA疫苗，能诱导猪皮肤黏膜免疫应答，产生保护力。1.3应用于牛的DNA疫苗在大家畜牛中，首次用疱疹病毒BHV-1的gD基因构建的质粒DNA进行免疫，能诱导免疫应答。有研究发现，用gD质粒DNA疫苗，免疫新生牛犊的效果较好，表明在有母源抗体存在的情况下，DNA疫苗仍然可以发挥作用。1.4应用于犬的DNA疫苗殷俊和代长海分别用含有犬细小病毒VP1基因和狂犬病病毒糖蛋白Gg基因的质粒DNA构建疫苗，肌肉免疫接种犬后，产生强烈的体液免疫应答，犬细小病毒疫苗对同源CPV的攻击能获得完全保护，狂犬病病毒疫苗也能获得对狂犬病毒攻击的保护[5]。袁慧君等[6]克隆了狂犬病病毒SRV白的cDNA，并构建了含有糖白的DNA疫苗；小鼠免疫试验结果表明，免疫3次后，抗体水平和细胞免疫水平显著提高，对强毒攻击有一定的保护作用。1.5应用于羊的DNA疫苗将编码的羊绦虫45W抗原基因的质粒DNA辅以佐剂，免疫注射后能产生很强的免疫应答，并产生一定的保护作用。
2生物技术在动物病菌检测中的应用
2.1基因检测动物体内的病菌基因检测技术是利用基因标记的方法，通过基因芯片对被测者细胞中的DNA分子进行比对，分析被检测者是否含标记基因的一种技术。它可以在活体动物的分泌液中检测病毒的存在。如果禽类死亡后，仅仅从表型性状难以判断其是否患有禽流感，而基因检测就是一个重要的判断手段。采集活禽的咽喉分泌液或粪便、死禽的肌肉或组织脏器作为样本，采用RT-PCR基因检测技术判断样本中是否存在禽流感病毒，为病情的判断提供可靠的证据[7]。2.2生物传感器用于细菌性疫病的检测近年来，生物传感器的研究和它在工程技术领域的应用倍受关注，它主要是将生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能装置有机结合，利用生物活性物质的高度选择性，来检测生化物质和细菌性疫病。Bourette等将抗E.coli抗体固定在有孔氨丙基玻璃珠上，构造了流动注射免疫传感器，对E.coli进行检测，时间短且灵敏度高[8]。美国Rochester大学医学中心的研究人员从细菌中提取了一种蛋白质作为感觉系统制成硅片探针，如果靶细菌存在就会与探针样本结合，通过相机拍摄探针，便能俘获靶细菌的相关信息，从而进行分析[9]。Kim等建立了沙门氏菌压电免疫生物传感器，通过抗体包被的顺磁小球的磁力加强作用可以检测到鼠伤寒沙门氏菌，而且整个检测过程能在1h内完成[9]。
3生物技术在动物疾病诊断中的应用
3.1对细菌病的诊断猪链球菌是一种重要的共患病的病原菌，对养猪业和人都有严重危害。用传统的病原体分离技术结合血清学试验，能够对猪链球菌进行诊断和血清分型，但该方法工作量大，费时费力且敏感性不高，易产生非特异性结果。拜廷阳等[10]建立了SS9水解探针（TaqMan）模式的荧光实时定量PCR检测方法，与常规PCR方法相比，诊断更加迅速，整个反应可在1～2h内完成，且不需要电泳，其检测灵敏度是常规PCR方法的100倍，并能实现对样品的实时定量检测。3.2对病毒病的诊断动脉炎病毒是引起母猪繁殖障碍和仔猪呼吸症状的一种重要病毒，其突变株可引起高致病性猪蓝耳病，给养猪业造成了巨大的经济损失。刘圆圆等[11]根据该类病毒在Nsp2基因1594～1680处缺失87个碱基的特点，设计了一对特异性引物，利用TaqMan探针，成功建立荧光定量PCR检测方法。该方法不仅特异性强、灵敏度高、能很好地区分高致病性猪繁殖与呼吸系统综合症病毒和其他病毒，而且没有发现假阳性和假阴性现象。
4生物技术在动物疾病治疗中的应用
基因治疗技术可将正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入靶细胞，以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用[12]。1990年，第1例基因治疗的成功使得利用基因工程治疗疾病成为现实。目前，基因治疗越来越多地受到科学界的关注。4.1基因治疗药物研制重组腺病毒-p53抗癌注射液是我国和世界上第一个基因治疗药物。它的研制成功开创了基因治疗药物研究的先河，这种广谱的肿瘤基因治疗类新药能够杀灭癌细胞，可与放疗、化疗、热疗协同作用，具有抑制肿瘤血管形成、激活患者免疫功能的作用[13]。4.2动物疾病治疗基因治疗在动物疾病治疗中应用于多个方面。临床上主要用于治疗血液方面的疾病，其基本策略是把一些与血管生成有关的因子如血管生成素-1（Ang1）和人肝细胞生长因子（HGF）等通过合适的传递系统转移到靶细胞，使其在靶细胞内有效表达，从而达到治疗因相关因子缺乏而引起的疾病的目的。此外，还可以治疗某些炎症和内科疾病[14]。目前，基因治疗的有效性已在体外及动物实验中得到证实，部分临床试验亦取得了令人鼓舞的结果。基因治疗作为一种新的治疗手段，已从理论走向实践，但还有许多问题有待解决。
5生物技术在动物遗传育种中的应用
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想挑战超人类主义所提出的概念，此概念试图补全那件仍只是半成品的人类改造工程。作为回应，笔者简单概括了一下《赫西奥德和埃斯库罗斯》中关于普罗米修斯神话的两种解释，它可以帮助我们正确地了解运动医学的道德局限。以此总结为一条平淡无奇的提示：人类是凡胎俗骨的，面对疾病和死亡的脆弱无助是远非人类自身可以克服或消除的，这代表了在道德以及普通医学，特别是运动医学这两方面的自然局限。
二、生物医学技术与体育科学的发展
把现代社会实践归结为科学问题很容易，同样，设想一种特定的科学技术，例如电脑技术来举个范例也不难。将技术与工具制造联系在一起，使我们又开始怀念起那些被闲置的工具。“技术”一词有一个古老的过去，它来源于两个希腊字技艺和徽标。技艺是指那种技巧——“实用知识”参与决策的事情，而通过标识恐怕只是推理的一种形式，旨在了解其性质或从事物中得到我们所认可的东西，它实际上是由亚里士多德创造出来的，“技术”的意义最初指修辞学的技术技能——标志字面上的技艺。但是，在日常生活中把科学和技术的概念混为一谈的做法并不少见。事实上，至少在英国，体育科学家就经常把他们的研究活动和本来该称作体育技术的事物混为一谈。目前，哲学领域的科学家早就明确区分了理论（科学）和应用（技术），但这一区分并没应用到在对体育的自然研究中。在日常交谈中，把科学和技术这两个概念区分开来是比较困难的。事实上，体育科学家经常把他们的体育项目和确切的应该称为“运动技术”的概念混为一谈。当今的科学哲学家已经可以把理论学（即科学）和应用学（即技术）明确区分开来了，尽管在体育运动的理论科学领域，这两个概念依旧难以区分。在此可以想象一下，如果医药领域和体育科技可以很简单的获得运用，通过理论知识到实践性知识再到设备与材料的步骤，分别得出医药和体育的目的。如果以上都可以获得实现的话，那么他们的显著特征就应该是一个“目的--结果”的结构。科技就可以被认为是利用目的去得到一个被选择好的结果。
三、小结
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关键字：微电子技术生物医学
中图分类号：TN4文献标识码： A
一、引言
生物医学电子学是由微电子学、生物和医学等多学科交叉的边缘科学，为使得生物医学领域的研究方式更加精确和科学，所以将电子学用于生物医学领域。在生物医学与电子学交叉作用部分中最活跃、最前沿、作用力最大的一项关键技术就是微电子技术。特别是随着集成电路集成度的提高和超大规模集成电路的发展，元件尺寸达到分子级，进入了分子电子学时代，用有机化合物低分子、高分子和生物分子作芯片，它们具有识别、采集、记忆、放大、开关、传导等功能，更大大促进了医学电子学的发展。下面将主要从生物医学传感器、植入式电子系统、生物芯片这三个方面结合当前国际上最新进展来介绍两者之间的关系与发展。
二、生物医学传感器
生物医学传感器的作用是把生物体和人体中包含的生命现象、状态、性质、变量和成分等生理信息（包括物理量、化学量、生物量等）转化为与之有确定函数关系的电信息。生物医学传感器是生物医学电子学中最关键的技术，它是连接生物医学和电子学的桥梁。主要可分为如下几类：电阻式传感器，电容式传感器，电感式传感器，压电式传感器，光电传感器，热电式传感器，光线传感器，电化学传感器以及生物传感器等。它通过各种化学、物理信号转换器捕捉目标物与敏感膜之间的反应，然后将反应程度用连续的电信号表达出来，从而得出被检测样品的浓度。生物医学传感器的微型化和集成化是其中最重要的发展方向之一，其主要原因：1）它是实现生物医学设备微型化、集成化的基础；2）将使得生物医学测量和控制更加精确――达到分子和原子水平。是生物体成分(酶、抗原、抗体、激素、DNA) 或生物体本身(细胞、细胞器、组织)，它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管( ISFET ) 、热敏电阻器、光电管、光纤、压电晶体(PZ) 等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。因而它具有快速大量处理信息的能力，和诊断精确的特点。
常见的生物医学传感器主要可分为以下几种：电阻式传感器，电感式传感器，电容式传感器，压电式传感器，热电式传感器，光电传感器以及生物传感器等。
医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。在临床医学中，酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器，广泛应用于：药物分析、肿瘤监测、血糖分析等。
三、植入式电子系统
植入式电子系统是一种埋植在人体或生物体内的电子设备，它用来测量生命体内的生理、生化参数的变化，或用来诊断与治疗一些疾病，即实现在生命体自然状态下体内直接测量和控制功能或者代替功能残缺的器官。随着高可靠性、低功率集成电路的发展，植入式电子系统的能源供给方式的多样化，无毒性生物相容性等性能优良的生物材料研究的深入，以及显微外科手术水平的不断提高，使得植入式电子系统得到飞速的发展，植入式电子学已成为生物医学电子学中一个极为重要的组成部分。
植入电子系统主要包括：植入式测量系统、植入式刺激器、植入式药疗（控制）装置、植入式人工器官及辅助装置等设备。采用植入式电子测量与控制装置主要具有如下优点：1、可保证生物体在处于自然的生理状态条件下对各种生理、生化参数进行连续的实时测量与控制；2、采用植入式测量装置后可大大减少各种干扰因素，因此体内的各种信息不需经皮肤测量就可得到更加精确的数据；3、便于对器官和组织的直接调控，能获得理想的刺激和控制响应，有利于损伤功能的恢复和病情的控制；4、可以用来治疗某些疾病， 比如癫痫、瘫痪等；5、用来代替某些器官的功能，比如肾脏、四肢、耳蜗等。
植入式电子系统在微电子方面研究的关键技术主要有：1、植入式天线的设计技术。主要是解决效率与天线微型化之间的矛盾；2、RF射频电路的设计技术。射频电路是植入体内部分与体外部分通信的关键电路；3、低功耗植入式集成电路设计技术，它一方面是要保证植入式系统在有限能源的前提下能在体内长期稳定工作，另一方面是电路产生过多热量会对生命体本身造成危害；4、植入式系统的能量供给技术。由于经常把把植入体内设备拿出体外进行充电是不实际的，目前一般采用下述四种方式给体内供能：植入式电源、红外线偶合供能、射频供能或者是利用体内其他能量的转换，比如温差供电，利用血液中氢和氧进行燃料电池反应或利用生物体自身的机械能等；5、微弱信号的提取技术。生物信号都是微弱信号，而且往往存在着背景噪音都很强大的情况；6、一些前沿的数字信号处理技术的应用。比如利用人工神经网络技术与线性预测技术来通过脑电实时控制多自由度的假肢的研究，以及基于小波变换的语音信号处理技术应用于人工耳蜗等；7、植入式电子系统的制作与封装技术。主要研究的是如何利用生物相容性优良的生物材料来对集成电路进行封装，这样既能保证植入到体内的系统不会对生命体造成危害，也能保证其能在人体环境中长期稳定地工作。
四、生物芯片
生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子固着于硅片、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵。因此生物芯片技术又称微陈列技术，含有大量生物信息的固相基质称为微阵列，又称生物芯片。生物芯片在此类芯片的基础上又发展出微流体芯，亦称微电子芯，也就是缩微实验室芯片。
生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用，对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。因此生物芯片对于基因工程的发展具有重大意义。
五、结束语
现代和未来的信息社会中，信息处理系统要对自然和社会的各种变化做出反应，首先需要通过传感器将外界的各种信息提取出来并转换成信息系统中的信息处理单元（即计算机）能够接收和处理的信号。微电子技术在这些领域中起的关键作用，生物医学的发展对微电子技术也起了巨大促进作用，这两者相互促进，，微电子技术的发展将为生物医学带来巨大的变革，同样生物医学也将会给微电子技术的创新提供崭新的思路。
参考文献：
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我校自2003年开办生物医学工程专业以来,根据医科院校特点,以为医疗和医学研究服务为目的,培养能将医学与工程技术相结合,从事医学影像、医疗电子仪器和计算机技术的研发、操作和管理工作,并且能够开展生物医学工程学科研究的人才[1]。该专业主要学习生命科学、电子技术、计算机技术及信息图像传输、处理等有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学知识,设置的主干课程有:“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”“微机原理”“生物医学传感器”“医疗仪器原理”“信号与系统”“数字信号处理”“生物医学信号检测与处理”“单片机原理与接口技术”等。另外凭借医学院校的优势还开设了一些医学方面的基础课,生理学、人体解剖等。为了提高教学质量,更好的达到教学效果,所开设的这些课程基本上都需要做实验演示,以增强形象性效果和形象性验证。实验教学在大学教育中是必要手段。几乎每门课的实验教学都需要用到各种各样的电子仪器,主要包括示波器、信号发生器等。在传统教学中基本上都是使用相对独立、功能固定的电子仪器,不能够随意更改它们的结构和功能。对于需要电子计算机之类的课程而言,一般都得配备几十套教学仪器来供教学使用,这些仪器设备还需要不断更新维护,教学成本比较高。另外,在医学院校对于和医学相关的专业课程很多实验实际操作比较困难,效果不理想。中国的医学教育资源本身很紧张,另外医院的设备多是大型设备,体积庞大,价格昂贵,操作使用复杂,临床使用要求高,一般院校很难满足大型医疗设备的教学使用需要。因此,在医学院校的教学中就出现很多问题,比如医学实验教学中的人体生理参数采集等演示效果不好,所以,传统的医疗仪器教学只能偏重于理论讲解,不够生动,即使有个别实验模具,其教学效果也不理想。在当前学校经费较少的情况下,如果大量增加常规仪器、仪表的配置,学校财力难以支付。这样容易造成实验教学效果不理想,对提高学生学习兴趣,培养创新及实践能力都有一定影响。随着现代测试功能和计算机技术的密切结合,出现的虚拟仪器技术可以帮助我们克服一些硬件上不能解决的难题,弥补传统仪器教学的不足。
2虚拟仪器在课程中的应用
2.1虚拟仪器简介
虚拟仪器(VirtualInstrument,VI)是一种新兴的仪器,一种功能意义上的仪器,在以通用计算机为主的硬件基础上,由用户自己设计定义虚拟的操作面板,测试功能由软件来实现的一种计算机仪器系统[2]。其实质是以计算机为核心的仪器系统与电脑软件技术的密切结合,将仪器装入计算机。通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件融合,通过软件编程来实现传统仪器中的由硬件电路完成的功能,利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制端,利用计算机强大的软件功能来管理仪器系统,完成对信号数据的运算、分析处理等,可以多种形式输出结果,少量的硬件模块则为虚拟仪器的正常运行提供信号I/O接口设备来完成不同要求的测试。虚拟仪器具有传统仪器没有的性能高、扩展性强、开发时间短、开发成本低等优点,具有很强的灵活开放性。不同领域的科学家和工程师都借助虚拟仪器来解决工作与课题中的实际问题。所以,虚拟仪器自诞生以来就在测量、航空航天、自动化、远程教学和生物医学等世界范围的众多领域内得到了广泛应用[3]。LabVIEW是美国NI(NationalInstrument)公司推出的一种基于图形化编程的软件开发工具,将功能强大的图形化设计平台LabVIEW与相关硬件结合应用于教学上,能够使传统理论教学与实际有效结合,帮助学生完成从理论到实践的学习。LabVIEW软件平台结合数据采集卡等相关硬件可以开发出示波器、信号发生器等常用的电子仪器,不仅可以代替传统仪器且摆脱了传统电子仪器功能单一、更换维护麻烦等缺点[4]。将基于LabVIEW的虚拟仪器应用在教学中极大提高了教学效率,已经逐渐成为一种新的手段。
2.2在医疗仪器教学中应用
“医学仪器原理”是生物医学工程专业的一门专业必修课。该课程涉及了医学和电子学、计算机、信号处理、传感器技术等方面的知识,是一门实践性很强的科目。作为生物医学工程专业的学生,要掌握常见的医疗仪器的基本结构、工作原理,而且还要具有一定的创新思想和科研水平,有开发和设计高水平的医疗电子仪器的素质[5]。因此做好实验教学是学生提高学生实验水平和综合能力的关键。医学仪器原理实验主要将人体生理信号的检测及处理分析作为教学内容,包括了人体血压信号、心电、体温、呼吸、脉搏等生理参数的测量。生物医学信号由传感器转变成电信号,因为人体生理信号比较微弱要先经过信号的放大、滤波等预处理,再进入数据采集卡。信号通过数据采集卡采集到计算机上以后,利用LabVIEW的图像化语言进行编程,实现对数据的各种分析,包括数值分析、频谱分析等,再通过仪器软面板把结果显示在电脑上。我们以人体呼吸测量为例,这种设备一般只在医院常见,用于教学中的仪器基本上没有。因此讲过理论原理后,学生不能够真正透彻的明白,无法满足教学上的需要。我们利用少量硬件设计结合LabVIEW软件编程构建了一个人体呼吸测量系统,采用阻抗式呼吸测量原理,硬件电路主要涉及放大和滤波环节,限于篇幅就不详细说明了。图1为基于LabVIEW平台搭建的呼吸测量面板图,针对学生教学取得了很好的效果,同学们一致反映对呼吸测量的原理有了更透彻的认识,并且能学习新的软件技术,扩展知识面。在LabVIEW环境下进行实验教学只需要根据实际情况,比如是呼吸测量还是心电测量等,通过软件编程及很少的硬件连接便可完成实验任务,即节省了实验成本,又利于实验设备更新,让教师和学生脱离了传统教学仪器功能单一的框框,更重要的是可以充分提高学生积极性和发挥创造性,像搭积木一样,根据不同的测试需要,在计算机上构建一个基于虚拟仪器技术的测试测量装备,这样做还能够充分的节省高校技术资源[6]。
2.3在信号处理类课程教学中应用
生物医学工程专业设置的信号处理类课程主要有:“数字信号处理”“信号与系统”“生物医学信号检测与处理”等。这些课程中往往涉及大量抽象的概念、公式,老师上课的时候也只是讲解推导公式或证明算法,学生没有直观印象,无法把函数公式与实际波形相联系,理解起来非常困难,从而很大程度的影响了教学效果。我们以“数字信号处理”课程为例作一简单介绍。“数字信号处理”是一门理论性很强的,以算法为核心的科目。为了使学生深入理解教材上提到的理论算法,需要通过仿真实验来验证那些理论。LabVIEW软件平台的特点之一就是具有丰富的运算且灵活高效的信号处理功能,LabVIEW图形化信号处理平台由多个信号处理与数学函数库组成,包含小波变换、滤波器设计、时频分析、图像处理等工具包,将信号处理的各种功能转化为VI函数,给使用者提供了方便、简单的编程途径,从函数库调用这些现成的VI函数就可以迅速完成信号处理。学生能一目了然地看到程序的运行情况,也可以比较不同的参数对结果的影响。在数字信号处理教学中滤波器是重点知识,也是教学难点。在以往的教学中发现学生普遍对于滤波器的作用弄不明白,另外根据学习的理论知识怎样设计出有实际应用价值的数字滤波器也不清楚。在讲授滤波器时,在LabVIEW中信号处理函数面板中的滤波基本函数栏进行选择,在虚拟仪器前面板上放置多个图形显示控件,完成对滤波器的设计,还可以同时显示多个滤波器的滤波结果,这种学习方式简单明了,学生很容易理解抽象的概念从而掌握所学知识。另外LabVIEW图形化的编程语言有助于学生在比较短的时间内开发出相对复杂的数字信号处理程序,增加了同学们的自信,提高了其学习积极性。虚拟仪器技术强大的功能可以使其对学生开展形象、直观的教学方式,灵活的应用于教学中,不仅可以帮助学生深刻领会抽象的理论知识,扎实掌握所学知识,同时还可以提高他们的学习兴趣,达到最佳教学效果。
医学生物技术范文5
关键词：3D技术； 生物医学领域； 应用
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）08-003-001
一、3D技术（三维打印技术）的诞生
不同于很多人想象中的凭空造物，3D打印技术利用是一种“提升维度―累积”的思想。通常来说艺术家在二维尺度上创作绘画作品，即长和宽两个方向；雕塑作品则有三个维度，长，宽，高。3D打印技术的核心在于把一个立体的物体分割成无数层级，每个层级都是一副独立的画作。在打印机工作的时候，每一个层级都叠加于前一个层级之上，聚沙成塔，最终完成一个固态的立体的构件。
就结构上来说，一般的3D打印机与普通的喷墨打印机区别不大，都是有喷头，墨盒，支架之类的组件，但是因为用来打印立体部件，大多数3D打印机还有一个可以上下移动的支持平台，用来承载打印的部件。至于工作原理，则跟传统二维打印机一样，需要在电脑上设计一个模型（图形），输入之后才能打印出物体。现行的3D打印机输入文件格式，包括stl，3ds，dxf，obj，wrl，zpr等等，其中要属STL和WRL较为流行。打印机通过读取文件中的横截面信息，把“墨水”逐层打印出来。比较常见的墨水有粉状或者液体状两种，对于两种墨水，分别有两种后续处理方法。就粉状墨水来说，有粘合法：喷头首先将粉状微粒喷洒成一张图案，然后用液态粘合剂进行黏合使其定型，然后再喷洒下一层，叠加于上一层。激光熔铸法：用激光高能集中的特性对每一层粉状颗粒进行加工，然后逐层累积成型。对于塑料产品，还可以使用液体墨水，首先喷洒一层液态的塑料物质，等凝固之后再喷洒下一层。目前市面上的3D打印机大多尺寸不大，不能加工超过700mm立方的物件。即使是世界最大的3D打印机也离制造大型工业构件为时尚早，最多只有1500mm左右。
二、3D技术（三维打印技术）的现状
中国物联网校联盟将3D打印机称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世界的市场。”这种说法不无道理，单一喷头的3D打印机对处理塑料，金属，陶瓷甚至其他常见材料已是不在话下。有一些设计复杂的3D打印机则可以处理复合型材料，比如内层是金属，外层是塑料；又或者几种不同颜色的材料互相交织，打印出彩色的雕像。对于传统工业，3D打印机的优点在于可以加工出精确的物件，比如高精度的小型金属原件，或者是尺寸小但是复杂的工艺品甚至是食品。想要制作出更精细的产品，则必须满足两个条件，一是更加精确的三维扫描或者三维设计文件，二是减少每一层的厚度。任意一个条件都会加大制作的时间成本和材料成本。从目前来说，这些就注定了3D打印机还无法投入大规模生产，另一方面来说，需要大规模生产的构件并不要求很高的精度。
3D打印机与传统打印机的最大区别在于材料。正是因为3D打印这项技术的先天定位，其在利用传统材料制造物件的可开发性不大，取得的经济效益有限。不过总体来看，3D打印技术还是有光明前景的，但是其应用性在目前来说，并没有想象的那样大。无论是在“墨水”的制造上，还是仪器的结构优化上，仍有许多技术壁垒需要攻克。
三、3D技术（三维打印技术）在生物医学领域的应用
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关键词： 医学检验技术 微生物学检验 教学改革
《微生物学检验》是医学检验技术专业的核心课程之一[1]，本课程具备专业性强、实践性强、临床应用性强等特点，这就要求检验工作者根据临床检验标本，选择合适的检验方法，获得准确的结果并对检验结果进行分析和判断。为了适应现代临床医学检验发展，我们从优化教学内容、改革实验教学模式、开展丰富教学活动、转变考试模式等四个方面进行大胆的探索和尝试，取得了较好的效果。
1.结合临床实际工作，优化教学内容
医学发展至今，病原谱已经发生了变化，临床上传统的病原微生物在逐渐被耐药菌株和机会致病菌替代，而新型病原和传染病也在不断增加，这意味着《微生物学检验》课程教学内容要有所变化[2]。为了完成教学内容与临床实际接轨，我校与在临床教学单位合作，成立专业教学指导委员会，共同修订人才培养方案，制订《微生物学检验》教学计划，合理安排教学内容，紧紧围绕完成工作岗位的需要整合理论知识与实践项目，融合获取相关职业资格证书对知识、技能的要求，实现“校内与校外紧密结合”，使学生在校期间熟悉微生物学检验的工作重点。
2.改革实验教学模式
2.1注重教学过程的实践性
微生物学检验是一门实践性很强的学科，针对学科特点，我校增加了微生物检验实践课学时比例，由原来的不足30%调整到50%以上。采取校内实践课与校外现场教学相结合。在校内建立一体化实验室、检验实训中心，尽可能理论与实践一体化。在阜阳医学临床检验中心开设课堂，把课堂带到临床一线，通过教师讲解示范―学生现场操作―教师评价等环节，提高学生的学习效率。
2.2开展检验技能强化训练
在教学过程中，我们发现很多学生对只有一次的实验课程操作还不能完全熟练掌握，导致进入临床工作中，不能完全胜任微生物检验工作。针对此问题，我们开展医学检验技能强化训练，通过对操作过程的详细讲解、教学演示，指导学生对技能项目进行反复演练、详细归纳、纠正和总结。技能强化训练使学生进一步熟练掌握检验常用仪器使用和实践技术操作。
2.3实现实践教学的开放性
在教学方式上体现开放性，引导学生运用小组讨论、上台演示、角色扮演等方式，多参与、多实践。在教学时间上体现开放性，在周末开放实验室，安排专业教师轮流值班，保证学生的技能训练时间。每学期安排2周技能开放周，学生随时进入实验室训练，组织教师进行指导，增强实训时间的开放性。
3.开展丰富教学活动，提高学生综合能力
只有对学习感兴趣，才能充分调动学生学习的主动性和积极性[3]。为此，我校教师组织了多种形式的活动，使学生在活动中培养了健康积极的兴趣、爱好，大大提高了综合能力。
3.1定期开展社团活动。
目前，医学检验技术专业的“医学检验技术协会”和“微生物学协会”等学习型学生社团组织，学生参与活动的比例高达60%以上。学生以社团为单位，由医学检验技术专业教师指导，在校内外开展服务性社团活动，如免费验血、流行病预防讲座等。
3.2举办技能大赛，以赛促学。
我校与阜阳市临床医学检验中心合作，每年举办“美康杯”医学检验技术专业知识竞赛、“美康杯”医学检验技术专业技能大赛和阜阳职业技术学院技能大赛。以赛促学，极大地调动了学生上实践课的积极性。每到赛前，教室和实训室都有大批学生在训练，取得了较好的效果。
4.转变考试方式，建立科学的合理的考核制度
微生物检验的教学任务重、知识点散、重难点多，针对这一情况，我们在微生物检验教学考核中进行了改革，由原来的单一理论考试变为“理论考试+平时技能考试+实验考试+口试”，理论考试占50%：重点考核学生对理论知识的掌握情况；平时技能考试占20%包括个人技能考核、小组技能考核，注重学生个人技能的锻炼和团队合作精神；实验考试占20%即期末实验操作考核，重点考核学生基本操作，如制备细菌涂片、染色、平板画线等；口试占10%：由学生任意抽题，在规定的时间内现场作答，现场打分。通过创新考核方式，学生的综合素质获得了提高。
总之，高职医学检验技术专业学生的培养是一个系统工程。针对高职学生的特点，在教学过程中，我们应积极优化教学内容，改革实验教学模式，开展丰富教学活动，转变考试模式，注重专业理论、专业技能、专业素质的培养。经过长期努力，微生物学检验教学水平稳步提升，学生的学习兴趣明显提高，教学改革成效显著，受到学生、家长、用人单位的一致好评。
参考文献：
[1]鞠晓红，马爱新.微生物检验教学的改革与探索[J].中国病原生物学杂志，2008，3（7）：556-558.
