电子信息技术在医疗领域的应用和发展

第一篇：电子信息技术在医疗领域的应用和发展

电子信息技术在医疗领域中的 应用和发展

尹叶子 赵图华

20世纪以来，随着计算机科学和信息技术的数字化发展，电子信息技术在医学科技领域中得到广泛的应用、交叉、渗透、融合，形成了许多崭新的医学科技理念、方法、技术和手段，促使I临床医学、基础医学、预防医学、医学工程、医院管理和卫生管理等各方面学科知识和实际丁作都产生了质的飞跃。本文从医疗设备数字化、医疗机构信息化和医疗诊治远程化三方面阐述现代电子信息技术在医疗领域中的应用和发展。1 医疗设备数字化

医疗设备中最具代表性的数字化技术是：医学影像数字化技术；电生理参数检测与监护技术；临床检验数字化技术[1]。1.1医学影像数字化技术

医学影像数字化技术主要是指医学影像以数字方式输出，直接利用计算机对影像数据快捷地进行存储、处理、传输和显示。目前比较成熟的医学影像数字化技术设备有：计算机断层扫描系统(CT)、多层螺旋CT(multislice spiral CT，MSCT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射型计算机断层显像(positronemission computed tomography，PECT)、计算机放射摄影(computed radiography，CR)和数字放射摄影(digital radiography，DR)、数字减影血管造影(digital substractionangiography，DSA)等，为介入治疗、心脏搭桥手术等高科技治疗手段的应用提供了良好的发展平台。医学图像归档和通讯系统(picture archiving and communication system，PACS)是数字化医学影像系统的核心构架，是沟通医院影像设备和医生的桥梁，也是未来数字化医院的组成之一。随着计算机技术、网络技术以及数字成像技术的发展，PACS将成为影像科室的重要组成部分。

1．2电生理参数检测与监护技术

电生理技术是指以多种形式的能量刺激生物体，测量、记录和分析生物体发生的电现象(生物电)和生物体的电特性的技术。临床检测中的脑电图(EEG)、肌电图(EMG)、脑阻抗血流图(REG)等均是电生理参数检测技术的典型应用。1CU等监护室中的多导生理监护仪、24h动态监护仪、胎儿监护仪、睡眠监护仪等仪器

都是电生理监护技术的成熟产品。1．3临床检验数字化技术

临床检验作为临床医学的一个分支在临床需求的推动下，是应用电子、信息、生物等学科的研究成果最多、发展最快的医学临床学科之一。如：血细胞分析仪，血液自动生化分析仪等。现代分子生物学义是研究生物大分子-核酸及其表达产物的结构、功能、遗传、调控、相瓦关系和相互作用，从分子水平上探讨生命现象的一门学科，其主要研究对象是核酸和蛋白质[2]。2 医疗机构信息化

2．1数字化医院e—hospital)[3]

通过宽带网络把数字化医疗设备、数字化医学影像系统和数字化医疗信息系统等全部临床作业过程纳入到数字化网络中，实现临床作业的无纸化和无片化运行。它使医院简化、加速了临床流程并实现了临床数据的在线存储和查询。临床信息系统结合医院管理信息系统(HMIS)，两者融合在一起就构成了一个完整的e—hospital。

2．2电子病历(eleetronie medieal record，EMR)从技术发展和应用内容上看，电子病历应具备三个内涵：一是包含了患者的完整信息并能进行共享；二是能提供医疗提示和报警；三是能提供资料库支持[4]。电子病历的目标和意义并不在于要取代纸质病历。电子病历的发展目标主要是：(1)方便患者信息的即时共享和获取，从而提高工作效率和医疗质量[5-6]。(2)借助计算机强大的功能快速检索数据的同时接受多个终端访问，在相关医学信息处理的帮助下，可以轻松地实现病历资料的分类、统计等工作，为临床、循证医学等研究提供原始材料。系统借助于计算机存储技术的发展，满足长期存储病历的需求。电子病历技术能带来的核心价值更是实现医疗信息共享，医疗诊断信息如果能够在不同医院之间、不同地区的医疗机构之间实现共享，这不仅对个人的医疗有极大的帮助，并且将给公共卫生和医学科研带来巨大效益。通过信息共享挖掘和运用这些信息，将对一个城市、一个地区甚至一个国家的常见病、流行病防治起到重要的监测作用[7]。3 医疗诊断治疗远程化

远程医疗是医疗信息网络化的核心内容，其目标包括建立远程医疗诊断系统、会诊系统、教育系统和以家庭病床为目的的远程病床监护系统[8]。远程医疗系统实际是远程通信技术、医疗保健技术和信息学技术的结合，这三大技术构成了远程医疗的支撑技术。3．1远程医疗技术开展现状

目的远程诊治、远程会诊、远程咨询并不是陌生的词汇，它是指借助远程通信的途径实现对远程治疗对象的诊断、治疗、会诊和咨询的过程。诊断和治疗一直是医学的核心内容，因此远程诊治实际是远程医疗最重要的功能[9]。在特殊环境下，医护人员难于或无法在现场为患者提供诊断和治疗，如极地探险、航天、航海、交通事故现场等，此时可通过远程通信网络，把患者的病理信息传送给医疗中心的医生，医生根据患者的病情给出相应的诊断和治疗意见。其中远程会诊对传输的医学图像的质量要求较高，而远程会诊与远程咨询的主要区别在于前者一般为离线方式(非实时)，而后者为在线的实时运作。目前开展的远程咨询主要是病理咨询、影像咨询、社区诊所与中心医院间的诊治咨询等模式。远程监护是通过通信网络将患者端的生理信息和医学信号传送到监护中心进行分析，并给出诊断意见的一种远程医疗模式。远程监护的意义在于：对自理能力较差的患者实施远程监护，缩短医患距离，减少患者心理压力，在提高诊断的准确性、节省患者开支的同时也缓解医院的空间压力。3．2远程医疗技术开展的进展 3．2．1远程手术

远程手术是指外科医生通过远程医疗通信设备在本地对一个遥远地方的患者进行手术治疗。这一方式可在最短的时间内汇集外科专家共同攻克疑难手术，在一些微创外科手术中用更精密的仪器来代替人工操作以减小手术创伤，在放射性外科手术中对医生的健康加以保护，这些是人们目前共同关注的热点。世界上第一个远程手术试验已于1993年在意大利和美国之间成功地完成。在这次试验中，试验者对一个动物器官模型进行了成功的组织切片。远程手术作为工程科学和医药科学的结合提供了互相结合的平台，也为许多生活在遥远或者相对孤立环境中的患者提供了希望和机遇。通常情况下传统的遥控操作系统应用中最重

要的问题是保证系统的稳定性；而对于柔软组织来说，机器人和环境之间力反馈的真实性也显得非常重要。在手术中，由于地域的隔离，外科医生会失去力 的感觉和操作能力，而这些都是手术成功的必要条件。遥控操作系统就是为了恢复这些失去的能力而没计的。从遥控操作器到主操作器的直接力反馈能够增加操作的灵活度。与通常的遥控操作系统应用不同，远程手术任务要求非常高的灵活度和真实度，这是因为外科医生在很大程度上是依赖他们的运动力感觉和触觉以完成高精度的操作并检测隐藏的组织。在远程手术中就是对遥控操作系统的敏感度和系统性能的量化，这对于控制器的设计指标非常重要。目前用于远程手术的机器人产品主要有：(1)达芬奇机器人手术系统；(2)ZEUS宙斯外科机器人手术系统。远程机器人手术系统主要由控制台和操作臂两部分组成。控制台是机器人手术系统的核心，由计算机系统、手术操作监视器、机器人控制监视器、操作手柄和输入输出设备等组成。术者坐在控制台前，通过机器人控制监视器设定器械动作的幅度、张开角度的大小、器械闭合后锁定与否等，利用操作手柄进行手术操作。手术前需对操作臂活动范围进行设定。术者的手术操作转化为电信号，传导给机器人的操作臂，从而实现远程手术。远程机器人手术系统具有普通腔镜手术无法替代的优点：(1)可进行精细操作，计算机系统可将术者在操作台上易于完成的大幅度动作通过缩小传输到机器人双臂手柄上，并可将术者的动作进行高频波过滤，消除器械的抖动和震颤，使操作更平稳准确。(2)术者可坐在舒适的椅子上从容地进行手术操作，不易疲劳。(3)手术通常由术者1人就可以完成，有时仅需l位助手医师，帮助安装、更换手术器械，协助止血，术后卸载器械装置等，能有效节约人力资源[10-11]。实现远程手术其操作的核心技术是双向操作控制器的设计，这种设计在决定遥控操作系统的稳定性和性能方面起了主要的作用。除了性能以外，作为对任何控制系统的基本要求,一个遥控操作器必须能够在其工作所处的变化动态环境中保持稳定。系统的性能取决于系统的硬件设计、控制器设计和要完成的任务。一般而言，为了获得满意的性能，遥控操作器应当能够给人类操作者提供足够的输入带宽(大约20 Hz)以及操作者的输出带宽(大约5 Hz)到远程环境[12]。因此，透明性被量化定义成主操作器与从操作器之间的对位件[13]。在研究中发现系统的真实度和稳定性是遥控操作系统的两个主要问题。今后，通过在控制理论、网络通信以及生物医学理论方面的进一步探索，可为远程手术系统的推广应用带来良好的应用前景。3．2．2 远程战地救护

战争总意味着有伤亡，而战争不允许战地医院离战场太近。如果给部队配备无线移动远程医疗系统，就相当于把战地医院的触觉向前延伸，后方医生能及时、对前方医护人员进行指导，以保证危重伤员得到及时、恰当的救治。在具体的应用中，目前使用较多的单兵远程伤情监视器、前沿医疗阶梯伤员医学信息系统及相关软件[14-15],还有野战远程会诊车、机动医疗调器(M3V)、野战医疗协调器(FMC)、创伤救治服务器(TCC)、智能型担架、远程医疗诊治系统等。从远程医疗出现之日起，它就与加强军队的卫勤医疗救护保障能力和现代化建设紧密地联系在一起。现在世界各国军队都十分重视远程医疗在军队医学中的研究和应用，成为高科技条件下发展军事医学的一个重要课题。4 参考文献

【1】 89—90 【2】 朱玉贤．李毅，郑晓峰.现代分子生物学[M]．北京；高等教育出袁聿德．医学影像检查技术[M]．北京：人民卫生出版社，2008：版社，1997：3—4． 【3】 吴祈耀．医疗仪器的现状与发展[C]．全国信息技术与产业发展专业论坛．2003． 【4】 李华才．电子病历基本概念及研究进展—访解放军总医院计算机中心主任薛万国[J]中国数字医学，2007，2（3)：11-14． 【5】 易彦伶．HiS在医院综合管理中的作用[J]．医学信息学杂志，2008，29(2)：16—17． 【6】 沈伟·电子病历给医疗行为带来的变革[J]医学信息学杂志,2007,28（4）：346-347.【7】 杨伯泉，金国建，莫经刚．等试行开展电子病历的紧迫性[J]．中国现代临床医学．2004,3(10)：102—104． 【8】 鲍淑娣，张元亭．远程医疗：穿戴式生物医疗仪器[J]中国医疗器械信息．2004，10(5)：1—3． 【9】 唐忠，欧旭.医院远程会诊系统计算机网络规划与设计[J].广西医学，2008,30（9）：1401-1402.【10】 李宁,普通外科学的发展和展望[J]．中国实用外科杂志，2007,27(6)：424-427.【11】 杨江根,肖克峰，李索琼,等ZEUS机器人系统行肾上腺肿瘤切除术的临床研究[J]中华泌尿外科杂志，2006，27(4)：253—255． 【12】 Brooks TL Telerobotic response requirerements[c]·Proceedings of the 1990 IEEE international Conference on Systerms1990 113-120 【13】 Lawrence D A stablity and transparency in bilateral tele-operation[J] IEEE Transactions on Robotics and Automation，1993，9(5)：624-637．

【14】 Marinez R,Smith T W．Assessment of navy telemedicine services over navy communication systems Availabele from：U Rh http：//www-nhrc.med.navy-mil.【15】 Pattichis CS,Kyriacou E VoskaridesS,et al Wireless lelemedicme systems：an overview [J]·IEEE Antenna and Propagation Magazine，2002,44(2)：．143—145．

(收稿日期：2010—04—17)(本文编辑：沈叔洪)

第二篇：现代电子信息技术的应用与发展

现代电子信息技术的应用与发展

学号姓名学院班级

摘要：近年来，随着通信技术的日新月异，手机、互联网宽带已经逐渐走进寻常百姓家，在“智慧江门”、“无线城市”的助力下，城市信息化也逐渐渗透到政务应用、农业应用以及安保等各个领域，造福和惠及了成千上万的侨乡居民，这恰与“上善若水”的理念不谋而合。本文从多个方面介绍了电子信息技术与我们人类生活密不可分的关系

关键词：多媒体 医疗 国防 物联网

Modern electronic information technology ＇s application

and development

student number（ID）namecollegeclass

Abstract: This paper introduces the electronic information technology and our human life＇s

inseparable relationship

Key words: Multi-mediaMedical careNational DefenseThe Internet of things

1.多媒体，改变我们生活的天使

现如今人类的生活愈发的丰富多彩，宅在家里我们可以通过电视，网络，手机了解世界上正在发生的事，了解我们感兴趣的事，而走在外面，巨大的广告荧幕，广告牌也为我们提供者各种信息，这些都有、可以归为一个词——多媒体，而多媒体的发展是离不开电子信息技术的。有了电子信息技术来发展多媒体，即使足不出户，我们也不再是信息闭塞的，由此可见，电子信息技术是改变我们生活的天使。多媒体，顾名思义，是相对于单媒体而言的。从计算机处理信息的角度，我们把自然界和人类社会原始信息归结为三种最基本的媒体：声，图，文。传统的计算机只能处理单媒体“文”，即文字，数字，至多加上图形，给人呆板和枯燥的感觉。它不能处理音频，视频信息的主要原因之一，是这两类信息数字化以后，所占空间太大，现有硬件难以支撑。如：一张普通3寸高密软盘可存两册毛泽东选集第二卷的文字，若用来存图像，仅普通计算机屏幕那么大的一张就满了。多媒体技术就是要解决这些问题，使电脑成为能同时处理三种媒体的集成信息系统。电视能传播声，图，文集成信息，但它不是多媒体系统。通过电视，人们只能悲痛的接受信息，不能处理这些信息。电脑则不同，人们可通过编程让它完成指定的工作，即实现人机对话，具有交互性。多媒体兼二者之长，集成和互交是其精髓。电脑技术与电视技术融合而成的多媒体技术在与通信技术结合后，一旦普及并实现全国乃至全球联网，呢么，传统电脑将一改刻板的“盲聋哑”形象，变成一位既善解人意又美丽动人的“天使”。

2.电子技术与医疗保健

电脑病历管理。昔日患者的病历的介质是纸张，尤其是长期病患者，其病历都是很厚一大摞，看病时医生翻阅，也很不方便，费时费力，同时保管起来也需要占用很大的空间，那一撂撂的病历占据了一个很大的“病历库”，患者挂完号之后，病历库的管理人员，还得一一

按号索取。如果病患者，需要转院治疗时，还得把病历借给新转到的那个医院。如今的病历已经不用纸了，而是一种新型的病历——“电子病历”，病历上所记载的全部内容，包括X光照片、心电图以及各种化验单据等，一揽子都存储在专门的“病历数据库”中，那原先庞大的“病历库”，也只好改作他用了。当患者到医院看病时，医生只要轻轻摁一下电脑按键，或点一下鼠标，就可以把“病历数据库”里该病患者的病历调出来，并在屏幕上显示出来，可以前后自动翻页。当病患者需要转院治疗，新的医院医生根据转院单，也可以从原医院的“病历数据库”中，把该患者的病历借来使用。当然，“病历数据库”为了安全起见，由电脑进行管理，不是任何人都可以去“调用”病历的。上面讲到的转院治疗的“转院单”，实际上还起到允许调用该病患者病历的“通行证”的作用。

电脑诊断。有的还称其为“电脑医生”。这是医疗领域中的最重要的组成部分之一，当患者到医院看病时，首先，向值班人员叙述症状，随即值班人员把这些症状，输入到电脑中去，“电脑医生”根据症状，立即从显示屏上显示出要化验或检查的项目，同时，从打印机上打印出化验单、检查单（如血、尿、便的化验，X光胸透，CT、B超、核磁共振等检查）。化验、检查结束后，化验及检查结果，由化验室及有关检查部门的电脑，直接传递到电脑医生那里，“电脑医生”根据患者的症状、化验及检查的结果，又结合病历，最后做出“诊断”，诊断为什么病，开出了医疗“处方”，如果需要休息时，它还可以开出“病假条”，这些诊断书、处方、病假条都由打印机打印出来。

如遇到疑难病症，而需要由远处的专家治疗时，电脑医生可以把患者的病历、症状、化验及检查结果，通过网络传输到身在远方的专家的电脑中，请其诊断，最后专家会将诊断结论及处方等再传回“电脑医生”那里。这样，患者在当地就可以得到身处远方的专家治疗。如果不是电子时代，做到这点，只是痴心枉想，“天方夜谭”罢了。

电脑管理病床。病床是病患者住院治疗必备的设施之一。采用电脑管理病床，使其管理工作更加现代化、科学化。病床按病区分区管理，它记录着患者姓名、何种病症、入院时间、出院时间、空床情况等信息，同时向住院部电脑计费系统，提供患者占用床位的有关信息，以便其计费时应用。另外，还能实时显示全院病床的利用情况。

电脑药库管理。采用电脑管理药品库以后，可全面反映药品库存情况及药品流动信息；可打印全部药品清单、指定部分的药品清单、三个月内将要失效的药品清单以及急需购进的药品清单；编制采购药品辅助计划表；提供进库数和出库数账单、发往下属药房的药品账单等。电脑药物咨询。可为医生提供以下咨询服务：①药物相互作用分析，每张处方最多可达15种药；②药名翻译，可任意输入中、英、拉丁文及代码中的一种，便可得到其它几种文字的药名，包括别名；③查询药物用途、规格、常用量、极限量及注意事项；④查询药物学的有关数据；⑤查询抗菌首选及次选药物和使用这些药物的指导性说明；⑥查询在某些疾病、生理状态下慎用和禁用的药物；⑦查询能够引起尿颜色改变的药物，查询使用麻醉、神经、毒性药物的有关规定等。查询时可任意选中、英、拉丁文或代码，可查询到4万种以上药品的各类信息，查询结果只需1分钟，显示或打印均可。

3.国防离不开电子信息技术

随着人类科技的发展，国家的发展，国防成了一项重要课题，我们越来越重视国防，各种先进武器都随着科技的发展应运而生，各类枪支，坦克，战斗机，航母，不得不提的就是雷达了，雷达充分运用了电子信息技术，从而为我们提供了各种战斗时期需要的信息，雷达是20世纪人类在电子工程领域的一项重大发明。雷达的出现为人类在许多领域引入了现代科技的手段。雷达是利用极短的无线电波进行探测的，雷达的组成部分有发射机、天线、接收机和显示器等。由于无线电波传播时，遇到障碍物就能反射回来，雷达就根据这个原理把无线电波发射出去，再用接收装置接收反射回来的无线电波，这样就可以测定目标的方向、距离、高度等。最初雷达主要用于军事。第二次世界大战期间，英国在海岸线上建起了雷达防

御网络。这些早期的雷达使英国人能够不断地成功抗击德军破坏性的空中和海底袭击。雷达被人们称为千里眼。在现代战争中，由于雷达技术的进步，使交战双方在相距几十公里，甚至上百公里，人还互相看不到，就已拉开了空战序幕，这就是现代空战利用雷达的一个特点――超视距空战。随着雷达技术的不断改进，如今雷达被广泛用于民航管制、地形测量、气象、航海等众多领域。面对日益拥挤的天空，拥有精密的雷达监测系统至关重要。使用雷达设备可不受天气的影响，不分昼夜进行监测。民航管制员通过雷达直接获取飞机的位置、高度、航行轨迹等信息，及时调节飞行方位和高度。在雷达的使用科学原理中，雷达与目标之间有相地运动，回波信号的频率有多普勒频移，根据多普勒效应的原理可以求得其相对速度。这也是交通警在公路上测量汽车速度的测速雷达工作的原理。

我国在雷达技术方面发展很快，取得了很大成就。探地雷达就是我国研制的，它可适用于不同深度的地下探测。目前，探地雷达已经广泛应用于国防、城市建设、水利、考古等领域。中科院电子所研制成功了星载合成孔径雷达模拟样机，并对1998年长江中下游特大洪涝灾害进行了监测，获取了受灾地区的图像，为抗洪救灾提供了准确的灾情数据。随着高科技的不断发展，雷达技术将在21世纪得到更广泛的应用。

4.互联网与物联网

互联网与物联网在接入方式上是不相同的。互联网用户通过端系统的计算机或手机、PDA访问互联网资源，发送或接收电子邮件；阅读新闻；写博客或读博客；通过网络电话通信；在网上买卖股票，定机票、酒店。而物联网中的传感器结点需要通过无线传感器网络的汇聚结点接入互联网；RFID芯片通过读写器与控制主机连接，再通过控制结点的主机接入互联网。因此，由于互联网与物联网的应用系统不同，所以接入方式也不同。物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络或RFID应用系统接入互联网。移动互联网认为，移动互联网（Mobinet）是以移动网络作为接入网络的互联网及服务，它包括移动终端、移动网络和应用服务三大要素，它将移动通信和互联网这两个发展最快、创新最活跃的领域连接在一起，并凭借数十亿的用户规模，正在开辟信息通信业发展的新时代。移动互联网所改变的不仅是接入手段，也不仅是对桌面互联网的简单复制，而是一种新的能力、新的思想和新的模式，并将不断催生出新的产业形态、业务形态和商业模式。从移动互联网的内涵和体系、影响和变革、发展模式与特征、国内外移动互联网发展状况、我国移动互联网发展面临的机遇与挑战等方面进行分析总结，认为只要能够正确应对移动互联网安全管理、产业链定位等挑战，我国完全有可能通过全行业共同努力，在移动智能终端基础软、硬件、终端应用软件、移动网络技术、移动互联网服务等各方面实现创新突破，加快中国信息化的进程。物联网认为，物联网（IOT）是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。其关键要素包括由感知、网络和应用层组成的网络架构，物联网技术和标准，包括服务业和制造业在内的物联网产业，资源体系，隐私和安全以及促进和规范物联网发展的法律、政策和国际治理体系。**从物联网内涵与架构体系、国内外物联网应用现状及趋势、物联网的产业体系和发展现状、我国物联网发展面临的机遇和挑战等方面进行分析研究，认为全球物联网处于起步阶段，发达国家在产业链布局和应用上处于领先位置，我国物联网应用处于初创待发阶段，未来物联网应用将向规模化、协同化和智能化方向发展。

参考文献： 《电子信息技术的理论与应用》孔学东

《雷达系统导论》：(美)斯科尼克

《电子让人们梦想成真：现代电子技术》张孝澄

《大众传播学》李彬

《实用网络新闻学》程栋

《信息与电脑——电子病历管理系统的设计与实现》王万斌 《上海铁道大学学报——医院药品库的电脑管理》齐明 《探地雷达理论与应用》

《物联网：后互联网时代的信息》

《物联网与泛在通信技术》朱晓荣 齐丽娜 孙君

第三篇：基因工程技术在制药领域的应用和发展

基因工程技术在制药领域的应用和发展

吴苏亚

（南京中医药大学，08药学一班，042008118）

摘要：基因工程技术又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。本文简述了近年来基因工程技术在制药技术的应用和发展。其中主要从基因工程制药和基因工程药物的治疗进展两方面来呈现基因工程技术在制药领域的杰出贡献以及在整个生物领域的强大生命力和广阔的应用前景。关键词：基因工程技术，基因工程制药，基因工程药物

Genetic engineering applications in the pharmaceutical sector

and development

Wu Suya Abstract: The genetic engineering technique known as gene splicing and recombinant DNA technology, is based on the theoretical basis of molecular genetics, molecular biology and microbiology, as a means of modern methods of genes from different sources according to pre-designed blueprint, in the in vitro Hybrid DNA molecules into living cells and then to change the genetic characteristics of the original bio, access to new varieties, production of new products.After 30 years of progress and development, has become the core of biotechnology.This paper describes the genetic engineering technology in recent years in the pharmaceutical technology and development.Mainly from the pharmaceutical and genetic engineering, genetic engineering of drugs both to render the treatment of advanced genetic engineering technology in the pharmaceutical field, and outstanding contribution to the field in the biological application of strong vitality and broad prospects.Key words: genetic engineering, genetic engineering, pharmaceuticals, genetic engineering drugs 所谓基因工程是指将所得的目的基因节基因、载体相结合，然后将它引进受体细胞，使之进行复制并产生相应基因产物的技术。实质上，基因工程是一种对不同种类生物的DNA进行切割和连接，使之形成杂种DNA的技术。今年来基因工程技术在制药领域发挥着重大作用。

1、基因工程制药

基因工程制药是指按照人们的意图,将外源基因整合入宿主基因组中,表达具有生物学活性的蛋白药物。1.1大分子的分离

基因大分子的分离主要指质粒(plasmid DNA)和基因组DNA的分离。质粒分离的常用方法有碱变性抽提法、煮沸法、去污剂裂解法、质粒DNA释放法、酸酚法等。质粒在基因工程中最常用来做成各种克隆载体(cloning vector)或表达载体(expressionvector)。质粒载体还可用于RNA干扰(RNA inter-ference)的研究。基因组DNA的分离通常采用酚-氯仿法、基因文库(gene library)、Southern杂交以及PCR扩增技术等。最近又有研究者利用名为chum-RNA的小分子RNA建立非PCR扩增的单细胞cDNA文库。1.2聚合酶链式反应

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种在体外模拟天然DNA复制过程的核酸扩增技术。PCR技术可分为定性PCR和定量PCR。定性PCR技术包括:反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)、多重PCR(multiplex PCR)、反向PCR(inverse PCR)、锚定PCR(an-chored PCR)。定量PCR技术以实时PCR(real time PCR)为代表,其基本原理是在PCR反应体系中引入荧光标记分子,对每一反应时刻的荧光信号积累进行实时监测,计算出PCR产物量,或通过标准曲线法得出初始模板量。1.3基因芯片

基因芯片技术是建立在基因探针和杂交测序技术上的一种高效快速的核酸序列分析手段。基因芯片是伴随着人类基因组计划的实施而发展起来的前沿生物技术,又称DNA微阵列。它的突出特点是高通量、高集成、微型化和自动化。根据用途不同可分为表达谱芯片(expression profile chip)、测序芯片和诊断芯片。其中表达谱芯片的应用最为广泛,可用于基因功能分析、疾病发生机制的探讨及药物研究和筛选。1.4外源基因的表达

导入宿主细胞的外源基因,通过基因表达得到相应的蛋白质产物。根据宿主细胞的不同可分为原核细胞表达系统和真核细胞表达系统。在外源基因表达时,通常把一个报告蛋白的基因与一个目的蛋白的基因融合在一起,形成融合蛋白,用于目的蛋白的检测与纯化。常用的报告蛋白有β-半乳糖苷酶(β-gal-actosidase)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione s-transfer-ase,GST)、绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)以及硫氧还蛋白(thioredoxin, Trx)等。

2、基因工程药物

基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质,然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来,经过一系列基因操作,最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去,这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞,在受体细胞不断繁殖过程中,大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质,即基因疫苗或药物。

基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。2.1类风湿性关节炎

肿瘤坏死因子(TNF)a在类风湿性关节炎(RA)病理性炎症反应中起核心作用，不仅参与了滑膜炎症反应，而且还诱发关节结构的破坏，故有效地阻断TNFa对RA的治疗有着重要的临床意义。目前通过给予可溶性受体以及通过TNFa抗体治疗等方法可显著降低TNFa活性，1998年上市的etanercept(Enbrel)是首个重组人TNF可溶性受体(p75)与人IgGI分子Fc部分结合的融合蛋白，而2000年批准的infliximab是首个治疗RA的TNFa抗体，可用于缓解甲氨蝶吟治疗无效的RA病人。2.2心血管疾病

接受经皮经腔冠脉成形术的病人虽然于术前、术中及术后给予阿司匹林或肝素等药物，但急性冠脉综合征发生率仍较高，而血小板糖蛋白(oP)nb/Illa受体拮抗剂能有效治疗该综合征，并改善不稳定型心绞痛和急性心肌梗死(MI)病人的长期预后，除轻微诱发出血外，未见其它严重不良反应。2.3病毒性疾病

干扰素(IFN)临床广一泛用于抗病毒感染治疗，90年代以来FoA先后批准了xFNaZb(IntronA)、IFNaZa(RoferonA)和IFNal(Infergen)用于丙型肝炎治疗。目前通过在IFN结构中加入聚乙二醇(PEG)链后产生PEG化IFN，使疗效提高。其由IFNa和附着的PEG组成，PEG呈长毛状围绕IFN，使其避开人体代谢系统而使药物代谢延迟，不仅能提高半衰期，达到1周给药1次的目的，而且减少血药浓度的峰谷变化频率，从而降低不良反应。如阿昔单抗起先用于预防血栓，作为血管成形术的辅助治疗，目前其适应证扩展至心脏病发作、不稳定型心绞痛及中风的治疗。2.4糖尿病

与健康人餐后即刻出现的血浆胰岛素峰值不同，短效胰岛素注射45~120分钟后会出现血药峰值，存在时滞现象，故糖尿病患者必须餐前30~45分钟及时注射胰岛素，但每天多次注射产生的不适感使病人顺应性降低。因此，制备垂组胰岛素类似物并子找方便的给药系统成为日前研究热点。如 2000年批准的速效胰岛素较普通胰岛素制剂具有吸收快、起效快、作用时间短、可餐前立即注射等特点，尤其适合需进行严密血糖控制的病人。2.5器官免疫排斥反应

目前有daclizumab(Zenapax)和basiliximab(Simulect)等IL一2细胞表面受体的单抗用于预防器官移植免疫排斥反应。1998年首次在美国上市的Zenapax能消除被激活的T细胞，可预防肾移植后免疫排斥反应，且不抑制其他免疫反应。与其它抗免疫排斥药物合用有协同作用而不会增加不良反应。1998年上市的basiliximab(Simuleet)能抑制IL一2诱导的T细胞增殖，可使急性排斥反应发生率减少三分之一。从来源上，Zenapax更近似于天然人抗体，因为ZenaPax是人源化单抗，而Simulect为人鼠嵌合单抗；从疗效上两者相当，Simuleet相对给药方便，因为Simuleet的tl/2较Zenapax长。

3、结语 健康是人类永远关注的话题，新世纪人类赖以防病治病的最好药物无疑是基因药物。人类基因组计划的成功,使得基因工程成为非常热门的话题。基因工程技术被引入药学领域并应用于各种研究,从上面的分析可以发现基因工程技术在药学领域的应用取得了巨大的成绩。相信随着科技的发展,制药技术的不断完善,基因工程在药学领域会发挥越来越大的作用。

然而任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造。所以，我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性，让基因工程技术为人类做出更大的贡献。参考文献：

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第四篇：1.4信息技术在动画领域的发展及应用教学设计

《信息技术在动画领域的发展及应用》教学设计

一、学情分析

我校高一学生他们动手能力强，想象力丰富，同时对动画方面具有强烈的好奇心和求知欲，同时也具有一定的理解能力、接受能力和鉴别能力。

二、教学目标

知识与技能：了解信息技术在动画领域的发展和应用

过程与方法：通过介绍世界上三大动画公司，让学生亲自观赏不同的动画，共同体验信息技术的发展，教师在此基础上作一定的总结。

情感态度与价值：用一些动画视频，引导学生深入理解信息技术在动画领域的飞速发展，并教育学生信息技术是日常生活中不可缺少的部分。

三、教学环境

多媒体网络教室，动画资源

四、教学课时 一课时

五、重点难点

教学重点：2D和3D动画的优缺点 教学难点：2D和3D动画的区别

六、教学过程

导入新课：介绍世界三大动画电影公司；迪士尼，皮克斯，梦工厂。教师活动：简单介绍迪士尼的发展，用图片展示迪士尼的动画作品。迪士尼电影公司是迄今为止唯一一家没有被交易过的好莱坞大公司。美国第一部动画长片

是1937年迪士尼制作的《白雪公主》，也称《白雪公主和七个小矮人》，是世界电影史上第一部长动画片，根据格林童话改编，迪斯尼公司出品.观看迪士尼具有代表性的动画作品；

学生活动：观看迪士尼动画作品，感受当时的2D平面效果。教师活动：简单介绍皮克斯的发展，用图片展示迪士尼的动画作品。皮克斯动画工作室是一家专门制作电脑动画的公司，每年出品的皮克斯影片是奥斯卡奖的热门。

1991年5月，皮克斯迈出了具有历史意义的一步，与娱乐巨匠迪斯尼结为合作伙伴。为了将电脑制作引入动画的创作领域，皮克斯与迪斯尼签订了制作电脑动画长片的协议，由迪斯尼负责发行。

1995年11月22日，世界上第一部全电脑制作的动画长片《玩具总动员》(ToyStory)在全美上映。《玩具总动员》是迪斯尼与皮克斯合作的第一部电脑动画。

2006年，皮克斯被迪士尼以74亿美元收购，成为华特迪士尼公司的一部分。《飞屋环游记》，皮克斯第一部3D立体电影，它把皮克斯的电影创作带进了全新的层面，迪士尼公司与皮克斯公司继《玩具总动员》、《虫虫特工队》、《玩具总动员2》，《怪兽公司》 之后，再度推出最新三维电脑动画作品《海底总动员》。可以说是迪士尼和皮克斯动画最成功的电脑动画影片之一。观看皮克斯具有代表性的动画作品；

学生活动：观看皮克斯动画作品，感受3D效果。

教师活动：简单介绍梦工厂的发展，用图片展示梦工厂的动画作品。梦工厂是唯一能与迪士尼抗衡的电影公司 制作的动画包括《埃及王子》,《怪物Shrek》,《小马精灵》等.其中马达加斯加2 和怪物史莱克3是梦工厂具有代表性的动画作品。

观看梦工厂具有代表性的动画作品；

学生活动：观看梦工厂动画作品，感受动画效果。教师和学生一起总结： 2D动画的优点：

1.图像能够画得很精致,把一些细节完美地表现出来。2.在屏幕上显示和处理都很快。3.做一个显示引擎很容易。

第一点,就是2D的图像能够画得很精致,把一些细节完美地表现出来.3D虽然也能通过增加多边体来更细致地表现对象,但与2D图像所能达到的最高水准还是相差一段距离.2D技术的另一个优点就是在屏幕上显示和处理都很快.因为所有的图像都已经预先处理好了,你所要做的只是把它们从文件中调出来,显示到屏幕上.显示卡做这些工作是绰绰有余的.对2D图像来说,做一个显示引擎很容易。对3D图像来说,制做显示引擎就困难得多了.但随着技术的普及,这一优势会渐渐消失.3D动画的优点

1.3D对象易于修改。

2.能够以任意的角度来观看世界,并让他们在其中以不同的步伐移动。首先就是表现你眼前的世界.3D游戏能够以任意的角度来观看世界,并让他们在其中以不同的步伐移动.通过2D技术是实现不了的,因为表现的结果有上万种可能性.第二个方面,3D对象易于修改,因为它本身是由若干个多边体,象搭积木似地组成的.这些多边体可以象橡皮泥一样任意地揉捏,来符合最终的要求.而2D图像是由手工绘制而成,修改非常不便,一些大的改动往往导致已有的工作成果作废，需要重新绘制.教师活动；提问2D和3D动画的区别 学生讨论，总结回答问题

教师活动：归纳总结2D和3D动画的区别

2D与3D最大的区别在于2D的平面与3D的立体。所谓2D、与3D之区别分为两部分，第一部分就是图形显示技术上的区别。2D技术中为了显示图像,主流的做法是把预先画好的图像存放到文件中去.并在游戏中调用出来.3D技术把游戏世界中的每个物体看作一个个立体的对象,由若干个几何多边体构成.第二部分就是动画在进行过程中所有的动画进行动作都是在一个平面进行的还是一个三维空间进行的

第五篇：生物技术在制药领域应用现状及发展

生物技术在制药领域应用现状及发展

摘要：生物技术制药是以基因工程为基础的现代生物工程，即利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发生产出传统制药技术难以获得的生物药品。生物制药业是目前生物技术发展最活跃，进展最快的产业之一，21世纪是生物制药行业飞速发展的时代。

关键字：生物技术制药；研究进展；现代生物技术；新技术 1 生物技术制药现状

现代生物技术是以基因为源头，基因工程和基因组工程为主导技术，与其他高技术相互交叉、渗透的高新技术。生物技术制药可以分为二类：一类是生化药物，主要是运用生物化学方法从生物体中分离．纯化得到的一些生物活性物质，如维生素、酶、核酸、激素等；另一类是生物医药，主要是以微生物、生物组织、人或动物的血液等原料采用物理方法和生物化学工艺制得的生物活性制剂、血液制品、抗血清、抗毒素等。1.1 非基因工程生化物

此类药物有脑蛋白水解物注射液、玻璃酸钠、分子肝素钙、分子肝素钠、促肝细胞生长素、蚓激酶、甘糖酯等共97种。1.2 先导化合物

以天然产物为先导化合物，通过组合化学技术合成大量结构相关的物质，建立有序变化的化合物库，供药物筛选和药效关系研究用。1.3 生化制药中先进分离分析技术的运用

多种层析（如亲和层析、高效液相层析）、超速离心等技术的运用，可成功地制得高纯度的生化药物。如尿激酶、胰岛素、重组人胰岛素、激肽释放酶、辅酶A、肝素钠等都是通过这种技术使药效得到较大的提高。1.4 应用生物技术、化学合成、结构后修饰研究开发新药

应用上述技术系统综合研制开发的新药，主要有以下各类药物：1）多糖类，如玻璃酸钠、香菇多糖、低分子肝素等；2）酶及酶抑制剂类，如门冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制剂、胶原酶、降纤酶等；3）多肽类，如人降钙素、鲑鱼降钙素等；4）细胞因子类，如白介素-

6、肿瘤坏死因子、神经生长因子、血小板生成素等；5）结构后修饰类，如修饰门冬酚胺酶、修饰超氧化物歧化酶等。1.5 应用生物技术改造传统制药工艺

微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。微生物转化是利用微生物产生的特异酶完成特定的生化反应，使有机物转变成工业产品。由于生物药品具有疗效好、副作用小、且可大规模生产、利润极高、无环境污染等优点，受到各国政府重视，行业前景十分广阔。

1.6目前生物制药主要集中方向：

1.6.1肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位，肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。

1.6.2神经退化性疾病

老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。

1.6.3 自身免疫性疾病

许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如 Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘，已进入Ⅱ期临床。

1.6.4 冠心病

美国有100万人死于冠心病，今后10年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

2生物制药研究新进展

2.1 计算机辅助药物设计技术发展

计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能，并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来，研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等，从药物机理出发，改进现有生物活性物质的结构，快速发现并优化先导化合物，使其尽早进入临床前研究，减少传统的新药研究的盲目性，缩短。

2.2 组合化学与高通量筛选技术发展

组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法，它是建立在高效平行的合成之上，在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物，建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。2.3 药物手性合成技术发展

手性是自然界的本质属性。在生物体手性环境，如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体中，分子之间手性匹配是分子识别的基础，受体与配体的专一作用，酶与底物的高度、区域、位点和立体催化专一性，抗原与抗体的免疫识别都与手性有关，同时药物的生物应答常受到手性影响，包括药物在体内的吸收、转运、分配、位点活性的作用以及代谢和消除。2.4 药物生物技术发展

生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物，它是目前生物技术研究最为活跃的领域，给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。未来生物技术的展望

研究和发展方向：我国生物制药产业的研发方向要结合传统医药的优势，发展重点应针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸。乙肝基因疫苗与单克隆抗体的研究开发、血液替代品的研究与开发、生物技术在医药领域的应用，如基因治疗、生物人基因芯片、干细胞等。目前，我国已经制定了明确的生物制药产业发展规划和产业技术政策，政府从上到下对生物技术研究开发的支持和政策扶持；国内各大企业（包括民营企业）对生物技术的关注和资金投入；我国金融界积极参与生物技术产业的发展，尤其是许多有实力的公司都参与了生物技术的开发；而我国生物技术产业领域目前已经汇集了一批自己培养和从国外归来的具有高学历、高素质的科学家和企业家，这四方面的因素对于我国生物技术产业的快速发展起到了很重要的作用。由于生物医药产业投资回报周期为5 年至8 年，而我国进人生物工程领域的时间尚短，回报的周期尚未到来。预计到二十一世纪的前几年将是我国生物制药产业的收获季节。参考文献: [1] 沈铁军.提高中草药市场竞争几点思考[J].时珍国医国药, 1999, 10(11):9-10.[2] 刘诒.治疗抑郁及相关病症的植物提取物制剂[J].国外医药:植物药分册, 2007, 22(5):223-225.[3] 姜倩倩, 刘京贞, 苏瑞强.单克隆抗体药物进展[J].药物生物技术, 2005, 12(4):270-274.[4] 胡显文, 陈惠鹏, 汤仲明, 等.生物制药的现状和未来[J].中国生物工程杂志, 2005, 25(1):86-89.[5] 徐明波, 何玮, 马清钧.生物技术药品产业化的现状及前景[M].北京:化学工业出版社, 2003:35-43.[6[ 王立新.徐薇.关东庆C3d-P28增强乙肝病毒基因免疫诱导的特异性细胞免疫应答[期刊论文]-细胞与分子免疫学杂志 2003(03)[7] 米力.陈志南动物细胞大规模培养生产蛋白的工艺选择[期刊论文]-中国生物工程杂志 2003(07)[8] 张学文.章怀云干扰素γ诱导细胞抗病毒的分子机制[期刊论文]-湖南农业大学学报(自然科学版)2001