《生物医学传感器与检测技术实验》教学大纲
张日欣李元斌
一、课程名称：生物医学传感器与检测技术实验
Experiments in Biomedical Sensor & Detecting Techniques
二、课程编码：0702831
三、学时与学分：24/1.5
四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，工程生理学，电子测试与实验，生物医学测量与仪器实验。
五、课程教学目标
1．本课程是生物医学工程专业的一门专业课，它应用电子技术，传感器测量技术和计算机技术，解决生物医学领域中的信号提取，检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题；
2．使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标，学习正确使用传感器，设计检测电路，掌握基本测量技术；
3．为医学仪器设计奠定基础。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●热敏器件及温度传感器特性实验（4学时）
●压力传感器性能实验（4学时）
●气敏传感器特性实验（4学时）
●光电式脉搏探测器（4学时）
● ECG前置放大器（4学时）
●陷波器仿真、制作与调试（4学时）
●安全隔离设计与调试（4学时）
● ECG放大器的整体调试（4学时）
● 12导联心电工作站的原理及使用（4学时）
八、教材及参考书：
教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月
参考文献：
1．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，1998年
2．生物医学电子学，蔡建新，张唯真，北京大学出版社，1997年
3．传感器原理与应用，黄贤钨，电子科技大学出版社，1999年
4．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，1986年
5．医学物理，刘普和，人民卫生出版社，1986年
6．医学仪器-应用与设计，约翰G.韦伯斯特，新时代出版社，1985年
7．Protel 98 for windows电路设计应用指南，程凡等，人民邮电出版社，1999年
九、考核方式
实验报告+实践表现
《生物医学测量与仪器实验》教学大纲
张日欣李元斌
一、课程名称：生物医学测量与仪器实验
Experiments in Biomedical Measure and Instrumentation
二、课程编码：
三、学时与学分：16/1
四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，工程生理学，电子测试与实验。
五、课程教学目标
本课程以测量方法为主导，同时介绍相关的医学仪器，将测量与仪器进行系统化讲授，展示了经典的生物医学测量方法及仪器，在生物电、非电生理生化参数的测量仪器，病房监护系统，医学超声测量与仪器等常规测量及仪器中引入各类医疗仪器新技术，使学生掌握生物医学测量原理和仪器使用。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●生物医学电极、仪器使用安全（4学时）
●血压测量原理和自动血压测量仪的使用（4学时）
●血氧饱和度的无损测量方法和仪器的使用（4学时）
●多参数监护仪的原理及使用（4学时）
●三维B超工作站的工作原理与使用（4学时）
●12导联脑电工作站原理与使用（4学时）
●运动参数测量仪的原理与使用（4学时）
●生理参数的远程传输及监控实验（4学时）
八、教材及主要参考书：
教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月
参考文献：
1．生物医学电子学高级教程，王保华，罗立民，南京东南大学出版社，2001 2．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，1998
3．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，1986
4．生物医学测量与仪器生物医学测量与仪器，王保华，复旦大学出版社2002年
九、考核方式
实验报告+实践表现
《数字信号处理实验》教学大纲
邹昂
一、课程名称：数字信号处理实验Experiments of Digital Signals Processing
二、课程编码：0702811
三、学时与学分：16/1
四、先修课程：微机原理、信号与线性系统
五、课程教学目标
1．本课程为生物医学工程专业的一门专业基础课，它是在离散时间信号的基础上处理信息；
2．它的常用数学工具是Z变换，其内容包括离散付里叶变换及其快速算法、数字滤波器的原理和设计方法、功率谱估计的经典方法；
3．通过本课程的学习使学生建立起离散信号的概念及在计算机上处理它的基本方法。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●数字信号基本运算的matlab实现（4学时）
●心电信号的快速付里叶变换（4学时）
●数字滤波器设计1－无限冲激响应滤波器设计（4学时）
●数字滤波器设计2－有限冲激响应滤波器设计（4学时）
●功率谱估计（4学时）
八、教材及参考书：
教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月
参考书：
1．数字信号处理，奥本海姆编，科学出版社，1983年
2．信号与线性系统，管致中等编，高教出版社，1996年
3．Digital signals Processing
WILLIAM D. STANLEY Old Dominion University
GARY R. Dougherty The new School
RAY Dougherty New Y ork university 1984
九、考核方式：
实验报告+实践表现
邹昂
一、课程名称：生物医学数字信号处理实验
Experiments of Biomedical Digital Signals Processing
二、课程编码： 0702841
三、学时与学分：16/1
四、先修课程：随机过程与数理统计微机原理信号与线性系统数字信号处理
五、课程教学目标
1．本课程为生物医学工程专业的一门专业课，它是在随机信号的基本分析方法基础上，结合生物医学信号的特点介绍常用的统计处理方法，包括生物电磁信号的起源及测量、离散随机信号、检测、估计、匹配滤波、维纳滤波、参数模型与自适应处理方法及上述方法的具体应用。
2．通过本课程的学习，使学生理解信号处理在提取生物弱电信号中的作用，并掌握运用计算机数据处理技术分析处理心电、脑电等随机生理信号。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●匹配滤波（4学时）
●维纳滤波（4学时）
●参数建模（4学时）
●随机梯度法的自适应处理（4学时）
●最小二乘法的自适应处理（4学时）
●脑电信号的采集与处理（4学时）
●诱发脑电的采集与特征提取（4学时）
八、教材及参考书：
教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月
参考书：
1.生物医学随机信号处理，沈凤麟、陈和晏编，中国科学技术大学出版社1999
2.生理系统分析白噪声法，P.Z. 马黑雷斯、V.Z. 马黑雷斯著钟延炯等译，科学出版社，1990年
3.现代生物医学工程，朱翠玲等编，中国科学技术出版社，1992年
九、考核方式
实验报告+实践表现
刘亚丰
一、课程名称：应用光子学基础实验
Experiments in Fundamentals of Applied Photonics
二、课程编码：0702791
三、学时与学分：16/1
四、先修课程：大学物理，物理实验
五、课程教学目标
为配合学生学习光子学基本理论的同时，重点掌握光子学在生命科学中应用的基本技术，让学生通过亲身体验来加深对当今生物医学光子学若干研究领域的了解，并学会利用不同的光子学技术对同一对象加以研究。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●用自准法测量薄透镜焦距（4学时）
●自组显微镜（8学时）
●自组望远镜（8学时）
●偏振光分析（4学时）
●阿贝成像原理和空间滤波（4学时）
八、教材及主要参考书：
教材：生物医学光子学实验讲义，骆清铭、朱丹等自编教材
参考文献：
1．Fundamentals of Photonics, by Bahaa E.A. Saleh and Malvin Carl Teich, Johns Wiley & Sons, Inc.
2．光子学基础，骆清铭、曾绍群自编教材
九、考核方式
实验报告+实践表现
刘亚丰
一、课程名称：生物医学光子学基础实验
Experiments in Fundamentals of Biomedical Photons
二、课程编码：
三、学时与学分：24/1.5
四、先修课程：大学物理，物理实验，光子学基础
五、课程教学目标
光子学与生命科学相互交叉形成了新的学科分支 生物医学光子学。生物医学光子学是生物医学工程学科的重要研究方向，包括生物光子学和医学光子学两个部分。本课程的目的在于向学生介绍生物医学光子学的基本设备、技术、方法和应用进展。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●单光子技术与弱光检测（4学时）
●荧光显微镜原理与使用（4学时）
●拉曼光谱实验（4学时）
●光镊与光阱力PN力测量（4学时）
●光谱仪与生物应用（4学时）
●双积分球系统测量组织光学参数（4学时）
●光学相干层析成像系统实验（OCT）（4学时）
●散斑显微成像系统（4学时）
● Nd：YAG激光器及其医学应用（4学时）
八、教材及主要参考书：
教材：生物医学光子学实验讲义，骆清铭、朱丹自编教材
参考文献：
1．Advances in Biomedical Photonics, edited by Qingming Luo, HUST Press, 2000
2．生物医学光子学原理与技术，骆清铭、曾绍群等自编教材
九、考核方式
实验报告+实践表现
李元斌张日欣
一、课程名称：微机式医学仪器设计实验Experiments in Design of
Microcomputer-Based Medical Instrumentation
二、课程编码：0811181
三、学时与学分： 16/1
四、先修课程: 工程生理学、电子电路（模拟与数字电路）、传感器原理及
应用、微机原理与医学仪器等课程。
五、课程教学目标
1．微机式医学仪器设计实验是基于微机应用于医学仪器方面开设的实验教
学，实验所用到知识包括：模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理及接
口、生物医学传感器和检测技术、微机式医学仪器设计等方面;
2．本课程是生物医学工程专业的一门综合性、实用性很强的专业实验课程，
该实验课以心电信号的采集、放大、安全处理、实时检测、联机串行通信、数据
的处理、存储、心电波形的显示等为主线, 对微机式医学仪器设计中常用的8位
微处理器、单片机的基本原理、组成、指令系统及接口电路、微机式医学仪器其
输出装置的有关原理与控制系统的各个方面进行研究。
六、适用学科专业
生物医学工程
七、基本教学内容与学时安排
●生物电前置放大器（4学时）
● 8051单片机仿真系统的配置及使用（4学时）
● 8051最小系统应用
——医学仪器输入输出电路（4学时）
●8155 RAM/IO/CTC实验
——医学仪器控制电路（4学时）
●医学仪器之间的串行通讯（4学时）
●生物信号的数据采集（4学时）
●心电信号数据的存储（4学时）
●可编程心电心音波仿真仪（6学时）
八、教材及参考书
教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书，张日欣、李元斌、邹昂
自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月
参考文献：
1. 微机式医学仪器设计，林家瑞等编，华中理工大学出版社 2001
2．医学微机仪器，朱泽煌著，清华大学生物医学工程与仪器教研组，1996
3. 微机在生物医学工程中的应用，叶大田等著，清华大学讲义，1993
4. 液晶显示器件应用技术，李维资等著，北京邮电学院出版社，1993
九、考核方式
实验报告＋实验表现
实验动物在生物医学各领域的应用 SICOLAB 在现代生命科学研究的事业中，实验动物是不可缺少的重要因素。目前公认的，“AEIR”是进行现代科学研究的四个基本条件，“A”即为Animal(动物)，“E”为Equipment(设备)，…l’为Information(信息)，…R为Reagent(试剂)。实验动物居于首位，由此可见其重要性，可以说近代生命科学的每一项重大成果都要应用实验动物。实验动物何以受到如此重视?它究竟为各项科学研究做出了那些贡献?下面分别做简单介绍。 (1)生命科学方面 这方面是比较直接的、大量的。生命科学中，人类的健康和福利研究离不丌应用实验动物。在对人的各种生理现象和病理机制及疾病的防治研究中，实验动物是人的替难者。譬如，癌症是威胁人类健康的最大疾病，由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物，对各种恶性肿瘤的致癌原因，尤其是化学致癌物质、病毒致癌、肿瘤的病毒、免疫、治疗等方面和研究有了极大的进展，计划生育研究有相当大的工作是在动物身上作的。巴甫洛夫条件反射试验和我国生物学家朱洗的无外祖父的蟾蜍，即由动物实验进行成功。各种疾病，如高血压、动脉硬化、心脏病、传染病及外科病等发病、治疗与痊愈的机制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的机理，都经过动物实验加以阐明或证实，这也就是SARS研究为什么离不开实验动物的原因了。因此，有人统计生物医学的科研课题有百分六十以上需要用实验动物，有许多课题的研究离开了实验动物就寸步难行。 (2)制药工来和化学工业方面 这方面对实验动物的依赖更为明显。药物和化工产品的副作用，对生命的影响程度包括致癌、致病、致畸、致毒、致突变、致残、致命，都是从实验动物的试验中获得结果。制药和化学工业产品如不用实验动物进行安全试验，包括三致(致癌、致畸、致突变)试验，给人类应用将会造成十分严重的恶果。如1962年，西德某药厂生产一种安限药Thalidomide，推广给孕妇使用，结果在若干年内发现畸胎发生率增高，究其原因就是与孕妇服用Thalidomide有关。制药、化工等工业的劳动卫生措施，特别是各种职业性中毒(如铅、苯、汞、锰、矽、酸、一氧化碳、有机化合物等)的防治方法，都必须选用实验动物进行各种动物实验后才能确定。实验动物也是医药工业上生产疫苗．诊断用血清，某些诊断用抗原，免疫血清等的重要材料，都是将菌毒种等接种于动物体内而制成。例如从牛体制备牛痘苗，猴肾制备小儿麻痹症疫苗，马体制备白喉、破伤风或气性坏疽等血清，金黄地鼠肾制备乙脑和狂犬病疫苗，小鼠脑内接种脑炎病毒后的脑组织制备血清学检验用的抗原等。 (3)畜牧科学方面 疫苗的制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、营养饮料的分析、保持健康群体以及淘汰污染动物等工作。都要使用实验动物。特别是在畜禽传染病的研究工作中，常急需要有合格的实验动物进行实验。目前在兽医科学研究上，由于所用试验动物或鸡卵不合乎标准，质量很差，严重影响科研效果。甚至在某些疫病的研究工作中，因无SPF动物和SPF卵，试验无法进行，所制各的疫苗的效果难以保证，导致大量畜禽病死，在经济上带来重大损失。如1981年，我国某兽医生物制品厂生产的猪瘟疫苗混有猪瘟强毒，结果注射后引起大批猪死亡，造成国家经济的很大损失，其原因是由于制苗所用的仔猪带毒，而安全检验用的动物数量和质量又符合要求所引起的，又如在生产鸡新域疫疫苗过程中，由于使用的鸡卵不是SPF鸡卵，使疫苗的质量得不到保证。 (4)农业科学方面 新的优良品种的确立除要做物理的、化学的分析以外，利用实验动物进行生物学的鉴定是十分重要和有意义的。化学肥科、农药的残毒检测，粮食、经济作物品质的优劣等，最后也还是要通过利用实验动物的试验来确定。化肥和农药是提高农业生产的重要材科，由于未经严格的动物试验而发生的问题很多。在合成的多种新农药化合物中，真正能通过动物试验对人体和动物没有危害的只占1／30，000，其余都因发现对人的健康有危害而禁用。例如我国过去大量使用有机氯农药，后也发现它们有致癌作用，70年代，我国从瑞士的汽巴——嘉基公司进口杀虫眯的生产流水线，化了大量投资建立了生产厂和20个车间，但就是因为忽略了动物的安全性试验而造成了很大损失。因为投产后，才从国外知道消息，杀早眯能致癌，国外已经不用。以后我国只好停止发展，但己造成损失。由此可见，用实验动物进行的安全性试验对农药、化肥等
《生物医学传感器与检测技术实验》教案大纲 张日欣李元斌 一、课程名称：生物医学传感器与检测技术实验 Experiments in Biomedical Sensor & Detecting Techniques 二、课程编码：0702831 三、学时与学分：24/1.5 四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，项目生理学，电子测试与实验，生物医学测量与仪器实验。 五、课程教案目标 1．本课程是生物医学项目专业的一门专业课，它应用电子技术，传感器测量技术和计算机技术，解决生物医学领域中的信号提取，检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题； 2．使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标，学习正确使用传感器，设计检测电路，掌握基本测量技术； 3．为医学仪器设计奠定基础。 六、适用学科专业 生物医学项目 七、基本教案内容与学时安排 ●热敏器件及温度传感器特性实验<4学时） ●压力传感器性能实验<4学时） ●气敏传感器特性实验<4学时） ●光电式脉搏探测器<4学时） ● ECG前置放大器<4学时） ●陷波器仿真、制作与调试<4学时） ●安全隔离设计与调试<4学时） ● ECG放大器的整体调试<4学时） ● 12导联心电工作站的原理及使用<4学时） 八、教材及参考书： 教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月 参考文献： 1．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，1998年 2．生物医学电子学，蔡建新，张唯真，北京大学出版社，1997年 3．传感器原理与应用，黄贤钨，电子科技大学出版社，1999年 4．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，1986年 5．医学物理，刘普和，人民卫生出版社，1986年 6．医学仪器-应用与设计，约翰G.韦伯斯特，新时代出版社，1985年 7．Protel 98 for windows 电路设计应用指南，程凡等，人民邮电出版社，1999年 九、考核方式 实验报告+实践表现 《生物医学测量与仪器实验》教案大纲
生物医学传感器与一般传感器相比，还必须满足 1.材料无毒，且与生物体组织有良好的相容性； 2.检测时，长期接触不会影响或尽可能少影响正常生理活动； 3.有良好的电气安全性 4.在结构和性能上便于清洁和消毒，防止交叉感染。 生物信号有哪些特点对医学传感器有哪些要求 特点：1.非电量信号；2.生物信号十分微弱；3.信噪比低；4.变化频率低；5.无创伤的检测； 要求：1.灵敏度高；2.信噪比高；3.良好的精确性；4.响应速度快；5.稳定性；6.互换性； 什么是应变效应什么是压阻效应两者有何异同 应变效应：金属电阻受力后尺寸变化引起阻值变化；压阻效应：半导体电阻受力后电阻率变化引起电阻值变化；同：都受到作用力，其结果都会导致电阻值的变化。异：导致阻值变化的原因不同，前者因尺寸变化引起，后者主要因电阻率变化引起。 直流单臂电桥的非线性误差如何产生如何解决 产生条件：△R1< 心电检测实验 实验目的 1.复习放大器,滤波器等相关知识, 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。 2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力. 3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。 实验器材 信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块 实验原理 1.心脏的基本构造和心电图(ECG) 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还 有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准ECG及参数如下： 典型心电图波形 目前ECG的测量技术已很成熟，标准ECG都打印在栅格纸上，标明X方向每格0.04秒，Y方向每格0.1mv.一般来说，P波表征心脏收缩期开始；QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；T波是心室舒张的结果，将延续到下一个P波止. ECG测量基本导联三角形(肢体)： 实验一 生物制品中水分的测定 干燥制品中水分含量的高低，直接影响冻干制品的质量和保存效期。冻干血浆水分含量愈低忿好，能使保存期延长，不易变性。活菌苗含水量过高，易造成活菌死亡或蛋白变性．使制品失效。但含水量过低，能使菌体脱水，同样会造成活菌死亡，降低效力。 方法一 直接干燥法 1、实验原理 基于生物制品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱重中的分压,使制品中的水分蒸发出来,同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,制品干燥的速度取决于整个压差的大小。 2、适用范围 本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量,故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分且对热稳定的各种冻干制品。 3、样品的制备、测定及结果计算 ①样品必须磨碎，全部经过20~40目筛，混匀。在磨碎过程中，要防止样品水分含量变化。一般水分在14%以下时称为安全水分，即在实验室条件下进行粉碎过筛等处理，水分含量一般不会发生变化。但要求动作迅速。制备好的样品存于干燥洁净的磨口瓶中备用。 ②测定时，精确称取上述样品2~10 g （视样品性质和水分含量而定），置于已干燥、冷却并称至恒重的有盖称量瓶中，移入95~105℃常压烘箱中，开盖2~4小时后取出，加盖置干燥内冷却0.5小时后称重。再烘1小时左右，又冷却0.5小时后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg 即算恒重。 ③测定结果按下式计算： 水分（%）= % 式中m 1 ----------干燥前样品于称量瓶质量，g m 2 ---------干燥后样品与称量瓶质量，g m 3 --------- 称量瓶质量 ， g 4、 操作条件选择 操作条件选择主要包括:称样数量,称量皿规格,干燥设备及干燥条件等的选择. ①称样数量：测定时称样数量一般控制在其干燥后的残留物质量在1.5~3g 为宜。对于水分含量较低的生物制品，将称样数量控制在3~5g 。 ②称量皿规格：称量皿分为玻璃称量瓶和铝质称量盒两种。前者能耐酸碱，不受样品性质的限制，故常用于干燥法。铝质称量盒质量轻，导热性强，但对酸性食品不适宜，常用于减压干燥法。称量皿规格的选择，以样品置于其中平铺开后厚度不超过皿高的1/3为宜。 1003 121?--m m m m 生物医学工程大实验报告 生物医学工程大实验报告实验目的心电检测实验 1.复习放大器 , 滤波器等相关知识 , 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。 2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力. 3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。 实验器材信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块实验原理 1.心脏的基本构造和心电图 ECG 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支束，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞窦房结内的自律作用下，通过房.室.神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经 兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支束的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为 ECGelectrocardiogram--- 心电图，早在1903 年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的 ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准 ECG及参数如下典型心电图波形目前 ECG的测量技术已很成熟，标准 ECG都打印在栅格纸上，标明 X 方向每格 0.04 秒， Y 方向每格 0.1mv.一般来说， P 波表征心脏收缩期开始； QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始； T 波是心室舒张的结果，将延续到下一个 P波止.ECG测量基本导联三角形肢体导联1 右手接电极白左脚接电极红导联3 左手接电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下18 公分处，红的电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为2 导联 ECG；不同导联接法测量的 ECG波形不同，表征的医学意义也不同；实际上 ECG已经有用12 导联测量的心电图机，24 小时动态 ECG记录仪也是医院常用的仪器 .2.心电信号的电特征分析心电信号的频率范围在 0.05-100Hz 以内，而90的 EEG频谱能量集中在 0.25-35Hz 之间，心电信号频率较低，大量是直流成分。人体信号是一 概论 1不属于与原核细胞型微生物的是 B病毒 A 细菌 B 病毒 C 立克次体 D支原体 E衣原体 2属于非细胞型微生物的是（病毒亚病毒朊粒） E HIV 3属于真核细胞型微生物的是（真菌原虫）D霉菌 4属于原核细胞型微生物的是 B 志贺菌 5下列叙述正确的是多选 ABCE A荷兰列文虎克发明显微镜 B 德国郭霍提出了郭霍法则 C 法国巴斯德有机物的发酵是因酵母菌的作用 D 英国医师琴纳创立了固体培养基分量细菌方法 E英国李斯特床用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具消毒 备注：荷兰列文虎克发明显微镜、德国郭霍首创固体培养基提出了郭霍法则、英国医师琴纳发明牛痘预防天花、法国巴斯德创造了巴氏消毒法、英国李斯特床用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具消毒、俄国伊凡诺夫斯基发现第一种病毒烟草花叶病毒、德国的细菌学家欧立希首先合成治疗梅毒的坤凡纳明、英国的细菌学家弗来明首先发现青霉素能抑制金黄色葡萄球菌的生长、法国巴斯德有机物的发酵是因酵母菌的作用 6有关正常菌群叙述正确的是：BCE B正常菌群对保持人体生态平衡和内环境的稳定有重要作用 C 正常菌群受到破坏会导致菌群失调 E 正常菌群在正常情况下是无害的 7属于非细胞型微生物是AE A HBV E流行性感冒病毒 B新生隐球菌C肺炎支原体D百日咳鲍特菌8检测某些细菌特征性酶：共用题干 1问快速检测沙门菌的酶 B辛酸酯酶 2问检查卡他莫拉菌最特异的酶 B丁酸酯酶 3问检查难辨梭菌特有的酶是 D 谷氨酸脱氢酶 4问检查白色念珠菌的酶是 E脯氨酸肽酶（及N-乙酰D半乳糖苷酶） 5问筛查O157：H7大肠埃希菌常用的酶 C葡葡糖醛酸酶 细菌感染及其检验技术 1用于化脓链球菌鉴定的抗生素敏感性试验是 D 0.04ug杆菌肽实验 2以抗毒素免疫为主的感染性疾病 C 破伤风梭菌感染 3 下列属于原核细胞微生物的是 B 细菌C 支原体 D立克次体 4 细菌致病强弱主要取决于细菌的 C 侵袭力 D毒力 5 细菌基本检验技术包括传统检验技术和现代检验技术 1问不属于传统检验技术的是 E免疫银光技术 2问不属于现代检验技术的是 A 染色标本技术 6细菌的致病性主要取决于三方面：细菌的毒力侵入的数量及侵入的途径 1问表示细菌致病性强弱程度的是 B毒力 2问有关致病性说法错误的是 B不同细菌所致疾病的过程大致相同 7细菌基本结构包括细胞壁细胞质细胞膜及核质等 1问革兰阳性和革兰阴性菌的细胞壁共同成分 E 肽聚糖 收稿日期：２００７－１０－２６ 作者简介：夏西泉（１９６９—），男，重庆市人，重庆电子工程职业学院，高级讲师，主要从事传感与检测技术、通信技术的教学与研究； 曹毅（１９６７—），男，重庆市人，副教授，重庆城市管理职业学院电子信息工程系主任，主要研究方向为计算机网络通信、生物医学信息处理。 第１７卷第１期重庆职业技术学院学报Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．１２００８年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｎ．２００８ 传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志，它是现代生物医学、自动化检测、环境保护等应用领域不可缺少的功能器件，它与通讯技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。２１世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探索领域和空间的拓展，人们需要获得的电子信息种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息采集技术———传感技术必须跟上信息化发展的需要。生物传感器是近几十年内发展起来的一种新的传感器技术。有人把２１世纪称为生命科学的世纪，也有人把２１世纪称为信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学与信息科学之间发展起来的一个交叉学科。 １生物传感器的定义 生物传感器定义为“使用固定化的生物分子 （ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）结合换能器，用来侦测生体内 或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置”。生物传感器由两个主要关键部分所构成，一为来自于生物体分子、组织部分或个体细胞的分子辨认组件，此一组件为生物传感器信号接收或产生部分，另一为属于硬件仪器组件部分，主要为物理信号转换组件，主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。 然而，随着当前各种新材料、新原理和新技术的不断发展，特别是微电子机械系统（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅ ｍ，ＭＥＭＳ）技术和生物芯片技术的出现，目前生物传感器 的概念已经跳出了原来狭义的圈子，扩展为以微型化、集成化、智能化和芯片化为特征的生物检测、处理的微系统。 ２生物传感器的结构与原理 ２．１生物传感器的结构 生物传感器由两个主要关键部分所构成，第一部分 是识别部件，如酶、微生物、细胞或组织、抗原或抗体等；第二部分是转换部件，将其他物理量转换成电学量（电压或电流），如：温度转化为电压，力学压力量转换为电学量等。其余为辅助部分，完成系统测量或控制的功能。生物传感器的组成框图如图１所示。 ２．２生物传感器的原理 被测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别（特异性结合）后，发生物理或化学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经信号处理单元处理后输出，便可知道待测物的相关信息。 ３生物传感器的种类 根据生物传感器组成部分（识别部分和转换部分）的 材料或原理的不同，可以有以下不同的分类方法。 （１）按照其感受器中所采用的生命物质分类，可分为微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、ＤＮＡ传感器等。 生物医学传感器的发展与应用综述 夏西泉１，曹 毅２ （１．重庆电子工程职业学院，重庆４０１３３１；２．重庆城市管理职业学院，重庆４０００５５） 摘要：随着现代生物工程技术的发展和需要，生物医学传感器的研究与开发得到了长足发展，特别是微传感器及生化传感器是目前发展的前沿技术，本文对生物医学传感器的发展、原理、应用领域以及发展趋势等作了详细论述。 关键词：生物医学传感器；传感器；应用中图分类号：Ｑ－１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－００６７（２００８）０１－０１４９－０４ 图１生物传感器结构框图 1、什么叫生物医学仿真？ 答：生物医学仿真就是通过利用计算机系统模拟真实医学实验场景，计算机系统将来自CT、MRI或PET三维图像进行几何重构生成三维模型重建，构成逼真的三维医学影像，并通过虚拟现实的科技手段显示出来，为使用者提供一个真三维的立体的人体生物模型，作为科研、教学、培训和分析的依据，使使用者通过视觉、听觉和触觉感知来学习医学外科手术及实验的各种基本技能，不仅如此，该技术还能在可视化技术的基础上进一步实现放射治疗、矫形手术等的计算机模拟及手术规划 2、为什么要做生物科学仿真？ 医疗教学实验方面：(1)仿真器件消耗低、维护简单。 电子仿真教学可大量减少真实设备的使用、降低器件的损 耗，同时维护简单，从而方便了使用者操作、也降低了实 验成本。 (2)操作使用灵活、提升实验效率。 使用仿真软件，简化了实验仪器设备，使教授者缩短授课 及相关演示的时间，使教学更加清晰、直观。 （3）使训练者从外部观察到人体内部状况，准确地确定病变 体的空间位置、大小、几何形状以及它与周围生物组织之间 的空间关系，从而及时高效地诊断疾病。为医学研究和教学 的发展发挥巨大的作用。 （4）可以进行一些危险级系数大或者材料紧缺的实验，不仅可 以进行无限次实验，还能够自动比对生成实验数据，更加科 学精确。 （5）使实验报告的形式多样化。传统的实验报告形式单一，测 试数据抄袭现象严重，而电路仿真实验，可以随机、灵活布 局，有选择地、个性化地进行打印输出，这可激发学生的积 极性、创新性，从而杜绝实验报告抄袭的现象。 医疗手术方面：（1）虚拟手术系统可协助建立手术方案，帮助医生合理，定量 地定制手术方案，辅助选择最佳手术途径、减少手术损伤、 减少对组织损害、提高病灶定位精度，以便执行复杂外科手 术和提高手术成功率等；可以预演手术的整个过程以便事先 发现手术中可能出现的问题，使医生能够依靠术前获得的医 学影像信．E-，建立三维模型，在计算机建立的虚拟环境中 设计手术过程、切口部位、角度，提高手术的成功率． (2) 以显微手术为例，利用虚拟手术系统做显微外科手术时，可 将手术部位放大，医生即可按照放大后的常规手术动作幅度 操作，与此同时，虚拟手术系统又把医生的这种常规幅度的 手术动作缩小为显微手术机械手的细微动作，从而明显地降 低了显微外科的难度。 （3）远程手术是利用虚拟现实技术，通过远程控制操作设备与远 距离医院建立起远程医疗系统，医生只需对虚拟患者进行 手术，并通过因特网将其动作传递到远端的手术机器人， 由机器人对患者进行手术。 3、举例详细说明生物仿真方法科技。 2012年上半年生化考试复习题 一：单选题 1．琼脂糖凝胶电泳用pH8.6的巴比妥缓冲液可以把血清蛋白质分成五条区带，由正极向负极数起它们的顺序是：（ B ） A．白蛋白、β-球蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、γ-球蛋白 B．白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白 C．白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、γ-球蛋白、β-球蛋白 D．α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白、白蛋白 E．白蛋白、β-球蛋白、α1-球蛋白、γ-球蛋白、α2-球蛋白 2．已经确定的稳定而均一的物质，它的数值已由决定性方法确定，所含杂质也已经定量，该物质为:（ A ） A.一级标准品 B.二级标准品 C.校准品 D.控制物 E.参考物 3．从结构上看能较好的避免交叉污染的自动生化分析仪是:( B ) A.流动式 B.分立式 C.离心式 D.单通道式 E.多通道式 4．临床生物化学检验中应用最广泛的一类分析技术是：（ C A. B. C. D. E.原子吸收分光光度法 5．离心机砖头的旋转速度为20000γ/min的离心为：（ C ） A．低速离心 B．平衡离心 C．高速离心 D．超速离心 E．等密度离心 6．反映神经系统疾病最好的测定标本是：（ C ） A.血清 B.全血 C.脑脊液 D. E.溶血血清 7．由实验室自己配置或为商品，其中有关物质的量由参考方法定值的标准品为（ B ）A．一级标准品 B．二级标准品 C．控制物 D．参考物 E．原级参考物 8．经过详细的研究，没有发现产生误差的原因或在某些方面不够明确的方法为（ A ）A．决定性方法 B．推荐方法 C．参考方法 D．常规方法 E．对比方法 9．影响电泳的因素包括：（ D ） A.电场强度 B.电泳缓冲液的PH值 C.电泳缓冲液的离子强度 D.以上都是 E.以上均不是 10.干化学自动生化分析仪的光学系统是：（ B ） A.分光光度计 B.反射光分析仪 C.比色计 D.浊度计 E.原子吸收光谱仪 11.下列哪项不属于NCCLS所规定的纯水等级标准的特性指标：（ C ） A.微生物含量 B.电阻率 C.钙离子 D.PH值 E.硅 12.有关比浊测定法的描述哪项是错误的：（ D ） A.比浊法不是比色分析 B.比浊法分为化学比浊法和免疫比浊法 C.免疫比浊法分为透射比浊法和散射比浊法 D.分立式自动生化分析仪不能做散射比浊分析 Ｅ.干片式生化分析仪不能做比浊分析 13.临床生化实验室用水一般采用：（ B ） A.一级水 B.二级水 C.三级水 D.次级水 E.自来水 14. 生化质控目的是:（ E ） A.使随机误差逐渐缩小 B.消灭随机误差 C.使随机误差得到监测和及时发现 生物制品检验技术实验总结报告 前言： 生物制品是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人工原组织和液体等生物材料制备的。用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品[1]。 一、概述： 生物制品的种类，根据采用的材料、制法或用途不同，可分为六类：疫苗类药物、抗毒素及抗血清类药物、血液制品、重组DNA制品、诊断制品以及其他制品[2]。生物制品的特点，分子量不是定值、生化法结构确证、需检查生物活性、要求安全性检查、需做效价测定[3]。生物制品检验的性质是运用化学或生物化学的方法和技术来研究生物制品的质量及其控制方法，是一门研究和开发生物制品及其质量控制的“技术学科”[4]。此次生物制品检验技术实验主要包括生物制品中水分的测定、生物制品中蛋白质含量的测定、氨基酸的分离鉴定。 二、实验原理： 实验一生物制品中水分的测定 此次实验运用直接干燥法测量奶粉中水分的含量。其原理基于生物制品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱重中的分压,使制品中的水分蒸发出来,同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,制品干燥 的速度取决于整个压差的大小[5]。 实验二生物制品中蛋白质含量的测定 此次实验运用经典的凯氏定氮法测量蛋白质含量，其原理是样品用浓硫酸消化时，其中的含氮有机物分解放出氨，氨与硫酸化合生成硫酸铵。在消化时常加入硫酸铜和硫酸钾作催化剂，以加速分解速度并提高消化的温度。消化完毕，加入强碱使消化液中的硫酸铵分解，放出氨。利用蒸汽蒸馏法，用硼酸溶液吸收蒸馏出来的氨，氨与硼酸溶液中的氢离子结合生成离子，使吸收液中的氨离子浓度下降，然后用标准酸溶液滴定，使吸收液中的氢离子恢复到原先的浓度，即可从消耗的酸量，计算样品中的含氮量。样品消化，蒸馏的化学反应可归纳如下[16]： 大连理工大学 实验报告 课程：生物医学仪器实践 院系：电子信息与电气工程学部 班级：电医1001 姓名：梅世宇 学号：201058002 指导老师：覃开蓉朱勇 2011 年07 月10 日 一.实验 1.测试时间7月5日上午8:00-8:40 测试人:梅世宇女一般健康18岁 仪器:傻瓜式血压心率测试仪 地点:大黑楼c座 3.曲线图 4.分析 由曲线图分析可知,心率血压的变化与运动速度有关,速度快,心率升高,高压升高,低压降低. 5.质疑 此次实验很不严谨很不完善,由于个人的原因,没能控制准确路程,时间,速度,于是跑得很乱,导致实验结果很不明确. 6.改进方案 1,相同速度不同路程分别测试心率,高压,低压; 2,相同路程不同速度分别测试心率,高压,低压; 3,进行比较; 4,限于时间因素,可以每次做实验的同学进行沟通分组分别完成1,2不同条件下的结果. 二．Edwin智能管理机 1.效果案例 小萌是IBME设计部新上任的主管，资历不深厚，刚接过上届主管的工作，从专职设计师转变到到管理层的她担心自己协调不好所以信心不是很足。顶着上下的压力，她早早来到公司，习惯性的走到edwin前，edwin依旧很快显示出签到成功的界面并大声问候：“亲爱 的萌，早上好！工作愉快！！”小萌想回应一句，但疲劳纠结的大脑竟想不出一句完整的话，于是看着显示器上的几句话，第一句是“走自己的路，也要听别人的话"，第二句是公司的创业口号”better BME，better story”，第三句竟然是前任主管说过的一句话”设计与技术齐飞”。小萌琢磨着，慢吞吞的念出第三句话。edwin屏幕上竟出现了CEO的画面，他认真的望着小萌说：”有困难大家一起克服！“小萌忽然意识到自己不是孤军奋战，她需要去多听大家的想法和建议。压力一下减轻了很多，困难还是有的，但集体的力量是无穷的。她很快适应了现在的工作并得到了大家的一致认可。 最近管理人员在研究电脑的员工心情曲线反应中发现曲线普遍 呈倒V型，于是立刻锁定曲线上升阶段和下降阶段对应的时间段， 找到在这个时间段公司出台的新计划和改动。一个是公司人员部门之间的大调动，另一个或许是edwin记录心情功能的添加？经分析，前一个改动不会引起员工情绪的相同变化。问题出现在后者？经过调查，原来edwin新功能增加之初，确实带来很好的效果，大家很高兴去尝试并带动愉快的心情。但是后来员工习惯并厌倦，语调不是很高亢，很多员工签完到就匆匆离开了，并且新功能的增加延长了签到时间给员工带来不便并造成一定的混乱。 2.功能概况 Edwin是一台集人脸识别签到功能与心情分析功能一体的智能 识别机,他装置在IBME公司进门的大厅墙壁上。edwin屏幕一开始显示摄像头前的实时动态，一旦有员工接近，即采集人像进行识别，完 一、高速离心机 原理：离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。其主要 分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。过滤式离心机的主要原理是通过高速运转 的离心转鼓产生的离心力（配合适当的滤材），将固液混合液中的液相加速甩出转鼓，而将固相留在转鼓内，达到分离固体和液体的效果，或者俗称脱水的效果。沉降式离 心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力，加快混合液中不同比重成 分（固相或液相）的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。高 速冷冻离心机一般最大转速为10000～30000rpm，最大相对离心力为90000×g左右，最大容量可达3升，分离形式也是固液沉降分离，转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、一般都有制冷系统，以消除高速 旋转时转头与空气之间摩擦而产生的热量，离心室的温度可以调节和维持在0～40℃，转速、温度和时间都可以严格准确地控制，并有指针或数字显示 使用方法：一、离心机的准备： 在离心操作前必需首先准备好离心机。备机包括：1.机型的选择：即根据具体的实 验要求选择水平式离心机或斜角式离心机。2.离心套筒的准备：检查离心套筒内是否 有橡皮缓冲胶垫，胶垫上若附着碎玻璃等杂物应清除。3. 离心机检查：检查离心机安 放是否平稳，转轴是否牢固，润滑是否良好，离心腔内有无异物，缸盖能否锁紧等。 二、电源的准备 电源应选择与离心机使用说明书相吻合的电源，电原插座必须有地线以保证离心安全。若实验室没有合适的电源，则应重新安装电源线，电源插座应靠近离心机以方便 操作。 三、平衡附件的准备 平衡附件包括：1.天平：普通离心机用1／1000的台秤进行离心平衡，台平上固定两个等重的烧杯，以备平衡之用。2.离心管和配平管：离心管用于装离心液，配平管 用于装配乎液 (注意：配平管的长度一般不宜超过离心管的长度，以避免水平离心时被转轴打碎)。3.烧杯与皮头吸管：烧瓶用来盛配平液，皮头吸管用来吸配平液进行配平。 四、离心液的准备 离心液应根据具体的实验要求进行准备。 五、试机 在以上准备完成以后，应先让离心机进行空载运转，密切观察空载运转情况是否正常，在无异常时方可进行离心。 生物化学检验技术习题 1、配制0.4MNaOH溶液1000ml，需NaOH多少克（A） A、16g B、32g C、8g D、160g E、320g 2、配制0.5M HCl400ml，需1M HCl溶液多少毫升（C） A、20ml B、30ml C、200ml D、180ml E、100ml 3、新购置的玻璃器材应选用哪种溶液侵泡过夜（E） A、自来水 B、浓HCI C、铬酸洗液 D、1%NaOH E、2%HCI 4、下列玻璃器材不属于玻璃量器的是（D） A、量杯 B、刻度吸管 C、量筒 D、试剂瓶 E、容量瓶 5、可见光谱区的波长范围是（D） A、200~300nm B、300~400nm C、400~600nm D、400~760nm E、700~1000nm 6、某物质溶液吸收光谱曲线上最大吸收峰所对应的波长，称为该物质的（B） A、特殊波长 B、最大吸收波长 C、最小吸收波长 D、综合波长 E、以上都不对 7、标准曲线的“线性范围指的是（A） A、标准曲线上呈直线的范围 B、标准曲线上呈曲线的范围 C、标准曲线上直线段与曲线段之间的店（即拐点） D、整条标准曲线的范围 E、以上都不对 8、在某项比色过程中，因不小心将测定管打翻，管内比色液仅剩2ml左右，现改用光径0.5cm的比色杯（原来是1cm），测定结果查原标准曲线。这时应是（B） A、A值直接查标准曲线 B、A值X2后查标准曲线 C、A值/2后查标准曲线 D、A值查标准曲线后X2 E、A值查标准曲线后/2 9、某有色物质三种浓度比为2:3:6的溶液，按顺序分别置于三种光径比为3:2:1的比色杯比色，其A值比应是（按顺序）（A） 第一章 传感器与生物医学测量 （1）国家标准(GB7665—87)关于传感器的定义，传感器的组成部分及其作用。 定义：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器的组成：敏感元件，转换元件，信号调节转换电路，辅助电源 传感器的作用：将一种能力转化为另一种能量形式。 （2）生物医学测量仪器的三个主要部分及其所起作用。 ? 传感器和电极 ? 放大器和测量电路 ? 数据处理和显示装置(现代生物医学测量仪器已包括治 疗仪器组成完整的生物医学仪器，也包括基于网络的数据传输部分。) （3）常见生理参数的测量范围（心电，脑电，肌电） 心电图ECG :（所用传感器）体表电极 (幅值)50uv —5mv (频率)0.05—100Hz 脑电图EEG :头皮电极 2—200uv 0.5—100Hz 肌电图EMG:针电极 20uv —1mv 10Hz —20kHz （4）通过人体的低频电流（直流～1KHz ）对人体的作用有三个方面。 ? 产生焦耳热； ? 刺激神经、肌肉等细胞； ? 使离子、大分子等振动、运动、取向。 第二章 生物电信号的特征 （1）什么是膜电位？静息时细胞膜内外常见离子浓度情况如何？ 膜电位（membrane potential ）：在可兴奋组织（如神经，肌肉或腺组织）的细胞膜内外，存在着不同的带电离子。膜外呈正电，膜内呈负电，存在着一定的电位差。平时呈现静息电位,细胞膜内介质的静息电位约为-50mV ～-100mV ，细胞内带负电,细胞外带正电。（静息电位（resting potential ）：是指细胞未受刺激时的膜电位，即处于静息状态下，细胞膜两侧存在的电位差。） 静息时: ? K + 的膜内浓度比膜外高30倍; ? Na +的膜外浓度比膜内高10-15倍; ? CL -的膜外浓度比膜内高4～7倍; ? Ca 2+ 的膜外浓度比膜内高104 倍; ? 蛋白质阴离子的膜内浓度比膜外高等 由此可知,膜内外的K + 、Na + 、CL -、Ca 2+ 等离子之间各有一定的浓度差形成浓度梯度。 （2）能斯特(Nernst)方程以及利用能斯特方程求静息时K + 的平衡电位ε k 。 （式中ε为扩散电位差，生理学上为 膜两边的跨膜电位） 例子：已知人体神经细胞内、外K + 的有效浓度分别为[K + I ]和[K + o ]（单位为mol/L ），则根据Nernst 方程式计算出 K + 的平衡电位εk : k=1.38x10-23 J·K -1)，T 为绝对温度(K)，Z=+1，e=1.60x10-19 C 在人体体温(37℃)下，若将各项值代入，则Nernst 方程式可化为: 代入表2.1给出参数,得εk =-89mV,理论计算值与实测结果（－ 86mV ）很接近。 （3）细胞膜的模拟等效电路 细胞膜等效电路为电容和电阻并联形式。 例子：若细胞膜面积S=5x10-6cm 2,厚度d=10-6 cm,ε=3.26 膜的电容值：d S C ε4==1.3pF=1.3×10-12 F(法拉) 若已知膜电位为V = - 86mV ，代入公式Q = CV,可求得应带的电量为Q=1.3×10-12 × 0.086 = 1.1×10-13 库仑(C)。 这些电量应是Q/e 个K + 离子所有,已知e=1.6×10-19 库仑（即K + 离子的电量）,得参与扩散的K + 离子数应为：Q/e = 6.9×105 。 已知典型的细胞体积为10-9 cm 3 ,K + 离子的浓度约为0.14克分子/升,或每立方厘米约有0.14×6×1023 /1000 ≈1020 个离子。 照此计算,每一细胞内就有：1020 ×10-9 =1011 个K + 离子,其中只有6.9×105 个K + 离子向膜外扩散 （4）什么是动作电位，动作电位在去极化和复极化过程中各个时期的特点（包括时程，电位幅度，K + 、Na + 、Ca 2+ 离子运动情况）。 心肌细胞受到窦房结发来的电脉冲剌激时(阈剌激),受剌激部位膜电位将发生短暂的电位变动，最初膜电位升高,接着慢慢恢复到原来静息电位水平。这个过程经历300ms 时程,膜电位的变动,生理学上称为“动作电位”。 1.去极化：去极化即除极,是动作电位的0期。（当可兴奋的细胞受到外界剌激,如给它以电剌激,剌激电流从膜内流向膜外,因此膜的极化状态减弱,称之为去极化。） ? 表现：去极化达到一定临界水平,即阈电位,便产生兴奋。 这时细胞膜的极化现象消除,出现膜内为正、膜外为负的反极化状态:在短时间内由-50mV —100mV 变到+20mV —+40mV ,构成动作电位上升支(去极相)。快钠通道“开放”，Na + 通过快钠通道,向膜内迅速扩散,使膜电位升高得很快,最快变化率可达800v/s,上升幅度大(-80mV 至＋30mV)。 ? 特点：对于心肌细胞,此期历时很短,仅1～2ms 。 2.复极化：是从去极化电位达到正峰值后开始,一直恢复到静息电位水平状态之间的过程。（动作电位的产生,取决于细胞膜两边的电压和膜对于Na + 、K +随时间变化的通透性。） 1期:亦称快速复极初期，Na + 向内扩散减慢,而K + 的向外扩散则缓慢地上升,两者达到动态平衡。膜外CL -浓度高于膜内4～7 倍,而且此时膜内电位为正,高于膜外,故CL - 借助于浓度差和电位差两者的作用而大量向内扩散,使细胞内的电位逐渐降低。1期占时平均约10ms 。 2期:缓慢复极期或平台期，胞外Ca 2+ 浓度比细胞内高得多，此期慢钙通道‘早已开放’,并且开得很大，Ca 2+ 在浓度梯度作用 )(] [] [lg 3.2mV K K e T O I k + +Z -=κε)(] [] [lg 51.61m V K K O I k + +-=ε 1、[判断题]实验室灭火的方法要针对起因选用合适的方法。一般小火可用湿布、石 棉布或沙子覆盖燃烧物即可灭火。（分值1.0） 你的答案：正确 2、[判断题]有“严禁烟火”警示牌的大楼和实验室，可不必配置必要的消防、冲淋、 洗眼、报警和逃生设施和有明显标志。（分值1.0） 你的答案：错误 3、[判断题]实验大楼因出现火情发生浓烟时应迅速离开，当浓烟已穿入实验室内时， 要沿地面匍匐前进，因地面层新鲜空气较多，不易中毒而窒息，有利于逃生。当逃到门口时，千万不要站立开门，以避免被大量浓烟熏倒。（分值1.0） 你的答案：正确 4、[判断题]消防队在扑救火灾时，有权根据灭火的需要，拆除或者破损临近火灾现 场的建筑。（分值1.0） 你的答案：正确 5、[判断题]在扑灭电气火灾的明火时，用气体灭火器扑灭。（分值1.0） 你的答案：正确 6、[判断题]发现火灾时，单位或个人应该先自救，当自救无效、火越着越大时，再 拨打火警电话119。（分值1.0） 你的答案：错误 7、[判断题]扑救气体火灾切忌盲目扑灭火势，首先应切断火势蔓延途径，然后疏散 火势中压力容器或受到火焰辐射热威胁的压力容器，不能疏散的部署水枪进行冷却保 护。（分值1.0） 你的答案：正确 8、[判断题]消防工作的方针是：“预防为主，防消结合”，实行消防安全责任制。（分 值1.0） 你的答案：正确 9、[判断题]所有的火灾刚开始时都是小火，随着火灾的发展输出的热量越大，火灾 蔓延的速度和范围也愈大，所以扑灭初起火灾最容易的。（分值1.0） 你的答案：正确 10、[判断题]万一发生了火灾，不管是否是电气方面引起的，首先要想办法迅速切断 火灾范围内的电源。（分值1.0） 你的答案：正确 11、[判断题]V类放射源的下限活度值为该种核素的豁免活度。（分值1.0） 你的答案：正确 12、[判断题]Ⅲ类放射源为危险源。在没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人 造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡。（分值1.0） 你的答案：正确 13、[判断题]Ⅰ类放射源为极高危险源。在没有防护情况下，接触这类源几分钟到1 小时就可致人死亡。（分值1.0） 你的答案：正确 14、[判断题]使用手提灭火器时，拨掉保险销，握住胶管前端，对准燃烧物根部用 力压下压把，灭火剂喷出，左右扫射，就可灭火。（分值1.0） 你的答案：正确 15、[判断题]实验大楼出现火情时千万不要乘电梯，因为电梯可能因停电或失控，同 时又因“烟囱效应”，电梯井常常成为浓烟的流通道。（分值1.0） 你的答案：正确 16、[判断题]火灾对实验室构成的威胁最为严重，最为直接。应加强对火灾三要素（易 燃物、助燃物、点火源）的控制。（分值1.0） 你的答案：正确 17、[判断题]灭火器按其移动形式可分为：手提式和推车式。（分值1.0） 你的答案：正确 18、[判断题]不得堵塞实验室逃生通道。（分值1.0） 你的答案：正确 19、[判断题]液体着火时，应用灭火器灭火，不能用水扑救或其它物品扑打。（分 值1.0） 你的答案：正确 20、[判断题]岗位消防安全“四知四会”中的“四会”是指：会报警，会使用消防器 材，会扑救初期火灾，会逃生自救（分值1.0） 你的答案：正确 21、[判断题]身上着火被熄灭后,应马上把粘在皮肤上的衣物脱下来。（分值1.0）你的答案：正确标准答案：错误生物医学工程大实验报告
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