生物医学工程与生命科学的关系课件.pptxVIP

本一级学科中，全国有权授予研究生学位的单位共有 39个，参加评估的单位共有 16个。 其中：具有一级学科博士学位授予权的单位共有16个，参加评估的有10个；具有一个以上 (含一个)二级学科硕士学位授予权、但不具有博士学位授予权的单位共有23个，参加评 估的有6个，评估结果如下： 生物医学工程学科排名 生 物 医学工程定义 生物医学工程与生命科学的关系 .交叉学科发展的需要 . 巨大产业前景需要了解生物学家的需求 .细胞生物学是生命科学的基础前沿学科之一 对生命科学 的重大意义 . 生命科学的每一次重大进展都有赖于重要的研究手段和方法 的应用 – 16世纪末：光学显微镜的发明细胞学说 – X射线的发现(Nobel奖) 医学影像 – X射线衍射仪DNA双螺旋结构 – 电泳技术(Nobel奖) 分子生物学核心技术平台 – PCR仪(1989年Nobel奖) 分子生物学核心技术平台 – 膜片钳技术(1991年Nobel奖) 离子通道 – 质谱技术(2003年Nobel奖) 蛋白质表征 – 人类基因组计划(1990-)阵列毛细管电泳仪 . 2004年 Nature Methods创刊 分子影像学 分子成像技术 分 子 探 针 医学 影像学 分子探针/对比剂 生物分子 国内外现状 • 2000年7月，美国NIH投资2000万美元，开展小动物成像检测 方法项目 (SAIRPs)研究 • 美国NIH于2000年底成立了的国家生物医学影像与生物工程 研究所 (NIBIB) • 2002年8月在Boston会议上成立了美国分子影像学学会 • 2002-2003年美国NIH进一步投资4000万美元，重点发展以细 胞和小动物模型为对象的、分子水平的在体检测技术。 • 2004年美国NCI拨款1.55亿美元用于肿瘤成像与分子检测研 究。 • 目前世界上已经成立了500多个分子成像中心。 2002 测量深度 MRI 10-100mm Min/hrs 无限制 钆，镝和氧化铁离子 $$$ CT 50mm Min 无限制 碘 $$ 超声 50mm Min mm 微型气泡 $$ PET 1-2mm Min 无限制 18F ，11C ，15O $$$ SPECT 1-2mm Min 无限制 99mTc (亚稳态锝) 111In (铟) $$ 荧光反射成像 FRI 1-2mm Sec/min 1cm 荧光蛋白，近红外荧光染料 $ 荧光介导层析 成像FMT 1-2mm Sec/min 10cm 近红外荧光染料 $$ 生物发光成像 BLI mm Min cm 萤光素 $$ 活体显微成像 1mm Sec/min 400mm 荧光蛋白，发光蛋白， 近红外荧光染料 $$$ 常用成像技术参数比较NATURE REVIEWS 对比剂 成像方法 空间分辨率 时间分辨率 价格 几 报告分子的种类 . PET和SPECT—检测 射线 18F ，11C ，15O ， 99mTc ，111In (铟) 灵敏度： 10-10-10-12 mol/L . 光学成像—检测可见光和近红外光 荧光蛋白，近红外荧光染料、荧光素酶 灵敏度： 10-9-10-17 mol/L • MRI—检测无线电波 氧化铁离子、钆、镝 灵敏度： 10-3-10-5 mol/L 肿瘤的分子成像 MRI分子成像 (转铁蛋白-单晶体氧化铁的纳米颗粒) PET分子成像 (18F-FDG) 生物发光成像 (luciferase) 多模式分子成像 PET/CT • 动物模型： 荷LS174T肿瘤 (高表达癌胚抗原)的无胸腺鼠 • 分子探针： 124I-抗CEA 单链抗体 •分子成像： 24 h后 Concorde Focus microPET Imtek microCT 光学分子成像是分子成像的发展主流之一 • Special Section on Biological Imaging, SCIENCE VOL 300 4 APRIL 2003 • Focus on Optical Imaging, Nature Biotechnology, Vol. 21 No. 11,November 2003 • Special Section on Multiphoton Microscopy, Journal of Biomedical Optics, Vol. 8 No. 3, 2003 • Focus on Optical Imaging, Current Opinion in Biotechnology, Vol 16 No 1, 2005