生物医学工程概论
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spContent=人类从未停止探索生命的奥秘,并在医学之路上不断前行!科技发展不断向生物医学渗透,肿瘤靶向药物、3D打印器官、个性化医疗等,产生了新兴的交叉性学科——生物医学工程学。该学科从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,为人类疾病的预防、诊断、治疗和康复提供新的技术手段。
—— 课程团队
课程概述


 课程以“概念―理论―方法应用”为设计主线,以经典科学发现、基本理论方法、顶尖学术论文、临床应用案例为牵引,为学生构建生物医学工程的知识框架,阐述科技进步对保障人类健康的巨大作用。

     课程内容广泛,基本涵盖了生物医学工程的各个领域,共9章,包含35个视频讲解,时长约400分钟。

     课程主要目标是让学生掌握生物医学工程领域的基本概念、基本理论、基本方法,解决医学中的有关问题,保障和服务人类健康。学习本课程会给你带来健康的新理念,为你的健康保驾护航。



授课目标
让学生较为系统地了解生物医学工程的理论和方法,解决医学中的有关问题,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。培养学生并使其具有较强实践能力、国际交流能力、创新能力,成为生物医学工程领域从事生产、管理、设计及科学研究等方面工作的国际化专门人才和管理人才。
课程大纲

第一讲 绪论

1.1生物医学工程的概念及学科特点

1.2生物医学工程的研究内容

1.3生物医学工程的发展历程与发展趋势

基本内容:讲述生物医学工程的概念、研究内容、发展历程与发展趋势,让学生了解生物医学工程的学科特点和其对人类健康的重要性。

 

第二讲 生物医用材料

2.1 生物医用材料的概论和材料的分级结构

2.1生物医用无机材料

2.1生物医用高分子材料

2.1生物医用金属材料

教学内容:介绍生物医用材料的概念、分类、特点及应用领域。

 

第三讲 组织工程

3.1组织工程及其原理

3.2组织工程要素之种子细胞

3.3组织工程要素之支架材料

3.4组织工程要素之生长因子

3.5组织工程要素之组织构建

基本内容:介绍组织工程的发展背景、概念、原理及四要素,阐述组织工程与人类健康,尤其是器官移植的关系。

 

第四讲 生物力学

4.1硬组织生物力学骨骼

4.2.1软骨组织生物力学血管

4.2.2软骨组织生物力学肌肉

4.3呼吸系统生物力学

4.4 生物流体力学

教学内容:介绍生物力学的基本概念、内涵、研究方法、临床应用等,涉及骨骼、肌肉、血管、呼吸系统及生物机体内的流体力学现象等。

 

第五讲 生物医学传感器

5.1传感器技术简介

5.2生物医学传感器基础

5.3.1物理传感器

5.3.2化学传感器

5.4生物传感器及生物芯片

教学内容:介绍传感器的基本概念、构成、类型及其用途,重点介绍生物医学传感器的基本类型、原理及其临床应用。

 

第六讲 纳米生物医学工程

6.1纳米药物输送体系

6.2 纳米药物控释原理

6.3其他纳米生物技术

基本内容:介绍纳米药物输送体系的概念、体系组成,无机纳米粒子的特点及其在生物医学领域的应用。子解纳米生物材料的生物学效应及其毒理学。

 

第七讲 医学影像技术

7.1现代医学影像技术基础

7.1生物医学成像

教学内容:介绍临床上常用生物医学成像方法的基本原理和应用领域。

 

第八讲 现代科学新技术在生物医学工程中的应用

教学内容:介绍激光医学、核医学、新型超声医学以及红外技术在生物医学中的应用。

 

第九章 人工器官

9.1机械型人工器官之血液净化型

9.2其他机械型人工器官

9.3组织工程型人工器官

基本内容:介绍人工器官的概念,机械型人工器官的种类、临床应用及其特点。重点介绍了组织工程皮肤的概念、人工皮肤的构建原理、特点及临床应用。

预备知识

生物学、有机化学、人体解剖生理学、物理

证书要求

     总分100分,每讲由单元测验(80分)和课程讨论(20分)两部分构成。合格证书60分以上,优秀证书85分以上。

     1. 单元测验(80%):每次测验10-15题,包括单选题、多选题和判断题。

     2. 课程讨论(20%):获取分数需要在课堂交流区中发贴参加教师发起的讨论。


参考资料

[1] 刘昌胜. 现代生物化学工程丛书:生物医学工程. 1. 上海:华东理工大学出版社, 2012.

[2] 邓玉林. 生物医学工程学. 1. 北京:科学出版社, 2007.

[3] 国家自然基金委员会生命科学部. 未来10年中国学科发展战略:生物医学工程学. 1. 北京:科学出版社, 2012.

[4] 余建明. 医学影像技术学. 3版. 北京:科学出版社, 2014.

[5] Edward H S, James J C,生物医学信息学. 3. 罗述谦, . 北京:科学出版社, 2011.

[6] Ramakrishna S, Sampath Kumar T S, Ramalingam M, et al. Biomaterials——A nano approach. CRC. London, Taylor & Francis Group. 2010.

[7] 冯庆玲. 生物材料概论. 1. 北京:清华大学出版社, 2009.

[8] 相关生物医学工程领域、医学、生物材料类期刊论文、相关网络资源(如生物谷)

[9] 西安电子科技大学精品课程“医学成像与影像处理”

[10] 相关网络公开课



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