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动物行为学在医学实验研究中应用-肖程予

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第19卷 第3期 2017 年 3 月

辽宁中医药大学学报

JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM

Vol. 19 No. 3 Mar .,2017

动物行为学在医学实验研究中应用

肖程予1,张会永2,杨关林1

(1.辽宁中医药大学,辽宁 沈阳 110847;2.辽宁中医药大学附属医院,辽宁 沈阳 110032)

摘 要:

动物行为学日渐成为热门研究,其涉及的领域与人们生活息息相关。该文通过阐述动物行为学在不同领域应用的重要性及应用动物行为学在动物疾病模型中的模型评价方法,进行综述。

关键词:动物行为;实验;综述

中图分类号:R332 文献标志码:A 文章编号:1673-842X (2017) 03- 0050- 05

收稿日期:2016-07-01

基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB531704);辽宁省自然科学基金项目(2015020385);辽宁中医药 大学中医脏象理论及应用国家教育部重点实验室开放基金资助项目作者简介:肖程予(1990-),女,辽宁沈阳人,硕士研究生,研究方向:中西医结合防治心血管病。通讯作者:杨关林(1962-),男(锡伯族),黑龙江肇东人,教授,博士研究生导师,硕士,研究方向:中西医结合防治心脑血管病研究。 E-mail:yangguanlin945@https://www.doczj.com/doc/6614479446.html,。

Application of Animal Behavior in Medical Experiments

XIAO Chengyu 1,ZHANG Huiyong 2,YANG Guanlin 1

(1.Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110847,Liaoning,China;2.Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110032,Liaoning,China)Abstract:Animal behavior has become a hot research,its areas is closely related to peoples' life. This paper expounds on the importance of animal behavior in different fields,and the use of animal behavior in the animal disease model of model evaluation method,to be reviewed.

Keywords:animal behavior;experiment;review 早在渔猎蛮荒时代,人们为了免于野兽的伤

害,开始了解动物行为。行为学渐渐于人类的生活实践中产生。动物行为中例如老虎的取食行为、蚁兵的防御行为、鸟类的生殖行为、灵长类动物的学习行为、捕食动物的社会行为等,是动物对一定刺激所作出的各种反应,是对自然环境的适应。古希腊的亚里斯多德《动物记》中记录的动物生活史和行为,对后人关于生命的认识产生了很大的影响。达尔文经过20多年研究而完成的科学巨著《物种起源》,对动物行为学的研究更是产生了深远的影响。行为学作为一门新兴的边缘学科,与生态学、遗传学、生理学、进化论、社会生物学、分子生物学等有着不可分割的联系。

1

行为学在不同领域的重要性1.1 畜牧业方面

行为学是研究动物行为的系统科学,研究的内容基本与动物自身行为有关。动物行为学,现已发

展成为畜牧学中的一门成熟分支学科[1]

。我国作为农业大国,畜牧业产量在国民经济中占据着主导地位,将动物行为学理论与畜牧生产相结合,不仅利于经济效益的提高,更有利于我国农业的可持续发展[2]

。研究动物行为学,观察动物在不同环境中的不同行为反应,为动物创造适合、满足福利要求的条件,对于行为学研究应用于畜牧业具有重要意义[3]。有学者[4]曾论述过动物行为学与畜牧业之间的关

系,并指出发达地工业化集约畜牧业,是促进家畜行为学发展的主要动力。随着养殖技术的发展,动物的高密度饲养方式,会给动物的行为带来很大影响,在大型猪场中时有异常行为的发生,不仅影响动物自身的生理和心里健康,也会给生产效率带来重大

影响[5]

。动物行为学与动物福利是相互依赖的,动物通过各种行为来表达自身的喜怒哀乐和各种需求[6]。动物福利的下降直接影响动物的生产性能、动物能量损失、代谢增加,饲料转换率低,严重影响畜禽的质量,给人们的身体健康带来危害。动物在良好的环境中进行生产,开展畜禽的福利,改善动物的生存环境,有利于改善畜产品质量的同时,提高畜

产品在国际市场上的竞争力[7]

1.2 社会福利及医学方面

动物行为学的重要性与人类生活方面密不可分的同时,更是为人类生活中提供了许多的便利。导盲犬作为视障人士提供帮助的工作犬,便是应用

了动物行为学原理[8]

。对于残疾人福利事业来说,导盲犬是其重要的组成部分,不仅反映一个国家社会文明程度,更能唤起整个社会对于残疾人的关注。对于构建和谐社会具有重要的意义。动物行为学在医药领域中的研究,近年来成为一大热点。其中小鼠因其体积小、繁殖快、容易观察的特点被广泛应用于各种实验研究,并且其基因组与人类基因组的同源性较高,更是成为了精神疾病的模式生物[9]。动

DOI:10.13194/j.issn.1673-842x.2017.03.015

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物行为学模型具有简便、实用、可重复性的有点,可以灵敏地反映一些疾病的早期机制,能够为一些疾病提供研究依据,但动物实验与临床之间尚存在一定距离,仍需要进一步的反复证实和测试,才能获得一个科学稳定可用于寄出评价的基准[10]。

1.3环境毒理学方面

随着目前环境问题的日益严峻,包括污染、社会压力、不良的生活方式等等,逐渐成为影响并威胁生物生存的关键因素[11]。关于动物行为的研究更能够从宏观意义上观察危险因子对于生物机体造成的伤害,行为学研究与毒理学相结合,并与功能基因筛选平台相互交叉,对于毒理学寻找靶目标提供了坚实的基础。

1.4野生动物保护方面

人类社会的进步,当今物种灭绝率比过去任何时期都要高[12],如何才能更好的实施对于濒危物种的保护是目前不得不关注的问题。我国青藏铁路开发的同时,对藏羚羊开展长期的监测研究,分析其数量、分布、季节迁徙规律等,实现铁路运营和保护藏羚羊的“双赢”局面。川金丝猴是我国珍稀野生动物之一[13],面对自然环境恶化、栖息地面积缩小等问题,人工繁殖成为保护该物种的一种方式逐渐受到重视。对动物繁殖行为日渐成为动物行为学研究的热门话题。

1.5地震灾害预警方面

地震发生前,家鸽惊飞,冬眠蛇出洞,动物会发生某些异常反应已为大量震例所证实[14]。动物发生不同程度的异常行为,并不是偶然的巧合,而是与地球的变化相关。我们可以通过观察震前动物的异常行为,减少人类遭受地震灾害的损失。

动物行为学已逐渐成为一门工具学科应用于人们生活中的各个领域,对于医学工作更具有独特的贡献,通过对动物自身行为的研究,逐渐揭示人类生命的奥秘。许多疾病的临床表现,是通过患者的行为改变进行判断的。疾病的发生,与平时行为习惯密不可分。同样,行为学也可以作为治疗疾病的一种方法[15]。例如偏瘫后的康复训练,多动行为的矫正训练等等。动物行为学的重要性不言而喻,在各个领域都能够见到动物行为学被广泛应用的现象。

2 行为学在医学疾病模型中的应用

2.1模型评价实验方法

2.1.1 学习及记忆能力

Morris水迷宫实验[16-25]:通过测定不同入水点下实验动物寻找并爬上平台所需要的时间,是一种评价拟痴呆动物模型的理想方法,用于评价动物的学习和记忆能力。

空间搜索实验[25]:依次从一、二、三象限入水点将动物放入水中,分别3次记录动物90 s内在目标象限的游泳时间(第四象限),有效区停留时间、经过站台次数、经过有效区次数。多用于反应动物对事物记忆的保持能力。

探孔实验[26]:将实验动物放于探孔板(4×4排列)的中心,记录实验动物在3、4、5 min时将头深入探孔中的次数。为评价实验动物基本探索能力的检测。又称洞板实验,是基于小鼠具有探洞的天性,从而评价其对新环境的探索能力[9]。随着时间的延长及反复进入洞板仪次数的增多探洞次数明显减少,从而产生适应性的特点,洞板实验也曾被一些学者应用于评价对于小鼠的记忆力。1999年,Brodkin[27]研究东莨菪碱对于洞板实验小鼠记忆力的影响,以第一次进入洞板仪为熟悉行为,随后多次进入及探洞次数,由此来评价记忆能力。

跳台实验[28]:给予箱底连续5 min的交流电刺激,记录每只大鼠收到电击后跳上平台的次数,此为正常的躲避伤害性刺激的反应。将大鼠跳上平台的次数作为学习成绩。24 h后重新实验,在通电的情况下,直接将大鼠置于平台上,记录其第一次跳下平台的潜伏期和5 min内的错误次数作为记忆的成绩。常用于评价实验动物的记忆能力。

Y形迷宫实验[29]:给予温和的足部电击,行为反应为动物逃避曾经遭受过电击刺激的地方,以每只大鼠受到电击的次数作为学习成绩,24 h后重新测试时的潜伏期和错误次数则作为记忆的成绩。能够简便的对学习记忆能力进行评价。

被动回避实验[30]:第1天将动物放入有照明的箱内,实验动物会通过小门进入暗箱,让其滞留于暗箱中30 s后放回笼中。第2天同第1天,但是待其在暗箱中时,给予足底电击,持续1.5 s后取出动物。第3天时记录动物从照明箱进入暗箱的延迟时间。延迟的时间越长,代表其学习能力越好。

2.1.2 耐力及运动能力

转棒实验[26,31]:实验动物在转棒仪器上以4 r/min 的速度适应10 min后,休息30 min,以匀速10 min内4~40 r/min,记录实验动物掉下的速度和转棒上保持的时间,用于评价实验动物的运动能力。

采用踏步实验[32]:实验动物沿着栅格移动时,前肢或后肢踩空,记录为一次错误。正常的实验动物,精细运动能力较好,踩空次数较少。而在缺血中风模型实验动物中,踩空次数发生较多。检测时,动物从一端放入,记录100步所用时间、发生错误次数。

跑步机实验[31]:将小鼠置于动物用跑步机上,在跑步机后部给予电击。如果动物在后方点击区域的停留时间超过4 s,反应为动物力竭。记录动物跑动的最长时间及受电击次数。动物耐力用单位时间内受电击的次数表示。

2.1.3 协调能力

平衡棒实验[33]:采用两个平行棒(直径1 cm,长115 cm,间距2.5 cm),末端与平台(15 cm×50 cm)相连接,记录双后肢位于平行杠上的时间,一侧后肢掉下或者摔倒、摇摆等情况。记录每分钟每米的错误次数。用于评价实验动物后肢的协调能力。

爬杆实验[32]:将小鼠放在棒的顶端,头部向下,使小鼠自然向下爬行。分级标准为,0级:一步步向下爬;1级:向下滑行;2级:不能抓住棒;3级:翻正反射消失。则是用于评价实验动物协调性的实验。

2.1.4 自发活动能力

旷场实验[21-22,24,28,34-38]:将实验动物放入25 cm×25 cm×25 cm的空箱,与旷场中央放入单只实验动物,予自由活动10 min。试验后喷洒酒精消除味道,进行下一只动物的实验。分析实验动物在中央区域

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和周边区域的活动距离和时间。用于评价实验动物自发活动情况。

高架十字迷宫实验[26、36]:由两条开臂和两条闭臂组成,呈相互垂直“十”字形,实验动物头朝开臂,放入其中,予自由活动5 min,分析小鼠进入开臂和闭臂的时间及次数。用于评价实验动物对于新奇环境的焦虑反应。

Lat实验[28-29]:为给予大鼠一个视觉空间注意目标,分别记录大鼠穿越角落的频数(自发活动水平),直立和斜搭在墙上的频率(非选择性注意的水平)。Lat迷宫实验在大鼠自发活动及非选择性注意水平的评价中可靠性非常高,已经成为有关注意缺陷疾病的常用模型之一。

2.1.5 动物情志活动能力

糖水摄取实验[26,34,37,39]:对大鼠进行24 h禁水后,在背景安静的房间内给予大鼠2瓶水,分别为1%蔗糖水和纯水,称重。2 h后再次称重,计算动物的糖水消耗率,糖水偏爱率=糖水消耗/总液体消耗×100%。通常用于动物情志活动的评价。

强迫游泳实验[40]:将单只小鼠放入水深为10 cm 的烧杯中,烧杯20 cm×14 cm。水温(24±2)℃,观察6 min,计算后4 min中内小鼠强迫游泳时不动时间。多用于检测实验动物是否处于“绝望行为”状态。动物在最初入水时,会表现出挣扎、逃脱及游动。当感受到为不可逃脱后,变回采取将头部露出水面、肢体保持不动的漂浮状态。保持不动的状态被称为“绝望行为”。常常用于对抑郁症模型进行评价[41]。

悬吊实验[22,34,39-40]:安静、避光下,将大鼠尾部根部1/3处固定于悬尾实验架上,头向下,分别观察不动时间、挣扎次数。观察5 min。常作为抗抑郁药初筛及抑郁症模型行为学检测的辅助评价指标[41]。

产后抑郁症动物模型实验[42]:采用对受孕母鼠分组进行地塞米松(第1天起)、地塞米松(第15天起)、生理盐水组,分别观察产后母鼠对幼崽的关爱行为和自身积极与消极行为。关爱行为:噙崽潜伏期、集窝时间、舔崽时间、筑巢时间、噙崽频率。积极行为:母鼠站立、大步走动、攀越、顶撞鼠笼。消极行为:母鼠将头部埋于身体下部,频繁无方向无目的的翻动垫料,后头、尾、爪不停骚动的总时间。用于评价母鼠对幼崽的关爱行为和自身积极与消极行为。

2.1.6 机体疼痛及反射能力

咬肌和颞肌机械性痛觉敏感性的测量实验[43]:动物安静、放松下轻靠在测量者手心,测量点位于眼耳连线中点,向下10 mm为咬肌的测量点。采用从小到大标号的尼龙毛,给组织施加不同压力。观察动物有无缩头、抬腿、避开、发出声音等阳性反应。记录反应次数和相对应的尼龙毛编标号。另有研究根据临床接受正畸治疗患者的疼痛程度主要影响进食量的实验[44],采用记录大鼠每天24 h的饮食量、饮水量、体重的方法对OP(正畸性痛)进行疼痛的定量评价。

椎间盘源性下腰痛动物模型实验[45]:观察术后,大鼠的9种不同行为学,静止不动、微动、运动、静止时抬足、微动时抬足、运动时抬足、清理皮毛、后腿站立、屈身,通常用于对动物腰痛疾病模型的评价。

机械刺激缩足反射阈值实验[40]:采用16个强度不同的刺激,从小到大,分别刺激大鼠两侧足底中心位置,每个强度10次。将大鼠出现5次以上的缩足反应强度定为对机械刺激的反应阈值,能够测量实验动物对机械刺激的反应阈值。

热刺激反射缩足潜伏期实验[46]:采用热刺激仪器,使大鼠的足底落在照射光圈内,直径为5 mm,记录从开始照射至大鼠出现缩足逃避反射的时间,此即为热刺激反应潜伏期。

饮水抑制的耳鸣动物行为学模型实验[47]:采用部分剥夺饮水的动物放入有持续噪音的背景中,并把噪音的停止与给予电击相结合,使动物意识到噪音停止是危险的,从而主动抑制添水。建立“噪音停止—添水动作减少”的条件反射。多用于评价实验动物是否发生了耳鸣。

2.2模型评价中行为学评分方法

SmiaLowki 6级评分[48]:对癫痫模型猫进行行为学观察,观察发作程度,Ⅳ~Ⅵ级作为重度发作,Ⅲ级或者Ⅲ级以下,为轻度发作。

Racine标准[49]:对癫痫小鼠的发作进行分级。0级:无反应;Ⅰ级:节律性嘴或者面部抽动;Ⅱ级:点头或者甩尾;Ⅲ级:单肢抽动;Ⅳ级:多肢抽动或者强直;Ⅴ级:全面强直阵挛发作。分别记录小鼠发作的潜伏期、发作程度分级、轻度发作(Ⅰ~Ⅲ)次数、重度发作(Ⅳ~Ⅴ)次数。

Longa评分法[50]:常用于脑出血及脑梗死动物模型评价。0分:无神经损伤症状;1分:不能完全伸展手术对侧前爪或后爪;2分:行走时,向手术对侧转圈;3分:行走时,向手术对侧倾倒;4分:不能自发行走,意识丧失。

Bederson评分[51]:常用于脑出血及脑梗死动物模型评价。0分:无神经功能缺损;1分:前肢出现任何屈曲成分,不伴其他不正常;2分:侧推抵抗力下降,伴前肢屈曲,无转圈行为;3分:同2级行为,伴自发性旋转。

肢体对称实验评分[52]:将大鼠置于网中,网眼大小为2.3 cm×2.3 cm,当大鼠在网格中行走时,计数在2 min内其前爪漏到网眼中的次数,即错步数。计算公式:(脑病变对侧前爪的错步数-病变同侧前爪的错步数)/总步数。其分值如为正数表明脑病变对侧功能缺损,如为负数表明脑病变同侧功能缺损。

暗盒实验[38]:对动物行为进行评分,良好0~3分;一般:4~6分;差:7~10分。并观察粪便的粒数。粪便粒数反应其紧张的程度。行为学观察包括:抓取时的反应、进入暗盒时的反应、进入暗盒后的反应、开暗盒时的反应、回饲养笼的反应。

小型猪脑缺血模型神经功能缺失评分[53]:每头实验动物在术后3 h、6 h、12 h、1~7 d进行改良的神经功能缺失评分。总分为25分,包括食欲(4分)、站姿(5分)、头部位置(2分)、发声(2分)、步态(3分)、运动功能(前肢/后肢,4×2分)以及面瘫(1分)。

愤怒行为实验[54],愤怒行为检测:①搏斗次数;

②威吓次数;③攀压次数;④胜利次数;⑤失败次

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数。行为学得分=①+②+③+④-⑤。是通过各项目相加所得总分,来评价动物愤怒模型的方法。

3 讨论

动物行为学研究日渐成为热门研究,畜牧业、社会福利、医学、环境毒理学、野生动物保护、地震灾害预警等方面,其与人们的生活息息相关。动物行为学研究在医学领域中更占有不可替代的地位。从实验动物的饲养阶段开始,便要通过动物行为来观察实验动物的健康情况,通过给药、手术及其他干预措施制作动物模型,无论是制作西医的疾病模型,还是中医证候模型的复制,动物行为学始终贯穿于动物实验的整体之中。对于动物学家来说[55],无论是基础还是应用研究,正确的设计和执行都是实验所必要的。对于动物行为的观察,只有得到准确无误的实验数据,才能反映实验的真实与科学性。未来若采用先进的监测技术[56],将会实现动物行为监测的高精度化,监测手段更人性化,消耗的人力与物力成本更廉价。◆

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53

54

第19卷 第3期 2017 年 3 月

辽宁中医药大学学报

JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM

Vol. 19 No. 3 Mar .,2017

中医古籍传染病诊治经验挖掘思考

王玉贤1,2

,王一战3,王飞雪4,苏芮5,韩经丹2,吴建国4,范吉平5

(1.首都医科大学附属北京中医医院,北京 100010;2.中国中医科学院中医临床基础医学研究所,北京 100700;

3.中国中医科学院眼科医院,北京 100040;

4.中国中医科学院西苑医院,北京 100091;

5.中国中医科学院,北京 100700)摘 要:中医药在中华民族的繁衍和发展中发挥了重要的作用,中医古籍蕴含着古代医家丰富的诊疗经验,对当代疾病的诊治具有重要的启示意义。某些传染性疾病如脑炎脑膜炎症候群所见之痉病、流行性乙型肝炎所见之黄疸,在中医古籍中虽没有将其命名为传染病,但具有丰富的治疗经验和确切的临床疗效。该文拟从中医辨证“以症为据”的思路出发,从临床症状入手,以疾病对人体生物学功能的影响为基础,进行中医古籍诊治传染性痉病经验的挖掘,介绍了目前中医古籍数据挖掘的常用方法,提出开展中医古籍医案中药相对剂量的研究。

关键词:中医古籍;传染病;以症为据;经验挖掘;中药相对剂量

中图分类号:R183 文献标志码:A 文章编号:1673-842X (2017) 03- 0054- 03

收稿日期:2016-07-07

基金项目:“十二五”国家科技重大专项资助项目(2012ZX10004301-001)作者简介:王玉贤(1984-),女,四川南充人,在站博士后,研究方向:中医药防治消化系统疾病及传染病研究。通讯作者:范吉平(1965-),男,山东聊城人,教授、主任医师,博士,研究方向:中医防治脑病、传染病研究及新药开发。

Reflections on Tapping into the Diagnosis and Treatment Experience

of Infectious Diseases in TCM Ancient Books

WANG Yuxian 1,2

,WANG Yizhan 3,WANG Feixue 4,SU Rui 4,HAN Jingdan 2,WU Jianguo 4,FAN Jiping 5

(1.Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine,Capital Medical University,Beijing 100010,China;2. Institute of Basic Research in Clinical Medicine,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China;3.Eye Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100040,China;4.Xiyuan Hospital,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing

100091,China;5.China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China)

Abstract:Traditional Chinese medicine has played an important role in the prosperity of the Chinese

nation. TCM ancient books contain rich clinical experience,which can be significant to the current treatment means. For some infectious diseases,such as Jingbing affiliated with encephalitis or meningitis,jaundice affiliated with hepatitis B,there is no explicit name in TCM ancient books,but rich clinical experience and exact curative effect can be found. From the thought of“TCM syndrome as basis”,this article starts with clinical symptoms to tap into the diagnosis and treatment experience of infectious Jingbing in TCM ancient books,based on biological function. This article mainly discussed some common methods of data mining and advocated more studies on relative dosage of ancient cases.

Keywords:ancient books;infectious diseases;TCM syndrome as basis;data mining;relative dosage 中医学是中华民族在与疾病作斗争的过程中

创造、积累、发展起来的学科,在传染病防治方面积累了丰富的经验,有许多独特的理论和治疗手段。整理、挖掘、总结中医药对传染病的发病规律、病因、病机和防治经验等方面的历史经验,对当代的传染病防治具有重要的现实意义。本文拟对传染病相关中医古籍诊治经验的挖掘作一思考,以冀抛砖引玉,促进中医药古籍疾病诊治经验挖掘的开展。

1 中医对传染病论治经验丰富

中医对于传染病的记载历史悠久,早在《黄帝内经》时代就有关于传染病的论述,而甲骨文中也有“疫”的记载,由于年代久远且残次不全,难以进行考据。《素问·刺法论》中也有“疫”的明确记载:“五疫之至,皆相染易,无问大小,病状相似”。《说文解字》中将“疫”的解释是“民皆疾也”,《中国医学百科全书》将疫病定义为“感受戾气,造成流行的急

occlusion:evaluation of the model and development of aneurologic examination[ J ] . Stroke,1986,17 ( 3 ):472-476.

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DOI:10.13194/j.issn.1673-842x.2017.03.016

光学仪器在医疗器械中的应用要点

光学仪器在医疗器械中的应用 摘要 人们通过对光现象的认识和研究,加深了对光本质认识的同时,也极大地推动了现代光学的迅速发展和光学仪器的广泛应用,特别是在医疗器械上的应用,为很多疾病解决了难题。这次实习为我以后的工作和学习奠定初步的知识,使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人的过程。此外,更能体验生活的艰辛,激励自己好学的心,培养刻苦耐劳的精神,为以后走入社会奠定基础。 关键词:光学发展光学仪器光学应用医疗器械 Abstract People passes pair of optical phenomena understanding and research, deepen the understanding of the essence of light at the same time, but also greatly promote the rapid development of modern optics and optical instruments are widely used, especially in the application of medical devices, for many diseases to solve the problem. This practice for my future study and work to lay the preliminary knowledge, so that I can feel from a student to an occupation people process. In addition, it can experience the hardships of life, encouraging his good heart, industriousness and stamina training spirit, after entering the society lays a foundation. Key words:Optical development Optical instruments Optical application Medical apparatus and instruments 第一章绪论 1.1 前言 随着我国仪器仪表行业的迅猛发展,光学仪器也出现了的新的发展。目前我国光学仪器在物理学新效应和高新技术的推动下,有了新的探索和发展。在医疗设备方面应用越来越广泛。 目前,计量测试仪器、物理学测试仪器、地学和地质学仪器、化学分析仪器、医学仪器、无损材料检验仪器的研发都十分重视高温超导量子干涉器(SGUID)技术的应用。同时光纤、光学玻璃等检测,也逐渐应用到椭偏技术。 未来我国光学仪器将逐渐向自动化、光电化发展。目前三座标测量机、自准直仪和投影仪等光学计量仪器已经在微机化、光电化发展中取得了良好的成效。未来更多的新光电器件、新功能材料的开发,将进一步促进光学仪器的光电化发展。同时CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等技术的发展也在推动着光学仪器的变革,使光学仪器更加微机化、光电化、自动化以及高精确化。

免疫学的临床应用

免疫学的临床应用有两个方面:一是应用免疫理论来阐明许多疾病的发病机制和发展规律;二是应用免疫学原理和技术来诊断和防治疾病。本章内容主要是后者。此外,免疫学不仅应用于传统的传染病中,而且在肿瘤、自身免疫病、免疫缺陷病、器官移植、生殖免疫等中均广泛应用。 免疫学防治是指应用免疫制剂或免疫调节药物调整机体的免疫功能,对疾病进行预防和治疗。特异性免疫的获得方式有自然免疫和人工免疫两种。自然免疫主要指机体感染病原体后建立的特异性免疫,也包括胎儿或新生儿经胎盘或乳汁从母体获得抗体而产生的免疫。人工免疫则是人为地使机体获得免疫,是免疫预防的重要手段,包括人工自动免疫、人工被动免疫和过继免疫。 人工自动免疫是给机体接种疫苗或类毒素等抗原物质,刺激机体产生特异性免疫。国内常将用细菌制作的人工主动免疫的生物制品称为菌苗,而将用病毒、立克次体螺旋体等制成的生物制品称为疫苗,而国际上把细菌性制剂,病毒性制剂及类毒素统称为疫苗。经人工自动免疫产生的免疫力出现较慢,但免疫力较持久,故临床上多用于预防。人工自动免疫制剂其主要有灭活疫苗、减毒活疫苗、类毒素、以及各种新型疫苗。 人工被动免疫是给机体输入抗体等制剂,使机体获得特异性免疫力,输入抗体后立即获得免疫力,但维持时间短,约2~3周,临床上用于治疗或紧急预防。人工被动免疫的生物制品主要有抗毒素、抗菌血清与抗病毒血清、胎盘球蛋白和血浆丙种球蛋白。 过继免疫治疗是指给患者转输具有在体内继续扩增效应细胞的一种疗法。如给免疫缺陷病患者转输骨髓细胞;给肿瘤患者输入体外激活扩增的特异肿瘤浸润淋巴细胞或非特异性的LAK细胞等。应用时应考虑供者与受者之间HLA型别是否相同,否则输注的细胞会被迅速清除,或者发生移植物抗宿主反应。再如造血干细胞移植:取患者自身或异体骨髓或脐血输入患者,移植物中的多能干细胞可在体内定居、增殖、分化、使患者恢复造血功能和形成免疫力。造血干细胞移植可用于治疗再生障碍性贫血、白血病以及某些免疫缺陷病和自身免疫病等。 在医学制剂影响免疫功能的制剂主要有两类:免疫增强剂和免疫仰制剂。免疫增强剂是指通过不同方式,达到增强机体免疫力的一类免疫治疗药物。临床上常用于治疗与免疫功能低下有关的疾病及免疫缺陷病。免疫增强剂种类很多,按其作用的先决条件可分为三类:一是免疫替代剂,用来代替某些具有免疫增强作用的生物因子的药物。按其作用机制可分为提高巨噬细胞吞噬功能的药物,提高细胞免疫功能的药物,提高体液免疫功能的药物等;按其作用性质又可分为特异性免疫增强剂和非特异性免疫增强剂;按其来源则可分为细菌性免疫增强剂及非细菌性免疫增强剂。二是免疫恢复剂,能增强被抑制的免疫功能,但对正常免疫功能作用不大。常用的免疫增强剂如:卡介苗、短小棒状杆菌、内毒素、免疫核糖核酸、胸腺素、转移因子、双链聚核苷酸、佐剂等。免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的药物。能抑制与免疫反应有关细胞的增殖和功能,能降低抗体免疫反应的制剂。常用的免疫抑制剂主要有五类:(1)糖皮质激素类,如可的松和强的松、泼尼松龙等;(2)微生物代谢产物,如环孢菌素和藤霉素等;(3)抗代谢物,如硫唑嘌呤和6-巯基嘌呤等;(4)多克隆和单克隆抗淋巴细胞抗体,如抗淋巴细胞球蛋白和OKT3等;(5)烷化剂类,如环磷酰胺等。 免疫学诊断是指应用免疫学原理和方法对传染病、免疫性疾病等进行和免疫功能进行测定。由于免疫学检测具有高特异性和敏感性,因此常用临床诊断的一种重要手段。目前常用的免疫诊断方法具有体液免疫试验。细胞免疫试验和皮肤试验三种。 抗原抗体反应在体内表现为溶细胞、杀菌、促进吞噬、中和毒素或引起免疫病理损伤等;在体外可出现凝集、沉淀、细胞溶解和补体结合等可见反应。由于抗体主要存在于血清中,临床上多用血清标本进行试验,故体外的抗原抗体反应曾被称为血清学反应。但随着免疫学

最新11级《动物行为学》复习题学生使用

10 级《动物行为学》 复习题 一、名词解释 行为 (动物行为学中所说的 ): 利他行为: 生物节律: 潜在学习: 固定行为型: 敏感期: 交叉养育:感觉: 子代印记: 防御行为:核域: 拟态: 行为发育的内稳定性:领域:动 物的文化行为: 潮汐节律: 亲代投资: 性二型现象: 信号: 性逆转:玩耍学习:习惯 化:迁移: 二、单 选和多选题 单选 1.对于攻击行为,下列选项错误的是 ( ) A 同种个体之间所发生的攻击和战斗 B 攻击有肉体和非肉体方式 C 攻击中双方都受到伤害 D 攻击中双方都不受到伤害 2.老鼠的出现,猫发现老鼠,并做好捕鼠的准备,这与( )相关 A 外界刺激和动物感官的功能状况 B 外界刺激与动物的生理特性 C 外界和内部刺激 D 动物的机体结构() 3.繁殖行为的程序正确的是( ) A 性别决定T 性选择T 抚幼 B 性识别T 交配T 抚幼 C 求偶T 交配T 抚幼 D 性选择T 交配T 抚幼 4.下列实例中不是模仿学习的是( ) A 英国的“山雀偷奶” B 幼小猩猩能从石缝中吸水 C 小儿随妈妈学跳舞 D 一雄鸡啼明,百鸡齐鸣 多选题 1 影响社群大小的主要生态因素有( A B ) A 食物 B 捕食者 C 温度 D 光 2 动物领域的作用是( ABCD ): A 保证资源;减少干扰 B 调节密度;促进扩散 C 防止疾病传播;D 心理支持。 3 灵长类社群类型包括( ABCD )。 A 独居种 B 双亲家庭群 C 单雄群 D 多雄群 A 视觉标记 B 声音标记 C 气味标记 D 电标记 5 动物属于使用工具行为的是( CD )。 A 鸟把坚硬的食物从空中扔向坚硬的岩石 B 鸟把贝类从高空扔下来摔破它的贝壳 C 秃鹫用 喙衔石块咂鸟蛋 D 啄木地雀用喙咬住一根仙人掌刺探取小树洞中的昆虫。 6 动物的文化行为是( AC )。 A 不可遗传的 B 可遗传的 C 与进化过程不同 D 与进化过程相同 7 亲代抚育由雌性个体提供的几个假说( ABC )。 5.下列实例中.属于防御行为的是( A 竹节虫的体色和乌鸦的聚众鸣叫 B C 竹节虫的体色和雄性马鹿相互之间呼号 ) 竹节虫的体色和鸟类的鸣叫 D 竹节虫的体色和小猴总是避开猴王 4 动物领域的标记类型有( ABCD )。

光电技术在生物医学中的应用一现状与发展

论文题目: 光电技术在生物医学中的应用——现状与发展 学院 专业名称 班级学号 学生 2013年12月19日

摘要: 简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况,从基因表达与蛋白质——蛋白质相互作用研究方面,重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势,阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段,最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理。 关键词:光电技术,医学诊断与治疗,分子光子学,医学成像

1.生物医学光子学发展简介 光电技术在生物医学中的应用实质上就是生物医学光子学的研究畴。生物医学光子学是近年来受到国际光学界和生物医学界广泛关注的研究热点。在国际上一般称为生物医学光子学或生物医学光学。 光子学以量子为单位,研究能量的产生、探测、传输与信息处理。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学,其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。研究容包括:光子医学与光子生物学,X-射线成像,MRI ,PET等。近年来,生物医学光子学在生物活检、光动力治疗、细胞结构与功能检测、对基因表达规律的在体观测等问题上取得了可喜研究成果,目前正在从宏观到微观多层面上对大脑活动与功能进行研究。美国《科学》杂志在最近儿年已发表相关论文近20篇。随着光子学技术的发展,生物医学光子学将在多层次上对研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象产生重要影响。 在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society),简称IBOS。IBOS每年与国际光学工程学会(SPIE)联合举办学术会议。国外 学术交流方面,作为生物医学工程和光学工程领域重要国际会议的“生物医学光学国际学术研讨会”(International BiomedicalOptics Symposium,简称BIOS)每年在美国和欧洲各举办一次。在国,国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届。在第六届学术会议上发表学术论文75篇,论文摘要27篇。 从光电技术(或光子技术)在生物医学中的应用现状可以看到,光子医学与光子生物学的研究和应用围是广泛而且深入的,并正在形成有特色的学科和产业。例如,由于生物超微弱发光与生物体的细胞分裂、细胞死亡、光合作用、生物氧化、解毒作用、肿瘤发生、细胞和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程有着密切的联系,基于生物超微弱发光的生物光子技术在肿瘤诊断、农业、环境监测、食品监测和药理研究等方面己经得到应用。 下面主要从生物分子光子技术和医学光学成像技术两个方面介绍当前的研究现状 与发展趋势。

细胞培养技术在医药研究中的应用

细胞培养技术在医药研究中的应用 摘要:近年来,动物细胞培养技术在生物制药领域成为最受关注的热点之一,动物细胞培养技术广泛应用于动物细胞高密度培养,推动了现代生物医药 产业的发展。动物细胞培养是指离散的动物活细胞在体外模拟体内的: 生理环境 , 在无菌、适宜的培养条件下生长、繁殖的过程。利用人工培养的动物细胞可以进行科学研究和生物制药, 动物细胞的大规模的培养技术是生物制药中非 常重要的环节。在动物细胞培养过程中, 最重要的是使细胞的培养条件达到最 优化程度, 尽可能消除或减轻环境对细胞的影响, 因此动物细胞培养环境的控 制是细胞培养的关健技术。 关键词:动物细胞培养技术,生物制药,培养条件,人工培养。 自1885 年,Roux 从鸡胚中分离细胞首次建立体外细胞培养; Dulbecco于1943 年创建单层细胞培养已有半个多世纪。因其具有的培养简单、操作方便、消耗少、大量运用等优点,被广泛运用于生命科学的各个领域[1]。全球生物制药技术和市场的迅速发展为动物细胞培养基市场提供了快速成长的发展环境, 并使之保持强劲的发展势头。 1 细胞培养的环境及条件 1.1 无污染的环境 无菌无毒的操作环境和培养环境是保证细胞在体外培养成功的首要条件[3]。 1.2 适宜的温度 维持培养细胞旺盛生长, 必须有恒定而适宜的温度。不同种类的细胞对培养温度要求也不同[3]。 1.3 气体环境和氢离子浓度 气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一, 所需气体主要有氧气和二氧化碳[3]。 1.4 适宜的p H 值 每种细胞都有其最适p H 值。p H 值随培养的细胞种类不同而不同, 大多数细胞的适宜pH 为7.2至7.4, 偏离这一范围对细胞培养将产生有害的影响[3]。 1.5 培养基 培养基不仅提供细胞营养和促使细胞生长增殖的基础物质, 而且还提供培养细胞生长和繁殖的生存环境[3]。 1.6 细胞培养外部环境 细胞培养是一种无菌操作技术, 对实验室、常用设施及设备、培养器皿等都有严格的要求[3]。 2 细胞培养无菌操作基本技术无菌操作技术分为: 工作环境及表面、细胞培养所用器皿、培养液与培养细胞的处理。 2.1 工作环境的处理 使用层流超净工作台是最经济有效的手段[3]。 2.2 细胞培养所用玻璃及塑料制品的清洗与消毒 消毒方法分为物理灭菌法( 紫外线、湿热、干烤、过滤等), 化学灭菌法( 各种化学消毒剂) 和抗生素三类。[3] 细胞培养基的质量标准及产品质量控制参考国内外细胞培养基产品企业标 准的现状,着重考虑了生物制药用户对产品质量的要求以及《中华人民共和国

LED光源在皮肤医学中的应用

4.减轻炎症 已经有系列的研究表明LED具有抗炎的作用。研究发现635nm的LED光可以抑制牙龈的成纤维细胞释放炎症介质——前列腺环素E2(PGE2),从而减轻牙龈的炎症反应。在脉冲 染料激光治疗皮肤光老化前如果采用LED光源提前照射,可以减轻染料激光引起的皮肤红斑、肿胀和疼痛等不适。在乳腺癌患者的放射治疗前采用LED光源提前照射可以减轻放疗的副作用。 5.疤痕的预防 瘢痕疙瘩是临床上影响美容而且治疗困难的一种皮肤疾患,是皮肤损伤后结缔组织过度增生所引起。患者往往具有瘢痕体质。在临床上开始为小而坚硬的红色丘疹,缓慢增大,产生圆形、椭圆形或不规则性瘢痕,高出皮面,呈蟹足状向外伸展,皮肤光滑、发亮,可伴有疼痛、瘙痒等不适。临床治疗困难、疗效不理想。有研究发现LED可明显改善患者的疼痛、瘙痒等不适感,使瘢痕变平,同时具有无创的优点。 6.其他作用 此外,LED还可作为一种不含紫外线的光疗仪器、用于光动力疗法、治疗脱发、减轻 紫外线照射后的皮肤损伤等等。 总之,LED作为一种新型的光源已经被逐步应用到皮肤医学中,随着对LED灯具的不 断创新以及医学上对于LED生物效应的机理研究,LED在皮肤医学上的应用将具有不可限量的前景。同时LED具有较高的安全性可作为家庭医疗设备而被人们更为广泛的使用。(全文来源自《半导体照明》杂志2011年8月刊编辑:maysoong) 参考文献 [1] Daniel Barolet, MD. Light-Emitting Diodes (LEDs) in Dermatology. Semin Cutan Med Surg 27:227-238. [2] Trelles MA. Phototherapy in anti-aging and its photobiologic basics: a new approach to skin rejuvenation. J Cosmet Dermatol. 2006;5(1):87-91. [3] Goldman MP, Weiss RA, Weiss MA. Intense pulsed light as a nonablative approach to photoaging. Dermatol Surg. 2005;31(9 Pt 2):1179-87. [4] Weiss RA, McDaniel DH, Geronemus R, et al: Clinical trial of a novel non-thermal LED array for reversal of photoaging: Clinical, histologic, and surface profilometric results. Lasers Surg Med 36:85-91, 2005 [5] Lee SY, Park KH, Choi JW, et al: A prospective, randomized, placebocontrolled, double-blinded, and split-face clinical study on LED phototherapy for skin rejuvenation: Clinical, profilometric, histologic, ultrastructural, and biochemical evaluations and comparison of three different treatment settings. J Photochem Photobiol B 27:51-67, 2007 [6] Al-Watban FA: The comparison of effects between pulsed and CW lasers on wound healing. J Clin Laser Med Surg 22:15-18, 2004 [7] Lim W, Lee S, Kim I, et al: The anti-inflammatory mechanism of 635 nm light-emitting-diode irradiation compared with existing COX inhibitors. Lasers Surg Med 39:614-621, 2007

免疫学在医学中的应用

早在1000多年前,人们就发现了免疫现象,并由此发展起来对传染病的免疫预防。中国人首先发明了用人痘痂皮接种以预防天花,并且在十五世纪中后期的明朝隆庆年间有较大改进,并得到广泛的应用。后来,这一伟大发明传播到日本、朝鲜、俄国、土耳其和英国等许多国家。后英国医生琴纳据此研究出用牛痘菌预防天花的方法,为免疫学对传染病的预防开辟了广阔的前景。全世界能在20世纪70年代末消灭天花,接种牛痘菌发挥了巨大作用。[1] 19世纪末,法国化学家、微生物学家巴斯德于研究人和动物的传染病时,分析了免疫现象。并在琴纳的启发下,他发明用减毒炭疽杆菌苗株制成疫苗,预防动物的炭疽病;用减毒狂犬病毒株制成疫苗,预防人类的狂犬病。 著名动物学家梅契尼科夫在长期研究昆虫和动物细胞吞噬异物的现象后,于1883年指出体内的白细胞和肝、脾组织中的吞噬细胞具有吞噬和消化细菌的能力。德国细菌学家、免疫学家贝林于1890年发现免疫血清中有抗白喉毒素的抗毒素存在,日本细菌学家北里柴三郎也发现抗破伤风毒素的抗毒素,两人共同研究血清疗法成功,对治疗白喉和破伤风患者取得良好效果。 从此,人们开始探讨免疫机制,把细胞的吞噬作用和抗毒素的中和作用看成是特异性免疫的根据,并逐步开展细胞免疫和体液免疫两大学派的争鸣。 细胞免疫学派的首领是梅契尼科夫,体液免疫学派的首领是德国细菌学家埃尔利希。埃尔利希用生物化学方法研究免疫现象,特别是以蛋白质化学和糖化学作为基础,探讨抗原和抗体的本质及其相互作用,于1896年提出抗体形成的侧链学说,这一学说直到今天还具有实际意义。两大学派的争鸣促进了免疫学的发展。 到20世纪60年代,对体液免疫的研究已经达到分子生物学的水平,已经弄清抗体的分子结构和功能。同时,对细胞免疫的研究也取得了明显的进展,过去认为小淋巴细胞是处于衰老终末期,而现在

动物行为学 自作答案

《动物行为学》复习思考题 1什么是动物行为和动物行为学?动物行为学研究目的和意义是什么? 为了满足个体生存和种群繁衍的要求,适应体内外环境的变化,动物的个体和 群体所做出的有规律、成系统的适应性活动就是动物行为。 动物行为学是研究动物对环境和其他生物的互动等动物行为问题的学科,研究的对象包括动物的沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等。 人类与其他动物的根本区别是人类不断探索我们所处的世界,这不仅仅是出于好奇心,也是为了人类自身生存的需要。作为一种社会动物,人类也希望通过了解动物的行为来理解自己的行为。 更好地了解动物行为将有助于人类更好地协调人与自然的关系,促进人类保护濒危稀有动物物种。濒危动物迁地保护时,需要研究、掌握动物的行为;研究动物行为有利于澄清关于动物疼痛和动物福利等方面的问题。 2.简述动物行为学的研究历史和现状。 亚里士多德《动物记》----行为的基本观察、记录。 法布尔《昆虫记》----昆虫行为的系统观察和记录。 达尔文《物种起源》和《人类及动物的表情》等----行为的进化。 1947. 行为学期刊《Behaviour》(行为) 1953. 《Animal Behaviour》(动物行为) 1954. 《Insect Society》(昆虫社会) 1956. 《Behavioural Science》(行为科学) 1963. 《Experimental Journal of Animal Behaviour》(动物行为实验杂志) 1964. 《Journal of Experimental Journal of Animal Behaviour》(行为实验分析) 1966. 《Physiology and Behaviour》(生理学和行为) 1970. 《Brain, Behaviour and Evolution》(脑,行为与进化) 1971. 《Behaviour Genetics》(行为遗传) 1978. 英国出版第一本行为生态学论文集《Behavioural Ecology—an Evolutionary Approach》1982. 第一本行为生态学理论专著《An Introduction to Behavior Ecology》 1983. 在Mainz召开了第一次国际性动物行为学讨论会 1999. 《An Introduction to Behaviour Ecology》第四版(Krebs & Davies) 1973. 《Learning and Behaviour of Animal》(动物的学习与行为) 1975. 《Applied Ethology》(应用行为学) 1975. 《Animal Behavioural Process》(动物行为进程) 1977. 《Bird Behaviour》(鸟类行为) 1977. 《Behaviour, Ecology and Sociobiology》(行为、生态和社会生物学) 1978. 《Behaviour and Brain Science》(行为和脑科学) 1980. 《Ethology and Sociobiology》(行为学与社会生物学) 1998. 《行为生态学》尚玉昌,北京大学出版社 2004. 《动物行为原理与物种保护方法》蒋志刚,科学出版社 在过去的二十多年中,对动物的行为已经出现了一个新的研究方法,即行为生态学和社会生物学研究法。行为生态学和社会生物学在很多方面都是相似的,它们都进行大量的野外工作,以野外工作为主,但也在实验室进行试验。它们都十分注意推理过程,包括所研究动物生态学方面和自然选择对动物行为作用方式方面。

生物技术在医学领域的应用

微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物

合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。

动物行为学

昼夜节律(circadian rhythm) 生命活动以24小时左右为周期的变动。又称近日节律。发光菌的发光,植物的光合作用,动物的摄食,躯体活动,睡眠和觉醒等行为显示昼夜节律。人体生理功能,学习与记忆能力、情绪、工作效率等也有明显的昼夜节律波动。昼夜节律与人类的活动关系密切。生理节律遭扰乱,会导致食欲下降、工作效率降低、事故增多;施用药物时间不同,疗效也不相同;毒物作用时间不同,其毒性表现也不一样;肿瘤细胞对X射线的敏感性也有昼夜差别。一般来说,人类的生命力以午夜最低。 异相睡眠 人们通常是白天工作、学习,晚上睡眠。睡眠可分为:慢波睡眠和异相睡眠。人们入睡后初期70-120分钟内,属于慢波睡眠。异相睡眠在睡眠过程中,周期性出现的一种激动状态并常常伴随有眼球运动、四肢和脸部肌肉抽动等表现。异相睡眠持续约5-15分钟,然后又转入慢波睡眠,如此反复转换下去。 在整个睡眠过程中,这种反复转换4-6次。就整个睡眠时间来说,慢波睡眠占四分之三左右,而异相睡眠占四分之一左右。人做梦总是在异相睡眠阶段发生的,所以在一夜的睡眠当中,大概要做3-5次梦。而且回忆梦里内容的,往往是最后一次异相睡眠中做的梦。 亲代抚育(parental care) 双亲对后代的保护和喂养。在很多动物中,后代发育成长的先决条件是靠双亲创造和提供的。亲代抚育可以是直接的,也可以是间接的。直接抚育表现为保卫、喂食、护卵和照看后代,此时亲代和子代是互相接触的。间接抚育则表现为筑巢、造茧、贮存食物、把卵产在安全和食物丰富的场所等,但亲代和子代不发生接触。亲代抚育的生物学意义是增加后代的成活机会,保证亲代最大限度地把基因传递给后代。 记忆 记忆就是人脑对经验的反映。包括识记、保持和再现三个环节。记忆从人反复感知一定的客观事物,借以形成较巩固联系的识记过程开始,经过保持过程进一步巩固已形成的联系。识记和保持的内容在一定条件下可以恢复,这就是再认或回忆。有人把记忆分为三个阶段(或称三种记忆系统):①瞬时记忆阶段②短时记忆阶段,为时不超过1分钟③长时记忆阶段 亲缘选择:指对有亲缘关系的一个家族或家庭中的成员所起的自然

光纤在医疗领域中的应用

光纤在医疗领域中的应用 姓名:学号: 摘要 光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。光纤主要是根据光在光纤中的全反射,把外部的光源发出的光通过光纤束导入体内,照射人体内需要检查的部位,再通过光纤束把观察到的体内器官的病变图像传出体外。又由于光纤的柔软、体积小、重量轻以及灵敏度高等特点,光纤在医学上的应用范围也是十分广泛的,如内窥镜,光纤诊断系统,光纤治疗工具和大医院的光纤通信系统等。同时,随着光纤在医学上的应用,激光器在医学上的应用也取得了重大的进展。 关键字:光纤;医用内镜;光纤治疗系统;医学应用 光导纤维,简称光纤。被广泛地应用于光能或光信号的传导,由于其可以弯曲灵活地插入体内,实现导光、传像,在医学上具有广泛应用。内窥镜技术已成为促进医学学科发展的一种强有力的工具。 1.光纤 上世纪六十年代初,激光已经发明, 但许多人怀疑其应用前景。当时高锟(2009年诺贝尔物理学奖得主, 光纤之父,)说: “我们怎么可以断定激光没有前途?如果光通讯仅仅停留在理论阶段,那就太可惜了。”高锟经过多年的努力, 最终认定了廉价的玻璃是最可用的透光材料。光纤是光学纤维的简称,它是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝,分内外两层,是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上,并在两层之间形成良好的光学界面。当光束以入射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时,光束在侧壁产生全反射,全反射在纤维内反复产生,传播到纤维的另一端,而不会向外泄露。现在光导纤维已经得到广泛的应用:在医院应用的内窥镜;光导纤维做成电光缆可用于通信;光导纤维与敏感元件组合,则可以做成各种传感器,在力学实验中测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等;光导纤维在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。 2.光纤在医学中的应用 2.1 内窥镜 光纤内镜光学纤维简称光纤,是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝,分内外两层,是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上,两层之间形成良好的光学界面。当光束以人射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时,光束在侧壁处产生全反射,全反射在纤维内反复产生,传播到光纤的另一端,而不会向外泄露。在医院广泛应用的内视镜,如,胃镜、直肠镜、支气管镜等都是根据光线在玻璃纤维表面多次发生全反射的原理制成的。实际应用时,一般

动物行为学word版

动物行为学 ---------动物的求偶行为 摘要:动物行为学是研究动物对环境和其他生物的互动等问题的学科,研究的对象包括动物的沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等。由于动物行为学对于动物学习和认知等方面的研究,以及与神经科学的相关性,它对心理学、教育学等学科产生一定的影响。 动物在生殖季节(如发情期)吸引及追求异性的行为。求偶之前往往还有一些准备活动,包括占据领域。领域不仅仅是栖身和取食的场所,也是为了吸引异性、与之交配及繁育子代而选择的地方。昆虫(蜻蜓)、两栖类(蛙)、爬行类(蜥蜴)、鸟类、哺乳类均有占域行为。占领婚配领域以吸引异性的多为雄体。往往占据较好(食物丰富、有荫蔽可防敌害)领域的雄体才能吸引雌体与之交配。低等动物雌雄双方往往同时处于准备生殖的状态。但在较高等的动物,则往往是雄体更具交配的欲望。为使双方在性状态上的一致,提高雌体的性兴奋水平,降低其逃遁、进攻等反应,使雌体克服对身体接触的反感(尤其在陆生动物),从而得以交配成功,雄体便需要进行求偶表演。 求偶表演最早见于海生多毛纲环形动物,沙蚕于生殖期身体后半部与前半部脱离,并成为有性个体,有的种的雌体分泌化学物质以吸引雄性,有的种的雌、雄个体发出不同的光。头足纲、节肢动物和脊椎动物的求偶表演更为丰富多彩。一般说,配对关系持续时间较长的动物,求偶表演的时间也较长,形式也较复杂。求偶表演通过不同的感觉器官起作用: 求偶表演最早见于海生多毛纲环形动物,沙蚕于生殖期身体后半部与前半部脱离,并成为有性个体,有的种的雌体分泌化学物质以吸引雄性,有的种的雌、雄个体发出不同的光。头足纲、节肢动物和脊椎动物的求偶表演更为丰富多彩。一般说,配对关系持续时间较长的动物,求偶表演的时间也较长,形式也较复杂。求偶表演通过不同的感觉器官起作用: ①视觉。通过视觉吸引异性的不但有形象还有行动。多于日间起作用,但发光动物例外。雄体体形魁伟,色彩鲜艳,这便是求偶手段之一。许多动物在生殖期改变外形,如鱼类。许多雄鸟还要换上婚羽。发情期的雌猴臂部变成红色。蟹和头足类在求偶时也改变体色。萤能发光,不同种发出的光和在空中的行动轨迹各异。昆虫能感受紫外线,在可见光下外形相同的蝶翅在紫外线下色彩不同。除炫耀光、色外,许多动物还表演许多动作以吸引异性。雄乌贼求偶时除体上带有条纹外还以抽动式的动作接近雌体。蜘蛛有最早的仪式性求偶动作,如摇晃附肢、牵动蛛网,有的雄蛛用丝将雌性缠在地上。猛蛛雄体会将被蛛丝缠裹的猎物送给雌体。三棘刺鱼的雄体于生殖季节前腹部从灰绿色变为红色,此时有占域行为,并富有进攻性。它在领域内用粘性液体将海藻粘结成巢,随后开始对雌鱼作求偶表演(舞蹈),又用其棘触雌鱼的腹部,将雌鱼引入巢内产卵,自己则入巢排精。一周多后幼鱼孵出,雄鱼又恢复为灰绿色,并负保护幼鱼之责。鸟类的求偶表演最为五彩缤纷,千姿百态,但多是雌雄共同参加的有一定规律的动作(故称仪式化行动),如鞠躬、摇头、舞蹈、倒立飞翔等。哺乳动物(如鹿、羚羊)也有可观的仪式化的求偶表演,但一般说,哺乳动物的求偶表演不及鸟类复杂。许多昆虫,鸟类(如黑颈鸥、流苏鹬、园丁鸟、侏儒鸟)和少数哺乳动物(如非洲水羚)往往聚集在一个公共的场所进行求偶表演,这个场所称为竞偶场。 ②听觉。声音可以越过一定的屏障,传到相当的距离,在黑暗中也能起作用,因此在求偶行为中被各种动物采用。通过声音可以获得发音者的种类、性别、婚配情况,乃至邻近存在的雄体个体数(如蛙鸣)等信息。鸣禽也用鸣声驱走接近其领域的其他雄体。在日间求偶的动物,声音信号常与视觉信号合并使用(如哺乳类及鸟类)。发声的器官或为声带(如鸟类、哺乳类)或为身体其他部分(如昆虫)。采取声响求偶的动物包括昆虫(蚊、蟋蟀)、两栖类(蛙)、爬行类 1 / 1

鸡胚在医学中的应用

鸡胚在医学中的应用 摘要:鸡胚是研究动物发育的重要模型,已被大量用于医学各个学科的研究。对鸡胚的研究可以追溯到古希腊著名的博物学家亚里士多德,之后被很多生物学家予以深入的研究。现在对鸡胚发育的过程已有清楚的了解和认识。鸡胚在疫苗的开发和研究中更是有着不可替代的作用。本文主要阐述了鸡胚胎在发育生物学、肿瘤、神经、干细胞和免疫等研究领域中的应用。 关键词:鸡胚;发育;肿瘤;神经;干细胞;免疫 正文: 1鸡胚与发育生物学 鸡胚在发育生物学上作为一个重要模型系统已具有悠久的历史,一个多世纪以来,鸡胚已经成为洞悉发育过程和胚胎细胞命运的一个经典实验模型。随着生物技术的发展,如体内电穿孔技术、胚胎干细胞、新的转基因技术和基因组测序完成等,这些已经使鸡胚模型系统已变得更加强大,再结合传统的移植和世系追踪等技术,鸡胚已成为最优秀的实验系统之一[1]。随着模式生物鸡的基因资源增加、胚胎的易得性和RNA干扰方法的应用,这些都使研究胚胎发育中众多基因的功能变得简单容易。因此,鸡胚也成为众多对基因功能感兴趣的脊椎动物学家首选的研究系统[2]。 2 鸡胚和肿瘤 宫颈癌是一种严重威胁女性健康和生命安全的恶性肿瘤[3,4],近年来宫颈癌的治疗手段有了改进,但其生存率仍然有待提高,宫颈癌的动物模型对提高宫颈癌的实验研究水平具有重要意义。有人用BALB/c~nude、SCID小鼠或大鼠作为人宫颈癌移植瘤的动物模型[5,6,7]。鸡胚作为人类疾病模型有许多优点[8],有人把鸡胚作为其它癌细胞如人结肠癌细胞系HT-29、成釉细胞瘤细胞、骨肉瘤细胞移植受体[9,10],或作为肿瘤新生血管形成、肿瘤侵袭和远处脏器转移潜能,以及抗肿瘤药物作用机制探讨等方面研究的体内实验模型[11],为建立宫颈癌鸡胚模型提供了可能性与借鉴方法。 3 鸡胚和神经生物学 3.1建立鸡胚神经管缺陷模型 鸡胚胎内注射氨甲喋呤(MTX),制作鸡胚神经管缺陷动物模型。鲍南、施诚仁等选用上海农业科学院“菜杭”鸡的受精蛋552枚,分成3组,分别为药物(MTX)注射组、生理盐水注射对照组及正常对照组。药物注射时间选择在鸡胚孵化第2-7d,MTX剂量分别为0.01、0.02、0.05、0.l及0.25mg/kg。孵化3周后观察结果。结果孵育第3~6d注药的鸡(剂量为0.01、0.02、0.05及0.lmg/kg)有神经管缺陷畸形产生,为脑膜脑膨出、骶尾骨退化等[12]。 3.2 提取鸡胚内神经营养活性物质及其生物活性 陈姝、何蕴韶等采用不同截留分子质量的超滤膜将不同胚龄的鸡胚内的蛋白分离提取,分成不同分子质量的蛋白组分,采用原代海马神经元和鸡胚背根节体外培养技术进行神经营养活性的分析与鉴定,发现不同胚龄的鸡胚相对分子质量Mr>50*103,的蛋白组分体外培养的海马神经元较对照组神经元存活数目多,存活时间长,突起粗而长,表明鸡胚相对分子质量Mr>50*l03蛋白组分可以维持和促进海马神经元的存活、生长.促进神经元之间的连接。值得注意的是相对分子

激光在医学中的应用

激光在医学中的应用 摘要 激光是利用受激发射放大原理产生的高相干性、高强度的单色光。产生激光束的光源称激光器,在医学领域里有广泛的用途。激光医学是一门新兴的边缘学科,其内容包括用激光新技术去研究、诊断、预防和治疗疾病。激光已应用于内、外、妇、儿、眼、耳鼻喉、口腔、皮肤、肿瘤、针灸、理疗等临床各科。它不仅为研究生命科学和研究疾病的发生发展开辟了新的研究途径,而且为临床诊治疾病提供了崭新的手段。 激光在医学上的应用主要分三类:激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗,其中激光治疗又分为:激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。关键词:激光手术激光理疗激光针灸激光诊断和检测 激光的生物效应 一般认为激光有五个方面的效应: ① 热作用。主要是在可见光和红外光范围的激光引起的。弱激光不会直接造成不可逆损伤,可促使血管扩张,血液流动加强,从而改善局部的营养状态,促进伤口和溃疡的愈合,还具有镇痛和缓解肌肉痉挛等作用。强激光直接造成生物组织的不可逆性损伤,故可用以清除各种赘生物,如疣、痣、癌等,或凝固出血点、封闭破孔等。 ② 压力作用激光照射到人体上形成一种压力(光压)。如果激光呈大功率脉冲状态,则产生的压力很强。若激光聚焦功率为10W/cm则其压力可达40g/cm。强激光照射到生物组织上时,使组织汽化,产生热膨胀,这时体积剧烈增加而产生巨大的压力,可以大至几百个大气压,破坏性较大。临床上可利用这种压力在眼睛上房角处打孔,以沟通房水,降低眼压,治疗青光眼,还可以利用这种冲击波的力量来治疗后发性白内障和玻璃体出血后形成的机化索条等。

③ 光化学作用。利用激光能量激活体内某些化学反应。其中包括光致分解(吸收光能而导致化学分解的过程)、光致氧化(光作用下,反应物失去电子的过程)、光致聚合(光作用下,小分子聚合成大分子的过程)、光致敏化(在光敏剂的参与下,用特定波长的光作用而产生的化学反应)等四种主要类型。光敏化治疗是以血卟啉衍生物为代表的光动力学疗法,用以破坏癌细胞,需要氧分子参加才能起反应。另一类光敏剂如补骨脂素不需氧分子参加。局部涂补骨酯酊后,再用紫外激光局部照射,可以治疗白癜风和银屑病等疾病。 ④电磁场作用。高功率激光所产生的强电磁场,可以使生物组织发生明显的变化。⑤ 刺激作用。主要指功率较低的He-Ne激光对机体的作用。可促进神经再生,毛发生长,降低的血细胞回升,使骨痂生长迅速而使骨折愈合,还可抑制细菌生长从而消炎止痛。 以上五种效应中,压力效应和电磁场效应主要为大功率或中等功率激光所具有。而光化学反应和光刺激作用主要由小功率激光引起,热效应则大、中、小三种功率的激光均有。 医用激光器的种类 常用的医用激光器有以下几种:①氦氖激光器。输出波长为6328的红色激光。特点是结构简单,操作方便,价廉,寿命长,使用万小时以上。用于消炎、镇痛或作激光光针和理疗。②二氧化碳激光器。输出波长为10.6m 的远红外激光。特点是输出功率大,用作激光刀进行烧灼、切割和汽化。③氩离子激光器。输出波长为4880和5145的蓝绿色激光。特点是功率大,又在可见光范围。用于光凝固治疗,如眼底病和十二指肠、胃溃疡的光凝固治疗。④掺钕钇铝石榴石激光器。输出波长为1.060m的近红外激光。特点是输出功率大,对组织作用深而均匀,对红色组织有亲和力,又可用光导纤维传输。常与内窥镜结合进入腔内治疗肿瘤、息肉、出血等,是最常用的激光器之一。 其他准分子激光器、铜蒸气激光器、红宝石固体激光器、半导体激光器等在临床上也经常使用。 激光手术

动物行为学之会使用工具的动物

动物行为学之会使用工具的动物 动物界会使用工具的动物除人类以外非常有限,以下是动物界的一些具有特殊技能的动物类群,它们能和人类一样,可以使用部分工具已达到自己的目的和适应不同的环境: 1、北美洲的独居的细腰蜂。 雌蜂挖掘出管状的长洞,把自己捕获到并弄昏了的小虫放入洞内。这些猎物将是幼蜂的食物,幼蜂也将在洞里发育。当雌蜂产完卵并用土盖上洞口后,就用它的大颚叼着一块小石头当作锤子,把洞口的土夯实。这个动作有两个作用,一是夯实盖洞口的土,二是检查洞口是否确实完全堵严实了。这是它们经过长期演化后形成的一种确保后代顺利成长的动物行为,由于以前的细腰蜂幼虫在洞穴里缺乏食物和天敌的威胁,它们不断地演化,自然中形成的该行为。 2、章鱼利用椰子壳 章鱼是不久才被发现会利用工具的在动物世界里,它们会把椰子壳当作自己的盔甲或避难所。有的章鱼把椰子壳顶在身体的上方,八只脚露在椰子壳之外,在海底缓缓爬行。有的则把两半椰子壳合成一对贝壳形状,然后把自己的整个身体都缩于其中。当遇到捕食者攻击时,这些椰子壳就是它们的避难所。自然状况下,沉落海底的椰子壳,被部分章鱼利用,并且成功的用来抵御危害,不会后者没有利用椰子壳的章鱼很多会被天敌捕杀,因而也是一种自然选择的过程。 3、鱼类“使用工具”打破贝壳并吞食蛤蜊肉的过程 一名潜水员名叫斯科特·加德纳,当时他正饶有兴致地探索澳大利亚大堡礁,突然听到从海底传来一阵撞击声。他循着声音想一探究竟,竟惊奇地发现一条黑斑猪齿鱼正咬着一只蛤蜊往岩石上敲打。贝壳不一会就被它敲破了,这条鱼把里面的蛤蜊肉吃了下去。加德纳幸运地将整个过程拍了下来,他的照片也成为首个能证明鱼类可以使用工具的证据。鱼类的神经系统和高等生物来说差的很远,这个例子是鱼类利用工具的第一个例子。这个鱼到底是如何获得这一技能真是耐人寻味,不过可以肯定,它是在捕食的过程中获得这项技能,

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