時(shí)間：2023-03-23 15:12:00
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物醫(yī)學(xué)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
寧鄉(xiāng)豬的繁殖期長(zhǎng)，且繁育能力較強(qiáng)。公豬3月齡性成熟，5～6月齡可配種。母豬4月齡第一次，7～8月齡可配種，利用年限約8～10年。成年母豬的有效可達(dá)12只以上，每胎產(chǎn)活仔數(shù)8～12頭。
1.1種質(zhì)特性朱吉等［1］發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬經(jīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件的改善及飼養(yǎng)科學(xué)的適應(yīng)性變化，肢蹄臥系率降低92.2%，體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達(dá)6.97%～27.67%、11.62%～17.44%，窩重提高率達(dá)26.91%～78.97%，特別是閹豬的生長(zhǎng)速度和胴體性能明顯提高。寧鄉(xiāng)豬母豬日增重表現(xiàn)為前期低、中期高、后期下降的生長(zhǎng)曲線，閹豬表現(xiàn)為前期高、中期低、后期回升的生長(zhǎng)曲線，閹豬和母豬都具有生長(zhǎng)肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標(biāo)不及同齡母豬，主要是性成熟過(guò)早所致。
1.2肥育性能Rorz指出，改變?nèi)占Z組成分與結(jié)構(gòu)可以減少3.2%～62%的氮排出。寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異，寧鄉(xiāng)豬12.91%蛋白質(zhì)日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)肥育后期添加一定量的半胱胺可促進(jìn)生長(zhǎng)、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬雜交組合具有較高的生長(zhǎng)速度和胴體品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)肥育性能的可塑性較強(qiáng)，閹公豬的生長(zhǎng)肥育性能優(yōu)于母豬，優(yōu)化飼糧是提高其肥育性能的基礎(chǔ)。寧鄉(xiāng)豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關(guān);胴體長(zhǎng)與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強(qiáng)正相關(guān)，與肥肉率呈弱正相關(guān)，與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān);眼肌面積與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān)，而與肥肉率呈弱正相關(guān)。最近研究表明由于寧鄉(xiāng)豬肥膘產(chǎn)量高，相對(duì)產(chǎn)值較低，所以55～85kg階段是寧鄉(xiāng)豬的最佳屠宰期。
1.3母豬營(yíng)養(yǎng)需要研究表明寧鄉(xiāng)豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%～39%、22%～24%和39%～41%，相應(yīng)的日攝食標(biāo)準(zhǔn)消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ，粗蛋白質(zhì)分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節(jié)省能量、提高仔豬增重的重要途徑，補(bǔ)飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進(jìn)寧鄉(xiāng)豬母豬的生長(zhǎng)發(fā)育。
2生理、生化指標(biāo)
研究表明寧鄉(xiāng)豬白細(xì)胞總數(shù)、紅細(xì)胞體積、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬，血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬，血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關(guān)。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國(guó)內(nèi)小型豬相比，寧鄉(xiāng)豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高，而γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長(zhǎng)白豬、大約克夏豬等國(guó)外引進(jìn)品種豬相比，寧鄉(xiāng)豬的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高，總膽固醇明顯較低，γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大［9］。郭潔平等［10］研究發(fā)現(xiàn)與長(zhǎng)白豬相比，寧鄉(xiāng)豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低，空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高，腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低，腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達(dá)水平最高。
3病理特性
研究發(fā)現(xiàn)豬流感(H3)誘發(fā)寧鄉(xiāng)豬高熱病病理變化主要在呼吸器官，表現(xiàn)為氣管、支氣管充血，肺腫大，小葉間質(zhì)增寬，肺尖葉有實(shí)質(zhì)病變，腸胃出現(xiàn)卡他炎癥、彌漫性出血。外來(lái)良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發(fā)病嚴(yán)重，死亡率高，寧鄉(xiāng)豬及其與外來(lái)良種豬的雜交后病癥狀較輕，治療也容易一些，有的生豬甚至不治而康復(fù)，死亡率也相對(duì)較低。
4肉質(zhì)性狀
寧鄉(xiāng)豬肌纖維纖細(xì)，紋理間脂肪分布豐富均勻，肉質(zhì)細(xì)嫩，肉味鮮美，是北京奧運(yùn)會(huì)唯一指定豬肉產(chǎn)品。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)需要推薦飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制日糧，測(cè)定肌肉常規(guī)成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素，發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬肌肉內(nèi)脂肪為5.37%，風(fēng)味氨基酸高達(dá)220.5%，必需氨基酸高達(dá)122.4%，油酸(18:1)51.0%，亞油酸(18:2)7.74%，不飽和脂肪酸59.6%，是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉(xiāng)豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著。目前開展了寧鄉(xiāng)豬與商品瘦肉型豬生長(zhǎng)激素基因功能比較研究，王文策等選用了融合表達(dá)載體構(gòu)建寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)激素的原核表達(dá)質(zhì)粒，成功構(gòu)建重組原核表達(dá)質(zhì)粒pET-GH。
5遺傳學(xué)特性
研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬二、四、六月齡時(shí)體重變異系數(shù)均在16.28%以上，體長(zhǎng)、胸圍、腿臀圍變異系數(shù)為5.66%～8.55%。寧鄉(xiāng)豬的體長(zhǎng)與胸圍的遺傳相關(guān)系數(shù)為0.43，表型相關(guān)系數(shù)為0.74，這與寧鄉(xiāng)豬屬于脂防型豬種、具有邊長(zhǎng)邊肥的特點(diǎn)有關(guān)。寧鄉(xiāng)豬頭長(zhǎng)、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力，頭長(zhǎng)、額寬表型變量受環(huán)境偏差的影響較小。寧鄉(xiāng)豬的變異系數(shù)較小，產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數(shù)較大。寧鄉(xiāng)豬毛色是品種特征和遺傳穩(wěn)定性的標(biāo)志;與瘦肉量相關(guān)系數(shù)最高的是后腿重。研究發(fā)現(xiàn)TLR6基因片段MspI酶切位點(diǎn)的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814，TT基因型個(gè)體顯著影響4月齡體質(zhì)量性狀，TT基因型4月齡體質(zhì)量比CC型高25.92%;TT基因型個(gè)體顯著影響45日齡體質(zhì)量、6月齡體質(zhì)量、體長(zhǎng)和胸圍性狀，TT基因型45日齡體質(zhì)量比CC型高12.46%，結(jié)果提示寧鄉(xiāng)豬TLR6基因不同基因型對(duì)生長(zhǎng)性狀有著重要的影響，是寧鄉(xiāng)豬育種應(yīng)用中的一個(gè)潛在遺傳標(biāo)記［15］。
6實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
6.1實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)研究顯示靈長(zhǎng)類、犬、貓等在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中受到倫理限制，而豬被認(rèn)為是研究人類疾病最合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統(tǒng)的解剖、生理特征和對(duì)致動(dòng)脈粥樣硬化食物的反應(yīng)與人類高度一致，成為心血管疾病研究的標(biāo)準(zhǔn)模型動(dòng)物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復(fù)制品;豬也是皮膚和整形外科手術(shù)、皮膚燒傷等較理想的模型動(dòng)物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。剛出生的或剖腹產(chǎn)得到的仔豬，是進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)很好的模型動(dòng)物，小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來(lái)源，可作為異種移植排斥反應(yīng)的模型。
6.2實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用最近研究發(fā)現(xiàn)原代寧鄉(xiāng)豬與其第一代仔豬13項(xiàng)血液生理指標(biāo)如白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞積壓及部分血液生化指標(biāo)如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異，為寧鄉(xiāng)豬實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化研究提供了參考數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達(dá)93.2%，與小鼠同源性達(dá)90.76%，為內(nèi)源性精氨酸的營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)提供一個(gè)新的途徑。趙拴平等發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標(biāo)都處于人參考值范圍內(nèi)，堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發(fā)現(xiàn)，門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉(xiāng)豬血糖短期升高，白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降，經(jīng)機(jī)體代謝，上述指標(biāo)逐漸恢復(fù)，但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無(wú)變化。研究還發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝，包括脂肪生成、脂質(zhì)過(guò)氧化、能源利用和分區(qū)、蛋白質(zhì)和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發(fā)酵，肥胖寧鄉(xiāng)豬可能是兒童肥胖研究的有用模型，也可能是研究動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉(xiāng)豬完整線粒體基因組序列為有關(guān)遺傳機(jī)制的進(jìn)一步研究提供重要數(shù)據(jù)，但研究還表明寧鄉(xiāng)豬可能不宜作為異種移植的適當(dāng)供體。
7展望
1.1生長(zhǎng)與繁殖特性
寧鄉(xiāng)豬的繁殖期長(zhǎng)，且繁育能力較強(qiáng)。公豬3月齡性成熟，5～6月齡可配種。母豬4月齡第一次，7～8月齡可配種，利用年限約8～10年。成年母豬的有效可達(dá)12只以上，每胎產(chǎn)活仔數(shù)8～12頭。
1.1.1種質(zhì)特性朱吉等［1］發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬經(jīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件的改善及飼養(yǎng)科學(xué)的適應(yīng)性變化，肢蹄臥系率降低92.2%，體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達(dá)6.97%～27.67%、11.62%～17.44%，窩重提高率達(dá)26.91%～78.97%，特別是閹豬的生長(zhǎng)速度和胴體性能明顯提高。寧鄉(xiāng)豬母豬日增重表現(xiàn)為前期低、中期高、后期下降的生長(zhǎng)曲線，閹豬表現(xiàn)為前期高、中期低、后期回升的生長(zhǎng)曲線，閹豬和母豬都具有生長(zhǎng)肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標(biāo)不及同齡母豬，主要是性成熟過(guò)早所致。
1.1.2肥育性能Rorz指出，改變?nèi)占Z組成分與結(jié)構(gòu)可以減少3.2%～62%的氮排出。寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異，寧鄉(xiāng)豬12.91%蛋白質(zhì)日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)肥育后期添加一定量的半胱胺可促進(jìn)生長(zhǎng)、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬雜交組合具有較高的生長(zhǎng)速度和胴體品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)肥育性能的可塑性較強(qiáng)，閹公豬的生長(zhǎng)肥育性能優(yōu)于母豬，優(yōu)化飼糧是提高其肥育性能的基礎(chǔ)。寧鄉(xiāng)豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關(guān);胴體長(zhǎng)與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強(qiáng)正相關(guān)，與肥肉率呈弱正相關(guān)，與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān);眼肌面積與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān)，而與肥肉率呈弱正相關(guān)。最近研究表明由于寧鄉(xiāng)豬肥膘產(chǎn)量高，相對(duì)產(chǎn)值較低，所以55～85kg階段是寧鄉(xiāng)豬的最佳屠宰期。
1.1.3母豬營(yíng)養(yǎng)需要研究表明寧鄉(xiāng)豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%～39%、22%～24%和39%～41%，相應(yīng)的日攝食標(biāo)準(zhǔn)消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ，粗蛋白質(zhì)分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節(jié)省能量、提高仔豬增重的重要途徑，補(bǔ)飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進(jìn)寧鄉(xiāng)豬母豬的生長(zhǎng)發(fā)育［7］。
1.2生理、生化指標(biāo)研究表明寧鄉(xiāng)豬白細(xì)胞總數(shù)、紅細(xì)胞體積、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬，血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬，血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關(guān)。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國(guó)內(nèi)小型豬相比，寧鄉(xiāng)豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高，而γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長(zhǎng)白豬、大約克夏豬等國(guó)外引進(jìn)品種豬相比，寧鄉(xiāng)豬的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高，總膽固醇明顯較低，γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大［9］。郭潔平等［10］研究發(fā)現(xiàn)與長(zhǎng)白豬相比，寧鄉(xiāng)豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低，空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高，腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低，腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達(dá)水平最高。
1.3病理特性研究發(fā)現(xiàn)豬流感(H3)誘發(fā)寧鄉(xiāng)豬高熱病病理變化主要在呼吸器官，表現(xiàn)為氣管、支氣管充血，肺腫大，小葉間質(zhì)增寬，肺尖葉有實(shí)質(zhì)病變，腸胃出現(xiàn)卡他炎癥、彌漫性出血。外來(lái)良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發(fā)病嚴(yán)重，死亡率高，寧鄉(xiāng)豬及其與外來(lái)良種豬的雜交后病癥狀較輕，治療也容易一些，有的生豬甚至不治而康復(fù)，死亡率也相對(duì)較低［12］。
1.4肉質(zhì)性狀寧鄉(xiāng)豬肌纖維纖細(xì)，紋理間脂肪分布豐富均勻，肉質(zhì)細(xì)嫩，肉味鮮美，是北京奧運(yùn)會(huì)唯一指定豬肉產(chǎn)品。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)需要推薦飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制日糧，測(cè)定肌肉常規(guī)成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素，發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬肌肉內(nèi)脂肪為5.37%，風(fēng)味氨基酸高達(dá)220.5%，必需氨基酸高達(dá)122.4%，油酸(18:1)51.0%，亞油酸(18:2)7.74%，不飽和脂肪酸59.6%，是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉(xiāng)豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著［1，13］。目前開展了寧鄉(xiāng)豬與商品瘦肉型豬生長(zhǎng)激素基因功能比較研究，王文策等選用了融合表達(dá)載體構(gòu)建寧鄉(xiāng)豬生長(zhǎng)激素的原核表達(dá)質(zhì)粒，成功構(gòu)建重組原核表達(dá)質(zhì)粒pET-GH。
1.5遺傳學(xué)特性研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬二、四、六月齡時(shí)體重變異系數(shù)均在16.28%以上，體長(zhǎng)、胸圍、腿臀圍變異系數(shù)為5.66%～8.55%。寧鄉(xiāng)豬的體長(zhǎng)與胸圍的遺傳相關(guān)系數(shù)為0.43，表型相關(guān)系數(shù)為0.74，這與寧鄉(xiāng)豬屬于脂防型豬種、具有邊長(zhǎng)邊肥的特點(diǎn)有關(guān)。寧鄉(xiāng)豬頭長(zhǎng)、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力，頭長(zhǎng)、額寬表型變量受環(huán)境偏差的影響較小。寧鄉(xiāng)豬的變異系數(shù)較小，產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數(shù)較大。寧鄉(xiāng)豬毛色是品種特征和遺傳穩(wěn)定性的標(biāo)志;與瘦肉量相關(guān)系數(shù)最高的是后腿重。研究發(fā)現(xiàn)TLR6基因片段MspI酶切位點(diǎn)的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814，TT基因型個(gè)體顯著影響4月齡體質(zhì)量性狀，TT基因型4月齡體質(zhì)量比CC型高25.92%;TT基因型個(gè)體顯著影響45日齡體質(zhì)量、6月齡體質(zhì)量、體長(zhǎng)和胸圍性狀，TT基因型45日齡體質(zhì)量比CC型高12.46%，結(jié)果提示寧鄉(xiāng)豬TLR6基因不同基因型對(duì)生長(zhǎng)性狀有著重要的影響，是寧鄉(xiāng)豬育種應(yīng)用中的一個(gè)潛在遺傳標(biāo)記。
2實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
2.1實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)研究顯示靈長(zhǎng)類、犬、貓等在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中受到倫理限制，而豬被認(rèn)為是研究人類疾病最合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統(tǒng)的解剖、生理特征和對(duì)致動(dòng)脈粥樣硬化食物的反應(yīng)與人類高度一致，成為心血管疾病研究的標(biāo)準(zhǔn)模型動(dòng)物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復(fù)制品;豬也是皮膚和整形外科手術(shù)、皮膚燒傷等較理想的模型動(dòng)物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。剛出生的或剖腹產(chǎn)得到的仔豬，是進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)很好的模型動(dòng)物，小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來(lái)源，可作為異種移植排斥反應(yīng)的模型。
2.2實(shí)驗(yàn)寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用最近研究發(fā)現(xiàn)原代寧鄉(xiāng)豬與其第一代仔豬13項(xiàng)血液生理指標(biāo)如白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞積壓及部分血液生化指標(biāo)如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異，為寧鄉(xiāng)豬實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化研究提供了參考數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達(dá)93.2%，與小鼠同源性達(dá)90.76%，為內(nèi)源性精氨酸的營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)提供一個(gè)新的途徑。趙拴平等發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標(biāo)都處于人參考值范圍內(nèi)，堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發(fā)現(xiàn)，門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉(xiāng)豬血糖短期升高，白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降，經(jīng)機(jī)體代謝，上述指標(biāo)逐漸恢復(fù)，但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無(wú)變化。研究還發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝，包括脂肪生成、脂質(zhì)過(guò)氧化、能源利用和分區(qū)、蛋白質(zhì)和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發(fā)酵，肥胖寧鄉(xiāng)豬可能是兒童肥胖研究的有用模型，也可能是研究動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉(xiāng)豬完整線粒體基因組序列為有關(guān)遺傳機(jī)制的進(jìn)一步研究提供重要數(shù)據(jù)，但研究還表明寧鄉(xiāng)豬可能不宜作為異種移植的適當(dāng)供體。
3展望
由于不同的生物組織對(duì)激光的吸收系數(shù)不同，因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下，不同的生物組織產(chǎn)生的光聲信號(hào)的強(qiáng)度也是不一樣的。這些信號(hào)是生物組織內(nèi)部信息的反映，包含著生物組織內(nèi)部的成分、結(jié)構(gòu)等信息，基于生物組織內(nèi)部的光學(xué)吸收系數(shù)分布，就可以獲得組織內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、病理信息等。通過(guò)一定的方法對(duì)光聲信號(hào)進(jìn)行采集、處理，并重建出組織結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合生物組織中光學(xué)吸收系數(shù)的分布，可以定量分析組織結(jié)構(gòu)的變化情況，即對(duì)生物組織進(jìn)行功能成像，反映了組織內(nèi)部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數(shù)。
2基于非聚焦單陣元探測(cè)器的光聲成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
光聲斷層成像系統(tǒng)采用非聚焦激光照射樣品，并采用非聚焦超聲換能器檢測(cè)被樣品照射區(qū)域周圍的光聲信號(hào)，從檢到的光聲信號(hào)，反演出成像區(qū)域生物組織的光吸收系數(shù)的空間分布，并且由此繪制組織被照射區(qū)域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實(shí)驗(yàn)研究中，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)的復(fù)雜程，減少實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性，往往采用一個(gè)超聲換能器對(duì)生物組織進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描。
美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)的LiHongVWang在2003年時(shí)帶領(lǐng)研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對(duì)小鼠大腦進(jìn)行光聲斷層成像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)老鼠大腦皮層的高對(duì)比度成像，對(duì)大鼠腦部進(jìn)行光聲斷層成像，血管成像結(jié)果與腦部解剖結(jié)果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用于小鼠的腫瘤生長(zhǎng)、血管變化和關(guān)節(jié)成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號(hào)，對(duì)于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號(hào)光聲信號(hào)，需對(duì)其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號(hào)，需要圍繞生物組織旋轉(zhuǎn)換能器，采集樣品各個(gè)方向的光聲信號(hào)，最終通過(guò)數(shù)值計(jì)算模擬出光聲圖像。該實(shí)驗(yàn)裝置由于只需一個(gè)超聲換能器，信號(hào)采集電路比較簡(jiǎn)單，成本較低。但由于加入了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)超聲換能器，實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)變得相對(duì)復(fù)雜，采集數(shù)據(jù)時(shí)間稍長(zhǎng)，而且引入了機(jī)械振動(dòng)誤差，成像結(jié)果受機(jī)械硬件影響較大。于是發(fā)展出陣列圓形掃描系統(tǒng)，采用這種方式的系統(tǒng)采集多個(gè)通道的光聲數(shù)據(jù)?？梢杂行У販p少信號(hào)采集時(shí)間，因此這種采集方式被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)者采用。LihongV•Wang等首次用512個(gè)陣列的環(huán)形探頭實(shí)現(xiàn)了高分辨率的大腦血管實(shí)時(shí)成像，并對(duì)小鼠腦中的光聲造影劑進(jìn)行了監(jiān)控。V•Ntzi－achristos等也用64個(gè)陣元組成180°圓弧對(duì)小老鼠的腹部、胸部和心臟進(jìn)成像，它的動(dòng)態(tài)圖像幀頻能達(dá)到10Hz。
3結(jié)束語(yǔ)
核酸適體是一種通過(guò)結(jié)合蛋白質(zhì)、離子、核酸、細(xì)胞等目標(biāo)分子,并借助配位系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)(SELEX)經(jīng)體外篩選的人工合成膚分子。適配體不僅具有分子量小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),故被稱為“化學(xué)抗體”,常常被化學(xué)工作者用于分子識(shí)別和靶標(biāo)物檢測(cè)研究的重要工具,從而為生物分析方法和設(shè)計(jì)傳感器提供了新的思路。核酸適體還可以形成發(fā)夾、凸環(huán)、假結(jié)等穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。在分子識(shí)別時(shí),通過(guò)目標(biāo)分析物的誘導(dǎo),單鏈核酸適體常常會(huì)形成或是折疊成特殊的二級(jí)結(jié)構(gòu)。單位點(diǎn)結(jié)合和雙位點(diǎn)結(jié)合兩種是最常見(jiàn)的適體與靶體之間的相互作用。根據(jù)研究,一旦適配體的結(jié)構(gòu)稍有差異,則可能會(huì)導(dǎo)致靶分子與其結(jié)合的阻礙。而這些特點(diǎn)有助于高靈敏、高選擇性和快速高通量的靶標(biāo)分子的分析檢測(cè),逐漸成為了分析化學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。目前研究人員僅僅只是核酸適體的新分析方法(電化學(xué)法、熒光、比色法、壓電和SPR)。
2壓電生物傳感器
壓電生物傳感器是通過(guò)使壓電晶體表面產(chǎn)生微小的壓力變化,引起振動(dòng)頻率的改變而制成的傳感器。這種方法不僅充分利用壓電石英晶體對(duì)表面電極區(qū)附著質(zhì)量的敏感性,同時(shí)還結(jié)合了生物功能分子抗原和抗體之間的選擇特異性。其組成部分為:壓電晶體、振蕩電路、差頻電路、頻率計(jì)數(shù)器及計(jì)算機(jī)等部分。壓電晶體通常具有9MHz的諧振頻率。而這種晶體大多是使用石英晶體按照AT方式進(jìn)行切割形成的。振蕩電路通常會(huì)有兩個(gè)設(shè)置,一個(gè)是晶體檢測(cè)振蕩電路,而一個(gè)是晶體參比振蕩電路。所謂參比電路就是指為了減少或消除一些溫度、氣壓、粘度等的誤差影響。通?？梢杂妙l率計(jì)數(shù)器來(lái)改變壓電晶體的諧振頻率和頻率的改變,隨后在有計(jì)算機(jī)對(duì)其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。壓電生物傳感器因其不僅具有裝置簡(jiǎn)單,而且其高靈敏度、快響應(yīng)速度以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的廣泛關(guān)注。而人們研究的熱點(diǎn)正是壓電免疫傳感器和壓電基因傳感器。其中壓電免疫傳感器常常是用于檢測(cè)微生物、免疫球蛋白等蛋白物質(zhì)、生物小分子等。壓電免疫分析技術(shù)和流動(dòng)注射分析技術(shù)兩者的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜品的分析,進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。壓電免疫傳感器常常被用于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究,從而直接檢測(cè)生物的反應(yīng)過(guò)程。隨著液相壓電傳感技術(shù)的逐漸成熟,盡管壓電基因傳感器的研究還剛剛起步,但目前已經(jīng)可以用于表面雜交過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究,為基因?qū)W的優(yōu)化提供了重要的依據(jù)。
1.1模型準(zhǔn)備
首先要了解實(shí)際背景，尋找內(nèi)在規(guī)律，形成一個(gè)比較清晰的輪廓，提出問(wèn)題。
1.2模型假設(shè)
在明確目的、掌握資料的基礎(chǔ)上，抓住問(wèn)題的本質(zhì)，舍棄次要因素，對(duì)實(shí)際問(wèn)題做出合理的簡(jiǎn)化假設(shè)。
1.3模型建立
在所作的假設(shè)條件下，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法去刻畫變量之間的關(guān)系，得出一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，即數(shù)學(xué)模型。原則上，在能夠達(dá)到預(yù)期效果的基礎(chǔ)上，選擇的數(shù)學(xué)方法應(yīng)越簡(jiǎn)單越好。
1.4模型求解
建模后要對(duì)模型進(jìn)行分析、求解，求解會(huì)涉及圖解、定理證明及解方程等不同數(shù)學(xué)方法，有時(shí)還需用計(jì)算機(jī)求數(shù)值解。
1.5模型分析、檢驗(yàn)、應(yīng)用模型的結(jié)果
應(yīng)當(dāng)能解釋已存的現(xiàn)象，處理方法應(yīng)該是最優(yōu)的決策和控制方案，所以，對(duì)模型的解需要進(jìn)行分析檢驗(yàn)。把求得的數(shù)學(xué)結(jié)果返回到實(shí)際問(wèn)題中去，檢驗(yàn)其合理性。如果理論結(jié)果符合實(shí)際情況，那么就可以用它來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，否則需再重新提出假設(shè)、建模、求解，直到模型結(jié)果與實(shí)際相符，才能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用?？傊瑪?shù)學(xué)建模是一項(xiàng)富有創(chuàng)造性的工作，不可能用一些條條框框的規(guī)則規(guī)定的十分死板，只要是能夠做到全面兼顧、能抓住問(wèn)題的本質(zhì)、最終檢驗(yàn)結(jié)果合理，都是一個(gè)好的數(shù)學(xué)模型。
2數(shù)學(xué)建模在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
2.1DNA序列分類模型
DNA分子是遺傳信息存儲(chǔ)的基本單位，許多生命科學(xué)中的重大問(wèn)題都依賴于對(duì)這種特殊分子的深入了解。因此，關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與功能的問(wèn)題，成為二十一世紀(jì)最重大的課題之一。DNA序列分類問(wèn)題是研究DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它常用的方法是聚類分析法。聚類分析是使用數(shù)據(jù)建模簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的一種方法，它將數(shù)據(jù)分成不同的類或者簇，同一個(gè)簇中的數(shù)據(jù)有很大的同質(zhì)性，而不同的簇中的數(shù)據(jù)有很大的相異性。在對(duì)DNA序列進(jìn)行分類時(shí)，需首先引入樣品變量，比如說(shuō)單個(gè)堿基的豐度、兩堿基豐度之比等；然后計(jì)算出每條DNA序列的樣品變量值，存入到向量中；最后根據(jù)相似度度量原理，計(jì)算出所有序列兩兩之間的Lance與Williams距離，依據(jù)距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行分類。對(duì)于模型的好壞，可選取已知分類的DNA序列進(jìn)行檢驗(yàn)，若按照該模型做出的分類與已知分類相符，則模型可取，反之則需調(diào)試樣本變量，直到取得滿意的結(jié)果為止。
2.2傳染病模型
為了能定量的研究傳染病的傳播規(guī)律，人們建立了各種類型的模型來(lái)預(yù)測(cè)、控制疾病的發(fā)生發(fā)展，比如說(shuō)，SI模型（適用于患病后難以治愈）、SIS模型（適用于患病者治愈后不具有免疫力）、SIR模型（適用于患病者治愈后具有終身免疫力）、SIRS模型（適用于患病者治愈后具有暫時(shí)免疫力）等。這里以SIR模型為例來(lái)做具體地說(shuō)明。假設(shè)不考慮人口的出生、死亡、流動(dòng)等因素，設(shè)總?cè)丝谑冀K保持一個(gè)常數(shù)N，記t時(shí)刻的易感染者、已感染者和已恢復(fù)者的人數(shù)分別為S(t)、i(t)和r(t)，則可建立下面的三房室模型：
2.3療效評(píng)價(jià)模型
對(duì)于同一種疾病，醫(yī)生根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)的不同往往會(huì)制定出不同的治療方案，而每種方案的經(jīng)濟(jì)成本不同并且會(huì)產(chǎn)生不同程度的副作用，因此合理評(píng)價(jià)其療效就有著重要的意義。目前常用的療效評(píng)價(jià)模型有多元非線性回歸模型、模糊評(píng)價(jià)模型、灰色關(guān)聯(lián)度模型以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。不論哪種模型都需要先確定評(píng)價(jià)參數(shù)，所謂評(píng)價(jià)參數(shù)指的是以什么來(lái)衡量療效，如在艾滋病療效評(píng)價(jià)中，可采用CD4的濃度、HIV的濃度或是CD4與HIV濃度的比值來(lái)衡量療效的好壞。而選取模型時(shí)，只要它能把樣品的綜合療效客觀真實(shí)的體現(xiàn)出來(lái)，都是有效的。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1藥物載體
許多藥物都有細(xì)胞毒性，在殺死病毒細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成損傷。因而，理想的藥物載體不僅應(yīng)有較好的生物相容性、較高的載藥率，還應(yīng)具有靶向性，即到達(dá)目標(biāo)病灶部位才釋放藥物分子。無(wú)機(jī)納米材料的大小和表面的電荷等理化性質(zhì)決定了納米材料的性能，研究這些可控特性可應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中。例如，用多孔硅作為藥物載體遞送柔紅霉素，治療視網(wǎng)膜疾病持續(xù)時(shí)間從幾天延長(zhǎng)到3個(gè)月。通過(guò)調(diào)控將納米粒子孔徑從15nm變?yōu)?5nm，使柔紅霉素的釋放率增大了63倍，從而調(diào)控藥物的釋放。用介孔二氧化硅納米粒子運(yùn)載化療藥物、探針?lè)肿酉蚰[瘤細(xì)胞進(jìn)行遞送，可用于癌癥等疾病的靶向性治療和早期診斷。介孔二氧化硅在藥物傳輸、靶向給藥、基因轉(zhuǎn)染、組織工程、細(xì)胞示蹤、蛋白質(zhì)固定與分離等方面有廣泛的應(yīng)用。碳納米管及其衍生材料可開發(fā)用于電敏感的透皮藥物釋放，又可作藥物載體進(jìn)行持續(xù)性釋放。比如，用超支化聚合物修飾碳納米管，可以從復(fù)合物的羥基末端聚集活性基團(tuán)，從而增強(qiáng)溶解性能，作為抗癌的藥物載體，也可以用作藥物緩釋載體。用聚乙烯亞胺修飾多壁碳納米管，分散性好，能降低對(duì)細(xì)胞的毒性，進(jìn)一步結(jié)合在殼聚糖/甘油磷酸鹽上，能增加凝膠的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)，改變?nèi)芤旱膒H值、溫度等來(lái)構(gòu)建具有雙緩釋功能的溫敏性凝膠，能減少凝膠的突釋現(xiàn)象。納米鉆石（dND）裝載化療藥物具有較低的毒性和較高的生物兼容性。將葉酸等靶向分子修飾納米鉆石表面，用于裝載抗癌藥物，以H2N-PEG-NH2作為橋梁分子，形成納米靶向載藥系統(tǒng)，對(duì)C6細(xì)胞具有靶向作用，為研制腫瘤靶向治療提供了參考依據(jù)。為了避免被單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞系統(tǒng)等非特異性吸收，并讓藥物優(yōu)先進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，用超支化縮水甘油（PG）修飾納米鉆石得到dND-PG，有較好的生物相容性，能避免被正常細(xì)胞的巨噬細(xì)胞非特異性攝取。加載抗癌藥物阿霉素顯示出對(duì)腫瘤細(xì)胞具有選擇性的毒性作用，可作為腫瘤藥物載體，對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行選擇性給藥。將藥物分子插入LDHs的層間形成藥物-LDHs的納米雜化物，藥物與LDHs層間的相互作用以及空間位阻效應(yīng)能有效地控制藥物釋放，減少藥物發(fā)生酶解作用。LDHs表面存在大量的羥基，便于進(jìn)行表面功能化修飾，增強(qiáng)靶向性，避免被巨噬細(xì)胞吞噬而從人體內(nèi)清除，提高藥物的輸送效率。LDHs適合裝載不同類型的藥物，將藥物插入到LDHs的層間結(jié)構(gòu)，藥物以陰離子形式裝載并被控釋。通過(guò)共沉淀法在LDHs層間成功地嵌入維生素C，維生素C的陰離子垂直插于LDHs層間，熱穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。通過(guò)離子交換反應(yīng)來(lái)釋放維生素C，延長(zhǎng)釋放時(shí)間。
1.2蛋白質(zhì)載體
納米材料在診斷、藥物輸送、生物功能材料、生物傳感器等方面得到了迅猛的發(fā)展，出現(xiàn)了疾病治療、診斷、造影成像等多種功能的組合。無(wú)機(jī)納米材料在生物大分子藥物的載體，包括運(yùn)載蛋白質(zhì)、多肽、DNA和siRNA等方面的研究較多。納米多孔硅有較好的生物相容性、生物可降解性和可調(diào)控的納米粒徑，可作為藥物輸送系統(tǒng)。殼聚糖修飾多孔硅后可用于運(yùn)載口服給藥的胰島素，改善胰島素的跨細(xì)胞滲透，增加與腸道細(xì)胞黏液層的表面接觸，提高細(xì)胞的攝入，可用于口服遞送蛋白質(zhì)和多肽。納米羥基磷灰石與蛋白質(zhì)分子有高親和性，可用作蛋白質(zhì)藥物緩釋載體，能提供鈣離子，造成腫瘤細(xì)胞過(guò)度攝入，從而抑制腫瘤細(xì)胞活性，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
1.3基因載體
基因治療是遺傳性疾病的臨床治療策略，主要依賴于發(fā)展多樣性的載體。無(wú)機(jī)納米材料用于基因療法是利用無(wú)機(jī)粒子和可生物降解的多聚陽(yáng)離子合成新型的納米藥物載體，如介孔二氧化硅作為基因載體可用于腫瘤治療，促進(jìn)體外siRNA的遞送。乙醛修飾的胱氨酸具有自身熒光的特點(diǎn)，可對(duì)pH值和谷胱甘肽進(jìn)行響應(yīng)。通過(guò)熒光標(biāo)記類樹狀大分子的二氧化硅納米載體具有分級(jí)的孔隙，不僅毒性低、基因裝載率高，轉(zhuǎn)染率也較高。引發(fā)谷胱甘肽二硫鍵裂解，可促進(jìn)質(zhì)粒DNA（pDNA）釋放，并能使用自發(fā)熒光來(lái)實(shí)時(shí)示蹤。又如，通過(guò)π-π共軛、靜電作用等非共價(jià)鍵作用力結(jié)合，能將DNA、RNA等生物大分子和化學(xué)藥物固定在氧化石墨烯上。
1.4骨移植
臨床上可用自體骨移植來(lái)治療創(chuàng)傷、感染、腫瘤等造成的骨缺損，由于骨移植的來(lái)源有限，且手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，易導(dǎo)致失血過(guò)多和供骨區(qū)并發(fā)癥等，應(yīng)用受到限制。將異體骨用作骨移植，則存在免疫排斥反應(yīng)，且易被感染。而人工骨同自體骨有相近的療效，人工骨材料可采用鈦、生物陶瓷、納米骨、3D模擬人工骨髓等納米材料。例如，納米二氧化硅可替代骨組織，促進(jìn)人工植入材料與肌肉組織融合。納米羥基磷灰石與人體內(nèi)的無(wú)機(jī)成分相似，其粒子有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)及表面效應(yīng)等，可用作牙種植體或作為骨骼材料，能避免產(chǎn)生排斥反應(yīng)，促進(jìn)血液循環(huán)，促進(jìn)人體骨組織的修復(fù)、整合和骨缺損后的治愈。
1.5臨床診斷和治療
磁性氧化鐵納米粒子可作為造影劑用于腫瘤診斷中，對(duì)腫瘤分子產(chǎn)生磁共振分子影像或多模態(tài)腫瘤分子影像，也可用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分離、富集。免疫磁分離法基于磁性雜化材料可導(dǎo)電，在外部磁場(chǎng)下積累，可用于臨床熱療。磁熱療以磁流體形式進(jìn)入腫瘤組織，利用腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞之間不同的熱敏感度，將外部磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)化成熱能從而殺死腫瘤細(xì)胞。磁性納米粒子還可用于生物傳感器中，利用磁現(xiàn)象和納米粒子從液相中分離并捕獲生物分子。用綠色熒光蛋白標(biāo)記，形成溫敏的磁性納米固相生物傳感器，用磁性材料制成固相生物傳感器的支架，在磁場(chǎng)作用下，響應(yīng)更快，表面易于更新，可用于免疫診斷。磁性納米氧化鐵作為臨床應(yīng)用的磁性納米材料，受到人們的廣泛關(guān)注。Fe3O4和γ-Fe2O3的特殊磁性質(zhì)使其在靶向腫瘤藥物載體、磁療、熱療、核磁共振成像、生物分離等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得以應(yīng)用。用無(wú)機(jī)納米材料制作激發(fā)熒光探針進(jìn)行臨床診斷，如用介孔二氧化硅制成的細(xì)胞熒光成像探針利用量子點(diǎn)良好的光穩(wěn)定性、較長(zhǎng)的熒光壽命和較高的生物相容性，結(jié)合介孔二氧化硅可特異性地識(shí)別Ramos細(xì)胞的特點(diǎn)，并用激光共聚焦顯微鏡對(duì)Ramos細(xì)胞進(jìn)行熒光成像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的早期診斷、檢測(cè)成像。富勒烯特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其可以廣泛地應(yīng)用于光熱治療、輻射化療、癌癥治療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，也可作為核磁共振成像的造影劑用于臨床診斷。但富勒烯不溶于水，對(duì)生物體存在潛在的毒性，限制了其在臨床的應(yīng)用。富勒烯結(jié)合含羥基的親水性分子可改善其溶解性，羥基化富勒烯無(wú)明顯毒性，可作為抗氧化劑。聚羥基富勒烯利用近紅外光激活體內(nèi)的納米材料，用光熱對(duì)腫瘤細(xì)胞定位，避免了金納米粒子、碳納米管等在體內(nèi)造成聚積，利用免疫刺激作用來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、生長(zhǎng)，從而減小腫瘤的尺寸，最終造成腫瘤細(xì)胞凋亡。因此，改造碳納米結(jié)構(gòu)，在成像、吸附、藥物裝載與靶向運(yùn)輸?shù)壬镝t(yī)學(xué)工程方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。銀納米粒子殺菌活性遠(yuǎn)高于銀離子，在殺菌抑菌方面得到廣泛的應(yīng)用，可用于外科手術(shù)中的傷口愈合、藥學(xué)、生命科學(xué)等生物和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。金納米粒子有較好的生物相容性，功能化的金納米粒子可用于生物分析、藥物檢測(cè)、臨床診斷等生物醫(yī)藥領(lǐng)域，可作為納米探針檢測(cè)重金屬離子、三聚氰胺等小分子，也可檢測(cè)DNA、蛋白質(zhì)等生物大分子，還可以用于對(duì)細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)部的多糖、核酸、多肽等的精確定位。鎳納米粒子固定在海藻酸水凝膠中，通過(guò)熱敏感粒子與鎳磁納米粒子交聯(lián)形成囊狀結(jié)構(gòu)，組成熱磁雙敏感的磁性納米粒子。在交變磁場(chǎng)下緩慢釋放水凝膠中的鎳納米粒子，通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)控來(lái)激發(fā)水凝膠中成纖維細(xì)胞的凋亡。無(wú)機(jī)納米材料的類別不同，在尺寸、形貌上有很大的變動(dòng)范圍，因其核心材料的量子特性，已日益成為涉及臨床診斷、成像和治療的手段，為納米材料在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用提供更多的可能。
2展望
納米技術(shù)作為新時(shí)代的疾病治療模式，為未來(lái)的臨床用藥提供了新的可能，在生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用上有很大的前景。目前，癌癥治療主要包括手術(shù)、放療和化療等手段，而藥物劑量增多會(huì)造成副作用。納米粒子可以作為靶向藥物載體、成像造影劑、化療、熱療、磁療系統(tǒng)，可通過(guò)血腦屏障，在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有很大的潛力，有望成為攻克癌癥的新手段。無(wú)機(jī)納米材料在藥物載體、臨床診斷和治療等方面有廣闊的應(yīng)用前景，但目前的研究大多處于實(shí)驗(yàn)階段。無(wú)機(jī)納米材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有待解決的問(wèn)題包括：
（1）提高疾病治療的針對(duì)性、靶向性和可調(diào)控性；
（2）使無(wú)機(jī)納米材料相對(duì)固定在腫瘤細(xì)胞表面，不至于擴(kuò)散到正常組織，從而提高腫瘤部位的有效濃度，減少毒副作用；
（3）納米材料有潛在的毒性，可降低納米材料的毒副作用以達(dá)到臨床應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)；
（4）尋找優(yōu)質(zhì)材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提高材料的生物相容性、生物安全性，并針對(duì)不同的藥物溶解性設(shè)計(jì)特定的載體和功能材料骨架，增加細(xì)胞的攝取和利用；
（5）生物合成方法與其他合成方法相結(jié)合，無(wú)機(jī)與有機(jī)材料組合成復(fù)合材料，組裝成集檢測(cè)與治療于一體、多靶點(diǎn)的功能材料；
1)開卷考試:考試中允許學(xué)生帶教科書和筆記本進(jìn)考場(chǎng)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成試卷?？紤]到采用開卷考試，出題的原則作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，絕大部分題目有一定的靈活性。對(duì)所學(xué)過(guò)的一些基本知識(shí)、基本觀點(diǎn)、基本概念如已理解和掌握，不用翻書，稍事思考就能找出正確答案，否則即使翻書、看筆記也無(wú)法直接找到答案。例如，在“氨基酸代謝”一章，有一道這樣的題目:與S-腺苷甲硫氨酸無(wú)關(guān)的反應(yīng)有:A.肌酸的生成;B.膽堿的生成;C.多胺的生成;D.尿素的生成;E.腎上腺素的生成，選項(xiàng)中所列反應(yīng)，除去尿素的生成，其他都與S-腺苷甲硫氨酸有關(guān)。而上述相關(guān)反應(yīng)，分別在脂代謝、氨基酸代謝等章節(jié)中學(xué)到過(guò)，但需要同學(xué)們自己進(jìn)行歸納。其目的在于調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，更多地通過(guò)理解去掌握知識(shí)，而不是一味地死記硬背。2)計(jì)算機(jī)模擬考試:學(xué)習(xí)若干章節(jié)后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)學(xué)生到計(jì)算機(jī)上抽題測(cè)試。測(cè)試是在師生之間充分信任的基礎(chǔ)上實(shí)行的免監(jiān)法，在充分的誠(chéng)信品質(zhì)教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上由學(xué)生自覺(jué)作答，使學(xué)生的發(fā)揮達(dá)到最佳，也對(duì)學(xué)生的綜合道德品質(zhì)培養(yǎng)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度起到不可估量的促進(jìn)作用。免監(jiān)考的目的在于建設(shè)良好的學(xué)風(fēng)［5］。心理學(xué)的研究表明:人都要求平等和受到尊重與信任，渴望擁有自［6］。最有力量的學(xué)校管理者不是那些只會(huì)行使行政權(quán)力人，而是那些善于尊重人、相信人的人［7］。免監(jiān)考，讓學(xué)生對(duì)自己的行為負(fù)更大的責(zé)任、具有更大的自，從而也更有力地調(diào)動(dòng)了學(xué)生遵守紀(jì)律的自覺(jué)性。
2采用大班案例討論課考核分析、解決問(wèn)題的能力
對(duì)于一個(gè)患病的機(jī)體來(lái)講，同時(shí)存在著機(jī)能、形態(tài)和代謝方面的改變。案例分析是生物化學(xué)教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常使用的方法，也是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的學(xué)習(xí)能力［8］。如女性較為注意自己的形體，關(guān)注自己身體各部位的比例正常，有些女性刻意減少飲食量以保持身材苗條，有的女性由于過(guò)度減少進(jìn)食量而出現(xiàn)低血糖的現(xiàn)象。教師授課時(shí)首先提出日常生活中可以見(jiàn)到的這個(gè)現(xiàn)象，引起學(xué)生的強(qiáng)烈好奇心，再分析糖代謝的內(nèi)容，最后回到案例本身，使學(xué)生既學(xué)到了糖代謝的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，又能將這些知識(shí)運(yùn)用到生活及臨床實(shí)踐中，為將來(lái)的臨床課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)［9］。在案例的選擇中我們特別注重案例與生化知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)性及相互聯(lián)系。例如:我們選擇糖尿病的病例，講解了糖代謝中血糖的來(lái)源及去路，與學(xué)生一起分析糖尿病患者為什么會(huì)出現(xiàn)“三多一少”的癥狀，糖尿病患者為什么容易出現(xiàn)酮癥酸中毒?通過(guò)這個(gè)案例的學(xué)習(xí)，不僅講解了糖代謝，同時(shí)還與脂代謝途徑聯(lián)系在一起，有利于學(xué)生對(duì)生化各章節(jié)內(nèi)容從縱向到橫向結(jié)合起來(lái)。在討論的過(guò)程中，請(qǐng)學(xué)生先分析，教師參與討論，及時(shí)引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、活躍課堂氣氛，是一種有效的、主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。同時(shí)建立起案例討論成績(jī)?cè)u(píng)定方法以考核學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。即大班病例討論成績(jī)由病例討論課現(xiàn)場(chǎng)討論各班成績(jī)(70%)和個(gè)人成績(jī)(30%)組成。其中討論課現(xiàn)場(chǎng)討論成績(jī)由教師及學(xué)委組織的答辯委員會(huì)評(píng)出;而個(gè)人成績(jī)則根據(jù)每人準(zhǔn)備工作多少、答辯參加狀況、任務(wù)完成情況等內(nèi)容，由學(xué)委組織學(xué)生評(píng)分。案例式教學(xué)考核提高了學(xué)生的綜合能力和團(tuán)隊(duì)精神［10］。
3采用論文綜述撰寫與答辯方法考核創(chuàng)新能力
采用調(diào)查問(wèn)卷和理論考核成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)教學(xué)效果。理論考核分兩次，一次是針對(duì)CMT教學(xué)內(nèi)容在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組展開測(cè)驗(yàn)，題型包括選擇題、填空題、問(wèn)答題和綜合題。前三種題型主要考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，共80分，綜合題一道，分值為20分，目的是考察學(xué)生分析問(wèn)題及綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。第二次是面向全校2011級(jí)學(xué)生的期末理論考核，均是傳統(tǒng)考試題型，總分100分，主要考察學(xué)生對(duì)書本內(nèi)容的掌握情況。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析處理兩次的理論成績(jī)，數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用u檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1調(diào)查問(wèn)卷分析
調(diào)查全部在實(shí)驗(yàn)組學(xué)生中展開，共匿名發(fā)放問(wèn)卷100份，回收100份，回收率100%。結(jié)果表明，CMT的引入讓學(xué)生明白了基礎(chǔ)知識(shí)在臨床中的運(yùn)用，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，更重要的是提高了他們對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通能力，這正是應(yīng)試教育下的學(xué)生最缺乏的學(xué)習(xí)能力之一，見(jiàn)表1。
2.2理論成績(jī)分析
由表2得知，在CMT教學(xué)內(nèi)容測(cè)試中實(shí)驗(yàn)組對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度明顯優(yōu)于對(duì)照組（u=2.48，p＜0.05），說(shuō)明CMT教學(xué)法提高了實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了他們的求知欲，培養(yǎng)了其學(xué)習(xí)能力和方法，從而對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握地更加牢固，表3的期末理論考試成績(jī)亦證實(shí)了這一點(diǎn)（u=3.72，p＜0.01）。在綜合能力測(cè)試方面，實(shí)驗(yàn)組同樣表現(xiàn)優(yōu)秀，其綜合運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力明顯優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（u=10.2，p＜0.01）。
3討論
生物化學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，起著承前啟后的作用，學(xué)好它可以幫助醫(yī)學(xué)生更好地掌握和理解臨床上各種疾病發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制及其治療原理，但因其知識(shí)點(diǎn)繁雜、枯燥，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏和效率低下，歷來(lái)被醫(yī)學(xué)生認(rèn)為是較難學(xué)習(xí)的課程之一[4]。對(duì)醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)，沒(méi)有比臨床病例更能引起其學(xué)習(xí)興趣，因此我們將CMT引入生物化學(xué)教學(xué)，通過(guò)不斷摸索與實(shí)踐，取得了一定的效果，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下：
3.1教學(xué)案例的難度應(yīng)符合學(xué)生的綜合能力
典型性CMT要求的教學(xué)案例是從臨床搜集的真實(shí)的復(fù)雜病例[5]，對(duì)于醫(yī)學(xué)知識(shí)掌握甚少的大一學(xué)生來(lái)說(shuō)，即使在教師引導(dǎo)下也很難就復(fù)雜的臨床病例做出準(zhǔn)確的分析，最終必然會(huì)因?yàn)槌鰧W(xué)生的學(xué)習(xí)能力而使教改流于形式。鑒于此，我們所采用的病例都是授課教師根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容自己編寫的，擯棄了過(guò)多的干擾因素，適當(dāng)降低案例的難度，同時(shí)保證其真實(shí)度和有效性。此外，為了提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)需要教科書以外知識(shí)較多的病例，我們同時(shí)指定相應(yīng)的參考書，減輕了學(xué)生的課下負(fù)擔(dān)。實(shí)踐表明，以上措施使得大部分學(xué)生均能參與課堂教學(xué)，課堂氣氛活躍。
3.2CMT盡量不要在新授課中引入
目前的文獻(xiàn)資料顯示，CMT在臨床課程中均是在新授課中應(yīng)用，先由學(xué)生課下預(yù)習(xí)、自學(xué)或者查閱資料來(lái)分析問(wèn)題，課上在教師的指導(dǎo)下通過(guò)問(wèn)題的一步步解決來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)。我們開始也借鑒上述方法，但遺憾地發(fā)現(xiàn)，有能力參與課堂教學(xué)的學(xué)生甚少，教學(xué)氣氛慘淡。我們轉(zhuǎn)而在學(xué)完相關(guān)章節(jié)后引入臨床病例，將其中的知識(shí)點(diǎn)甚至是已學(xué)的跨課程知識(shí)融入到教學(xué)病例中，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力和臨床思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的興趣和靶向性。這才是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程引入CMT教學(xué)的主要目的。表1的調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果同樣證明了這一點(diǎn)。
3.3教師的綜合素質(zhì)決定了CMT教學(xué)質(zhì)量
