第一篇:生物材料小論文
生物材料的研究
生物材料是用來對于生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的新型高技術功能材料。其研究是介于生物學、醫學、材料學和化學之間的交叉性邊緣學科,具有知識、技術密集的特點。
納米技術的興起為生物材料的發展注入了新的活力。通常意義上的納米材料是指顆粒尺寸為1-100nm粒子組成的新型材料。納米材料因其尺寸小、比表面大及量子尺寸效應,使之具有常規粗晶材料不具備的特殊性能,在生物活性、材料特性等方面均表現出優異的性能。納米技術與生物材料的結合產生了納米生物材料。
專題:納米羥基磷灰石的應用
羥基磷灰石[ C a10(PO4)6(OH)2 ](hydroxyapatite, HAP)是人及動物骨骼、牙齒的主要無機成分,呈納米微晶狀態, 是一種典型的生物材料, 具有優良的生物相容性和生物活性, 植入人體后能在短時間內與人體的軟硬組織形成緊密結合, 從而成為廣泛應用的植骨代用品。
20世紀50年代以來, 對羥基磷灰石有了比較深入的研究, 不僅合成出純度很高的HAP單晶, 還利用陶瓷致密的燒結工藝, 燒制出了與人體牙齒的強度和韌性均相近的HAP多晶體。研究表明, HAP納米粒子對肝癌、胃癌、骨肉瘤等多種癌細胞的生長具有不同程度的抑制作用。
納米材料是20世紀80年代中期發展起來的新型材料, 它比負氧離子先進50 年。由于納米微粒(1~ 100nm)的獨特結構狀態, 使其產生了小尺寸效應、量子尺寸效應、表面效應、宏觀量子隧道效應等,因此, 納米材料表現出光、電、熱、磁、吸收、反射、吸附、催化以及生物活性等特殊功能, 使納米材料呈現出無限廣闊的應用前景。與此同時, 對羥基磷灰石有了更深入的認識, 由于羥基磷灰石的尺寸達到納米級表現出來的獨特性能, 使對HAP的研究成為生物醫學領域中一個非常重要的課題。本文章論述了納米羥基磷灰石在生物醫學領域中的應用。
1納米羥基磷灰石在藥物載體中的應用
納米粒載體是近年來用于肽類、蛋白質、核苷酸和治療基因等生物大分子藥物且發展迅速的新一類給藥系統。其主要作用為有效保護這些生物大分子免遭生物體體內環境的破壞, 促進這些藥物通過生物屏障, 并導向藥物作用的靶部位。
1.1納米藥物載體的概念
納米藥物載體和納米顆粒基因轉移技術是以納米顆粒作為藥物和基因轉移 1 載體, 將藥物、DNA 和RNA 等基因治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面, 同時也在顆粒表面耦聯特異性的靶向分子, 如特異性配體、單克隆抗體等, 通過靶向分子與細胞表面特異性受體結合, 在細胞攝取作用下進入細胞內, 實現安全有效的靶向性藥物和基因治療。
納米藥物載體具有高度靶向、藥物控制釋放、提高難溶藥物的溶解率和吸收率等優點, 可提高藥物療效和降低毒副作用。納米顆粒作為基因載體具有一些顯著的優點: 納米顆粒能包裹、濃縮、保護核苷酸, 使其免遭核酸酶的降解;比表面積大, 具有生物親和性, 易于在其表面耦聯特異性的靶向分子, 實現了基因治療的特異性;在循環系統中的循環時間較普通顆粒明顯延長, 在一定時間內不會象普通顆粒那樣迅速地被呑噬細胞清除;讓核苷酸緩慢釋放, 有效地延長作用時間, 并維持有效的產物濃度, 提高轉染效率和轉染產物的生物利用度;代謝產物少, 副作用小, 無免疫排斥反應等。納米藥物載體(納米微粒藥物輸送)技術是納米生物技術的重要發展方向之一, 將給惡性腫瘤、糖尿病和老年性癡呆等疾病的治療帶來變革。
1.2納米羥基磷灰石作為藥物載體
HAP粒子有良好的組織相容性, 無毒、無免疫原性, 比表面積大, 生物粘附性強, 能結合和傳遞大分子藥物, 吸附藥物量大, 具備了藥物載體的基本要求。羥基磷灰石作為藥物載體系統能提高藥物在生物膜中的透過性, 有利于藥物透皮吸收并發揮其在細胞內的藥效。納米羥基磷灰石作為藥物載體十分安全, 因為其與人及動物的骨骼、牙齒成分相同, 且不為胃腸液所溶解, 在釋放藥物后可降解吸收或全部隨糞便排出, 此外, 納米羥基磷灰石在生成過程中很方便引入放射性元素, 可用于癌細胞的滅活。
HAP納米粒子是很有前途的生物活性大分子藥物載體, 對這種新型載體功能行為作用機理和進入細胞的方式的進一步研究, 對如何增強HAP納米粒子靶向性的深入研究及提高大分子藥物給藥技術創造更好的發展機會。HAP 納米粒子非常容易團聚, 因此弄清楚納米粒子的分散機理及條件是其應用的關鍵。
納米羥基磷灰石在腫瘤領域中的應用
近年來的研究表明, 納米羥基磷灰石對腫瘤細胞生長有抑制作用, 而對正常細胞無影響。在腫瘤治療中可能具有較好的選擇性, 可以選擇性穿透腫瘤細胞膜和細胞核膜, 作用于DNA, 抑制腫瘤細胞的增殖, 也可直接殺死人肺癌、肝癌、食管癌、泌尿系統癌細胞等多種癌細胞。納米HAP可以作用于細胞膜, 可增加 2 細胞液中C a2+ 的濃度。當腫瘤細胞外存在HAP等納米粒子鈣池時, 其超強鈣攝入能力可導致過多C a2+ 攝入,出現毒性, 從而抑制其生長;還可誘導細胞周期阻滯和凋亡, HAP 使Bel-7 402 人肝癌細胞增殖阻滯G1期, 阻斷細胞周期的進展, 導致腫瘤細胞脹亡;對端粒酶活性也有影響, 納米HAP有抑制腫瘤細胞的端粒酶基因的表達, 下調端粒酶活性的作用。
3作為硬組織修復材料
納米HAP-高分子復合材料通過對天然硬組織的模仿, 成功地解決了常規HAP生物陶瓷抗彎強度低、脆性大、大生理環境下抗疲勞性不好等臨床應用中遇到的問題, 因此在硬組織修復領域有著廣闊的應用前景。納米羥基磷灰石與天然高分子材料的生物復合,也能與人工高分子材料的生物復合
4結語
近年來, 雖然納米羥基磷灰石及其復合材料的研究和在組織工程中的應用均取得了較快的發展,但仍然存在很多問題, 如沒能從根本上提高其強度和韌性以滿足臨床的種種要求, 沒能徹底解決復合材料體內降解速度與骨生長速度相匹配的問題等。雖然如此, 納米HAP的工業應用已顯示出巨大的應用前景, 如模擬生理條件下納米HAP的抗癌活性已初露端倪;納米HAP /高分子復合材料, 作為一種極具發展潛力的硬組織修復材料已完成了相關動物實驗等, 將促進納米HAP更進一步的應用發展。
生物材料的研究與開發具有重大的社會效益和經濟效益。不僅挽救了數以百萬計的患者生命,而且提高了人類的生活質量,其對社會經濟發展起著重要作用。由于人口老齡化和工業、交通、體育等事業的發展導致的創傷增加,對生物材料的需求正向老年和中青年擴展。近10年來,生物材料和制品市場一直保持15%左右的年增長率,預計10~15年內將達到藥物市場規模,成為本世紀世界經濟的一個支柱性產業。同時,許多國家都在軍事上加大對生物醫學材料和技術的研究,具有十分重要的軍事意義。美國國防部將生物技術視作“未來30年增強戰斗力最有希望的軍事技術”,其開發和投資的重點領域有:軍事醫學、生物傳感器、生物處理技術、生物材料和生物電子元等。在我國,教育部生物材料工程中心(見附注)的自固化磷酸鈣人工骨系列產品已被國家經濟動員中心列為國家經濟動員指定產品。
生物材料的研究和探索已成為本世紀最重要的研究熱點及新興學科增長點,并將逐步形成本世紀支柱產業之一。我國加入WTO后,生物材料產業將面 3 臨著重大挑戰和機遇。生物材料品種多,涉及面廣,根據“有所為有所不為”的精神,有必要選準幾個好的方向和產品作為發展突破口,最終帶動整個生物材料產業的發展。同時應在國家的大力支持下,跨部門、跨學科通力合作,并積極加強與國外政府、民間、跨國公司間的合作和交流,建立聯合工作站和戰略伙伴關系,實現技術跨越式發展, 在參與國際競爭中不斷發展壯大。
第二篇:生物小論文
食品中有機防腐劑的使用與健康
很多人都認為防腐劑是化學物質,對人體肯定有害,所以購買食品時只挑選打得大大字樣的本產品不添加任何防腐劑的,事實上適量的防腐劑對人體是沒有害處,另外那些即使標有不含有任何防腐劑的產品里面也是有少量防腐劑的,因為不含有一點防腐劑食品是不會保持一點也不變質的,消費者不要過分迷信不含防腐劑幾個字。
生活中很多食品都含有防腐劑,防腐劑適量使用可以防止食物的快速變質,是有一定益處的,可是如果過量了就會危害身體的健康,為了防止各種加工食品(肉禽、水產、蔬菜、水果、調味品等)的腐敗變質、延長保存期,可以使用一些化學物質來抑制腐敗微生物的生長或殺滅這些微生物,這些化學物質就稱為防腐劑。那么生活中我們常接觸到的防腐劑的種類有哪些呢?先來了解一下防腐劑的定義
廣義的防腐劑包括食鹽、糖、醋、香辛料等可以起到調味作用的物質,而狹義防腐劑主要是指山梨酸、苯甲酸等直接加入食品中、主要起防腐作用的食品添加劑。
由于科學技術的發展,特別是分析檢測方法的進步,人們對食品防腐劑的認識也越來越全面、科學,發現過去使用的某些防腐劑(如硼砂、甲醛、水楊酸等)在發揮防腐功能的同時還會給人體的健康帶來一定的危害,這些防腐劑相繼被停用。同時,科學家們又發現了一些新的防腐劑,其安全性更高、防腐效果更有針對性。
防腐劑是一把雙刃劍,一方面,適量添加防腐劑可以起到防腐保鮮作用;另一方面,過量防腐劑也會對人體造成一定不利影響,在生產實踐中應該按國家有關規定添加。
生活中常接觸到的各種有機防腐劑的種類及使用:
苯甲酸 苯甲酸在酸性環境下的抑菌效果較好,其最適抑菌ph為2.5~4.0。我國《食品添加劑使用衛生標準》規定:苯甲酸適于添加在碳酸飲料、低鹽醬菜、醬類、醬油、食醋、葡萄酒、軟糖、果醬、果蔬汁等。苯甲酸進入機體后,大部分在9-15小時內,可與甘氨酸作用生成馬尿酸,從尿中排出,剩余部分與葡萄糖化合而解毒。因上述解毒作用是在肝臟內進行的,故含苯甲酸的食品對肝功能
衰弱的人群不宜使用。但只要本甲酸在食品中限量符合GB2760-86及FAO/FWO(1984)標準對正常人身體無毒害,則可放心使用。但要注意,盡量食用含防腐劑不同的食品,以防止同種防腐劑的疊加中毒現象發生。
山梨酸 山梨酸主要對霉菌、酵母和好氣性腐敗菌有效,而對厭氣型細菌和乳酸菌幾乎沒有作用。在食物中已含有過多微生物的情況下,山梨酸無法發揮作用,它只適用于良好衛生條件和微生物數量較低的食品的防腐。我國《食品添加劑使用衛生標準》規定:山梨酸適用于肉禽類、果蔬類、碳酸飲料、低鹽醬菜、蜜餞、果酒、調味品、軟糖、魚干、糕點餡、面包、蛋糕、月餅、花生醬等食品。山梨酸與山梨酸鉀同時使用時,以山梨酸計不超過最大使用量即可。而且山梨酸、山梨酸鉀都能參加人體正常的新陳代謝,易被分解為CO2和H2O而排出體外,故凡符合《食品添加劑使用衛生標準》者,對人體無害。
對強基苯甲田酯類 對羥基苯甲酸酯類主要使用對羥基苯甲酸酯類中的甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、庚酯。其酯隨著酯基中碳原子個數的增多,其抗菌作用增強,但同時其水溶性降低,而毒性則相反。因此,經常將丁酯與甲酯混用、乙酯和丙酯混用,可以提高溶解度,并有增效作用。
由于對羥基苯甲酸酯類的酸性和腐蝕性較強,因此,胃酸過多的病人和兒童,不宜食用含此類防腐劑的食品。只要符合規定的限量,正常人均可食用。但也要注意,應盡量食用防腐劑不同的食品,以防止同種防腐劑的疊加中毒現象。
以上三類防腐劑對人體的毒性大小為:苯甲酸類>對羥基苯甲酸酯類>山梨酸類
山梨酸及其鉀鹽雖然成本較高,但它是迄今為止常用防腐劑中毒性最低的。從國內外發展動態分析,山梨酸有逐步取代苯甲酸的趨勢,但山梨酸實有在空氣中穩定性較差和易被氧化著色的缺點。1998年我國研制出一種高效無毒的防腐劑,它的成份是單辛酸甘油酯,其在防止食品腐敗、變質的同時,也有助于保持食品營養成份和風味,并且感官性狀穩定。
第三篇:關于生物小論文
關于生物小論文
生物煉制技術研究新進展
生物芯片技術的特點及其在獸醫科學中的應用研究進展 生物強化技術在污水處理中的應用研究現狀及發展展望
自主研發還是外部獲取?——中國生物制藥商業模式的技術考量 生物強化系統微生物分子診斷技術的應用及新發展
生物技術產業與下一輪國際競爭
噴射技術在生物制造工程中的應用
白色生物技術及其應用進展
發達國家與發展中國家間生物技術知識產權保護的沖突及其消解 生物制藥技術及以其為主的產業基礎情況
下一個10年的生物技術與生物制藥(綜述)
論農業生物技術與可持續發展
硒的化學形
生物芯片技術的特點及其在獸醫科學中的應用研究進展 生物強化技術在污水處理中的應用研究現狀及發展展望
自主研發還是外部獲取?——中國生物制藥商業模式的技術考量 生物強化系統微生物分子診斷技術的應用及新發展
生物技術產業與下一輪國際競爭
噴射技術在生物制造工程中的應用
白色生物技術及其應用進展
發達國家與發展中國家間生物技術知識產權保護的沖突及其消解 生物制藥技術及以其為主的產業基礎情況
下一個10年的生物技術與生物制藥(綜述)
論農業生物技術與可持續發展
硒的化學形態與生物形態分析的新技術
生物強化技術在污水處理中的應用研究現狀及發展展望
自主研發還是外部獲取?——中國生物制藥商業模式的技術考量 生物強化系統微生物分子診斷技術的應用及新發展
生物技術產業與下一輪國際競爭
噴射技術在生物制造工程中的應用
白色生物技術及其應用進展
發達國家與發展中國家間生物技術知識產權保護的沖突及其消解 生物制藥技術及以其為主的產業基礎情況
下一個10年的生物技術與生物制藥(綜述)
論農業生物技術與可持續發展
硒的化學形態與生物形態分析的新技術與新方法
基于電化學交流阻抗技術構建DNA生物傳感
第四篇:怎樣寫生物小論文
怎樣寫生物小論文
1、在中小學課外科技活動,對生物學科的某一專題是某一現象進行探索研究,把研究過程中樞觀察紀錄的資料,加工整理,綜合分析,去會有共,并指出自己 的觀點。把上述的工作用文字系統全面的表達出來,這就是生物科學小論文。
2、學生論文的特點 課題應具體,題目不應過大。因為基礎知識薄弱,研究深 度淺。生物科技小論文是學生進行生物科技活動的總結,這對擴大學生知識領域、培養能力、發展創造力,都有重要的實踐意義。完成生物小論文課題的方法 小論文課題確定后,怎樣去完成研究課題呢?下面分別作些介紹。
(一)考察法 即調查某一區域內的某些生物種類組成、數目和分布的規性等。如某的去昆蟲種類及數目變化;環境寶物種的各種動物吹氣候變化的調變,等等。這種研究犯法化錢少,不需要復雜的儀器和設備一般的中小學都可進行。但指導 教師事前應適當撲導,讓學生與縣長掌握一定的動物分類知識,并且事先訂好固 定的考察計劃。
(二)觀察法:就是對某種動植物的個體進行仔細的觀察,以了解掌握其生活習性和生長發育的規定性。佩觀察的對象必須要有一定的數目,因為只對一個個 體進行觀察,其必然性的因素太大,回引響研究的結論。觀察的同時,應隨時注 意收集實物資料,使證據更完全,效果更好。
(三)實驗法 在人物改變某個環境因素條件下(如營養、溫度、光照等),觀 察在某一特定環境下,環境對生物產生的引響,找出其中的規定性的研究方法。注意點:1:要有對照組 2:研究的對象要有一定的數目。例:“營養對青蛙蝌蚪發育的影響”。實驗時,分天然水和坦然誰加少是農家肥,兩族作對照。試驗過程中,除了營養 條件不同外,其他條件如蝌蚪的來源、大小、水溫、光照等都要盡權,一免其他 因素影響了實驗。以上三種方法在實驗研究中常有的,以那一中為止,以課題 內容、性質而定。但不要用那種方法,都要引導學生進行仔細的觀察,特別是在 變化過程,要做好計數和測量,記錄下來,然后用統計學得出正確的結論
第五篇:生物小論文學生作品
寄居蟹“安家”
寄居蟹是一種非常可憐的海洋生物。
我最初在海邊發現它,完全不知它的名字。我只是喜歡那些種種斑紋,種種色彩,種種凹凸形態的海螺。
奇怪的是,無論我撿起哪一樣海螺,里面都沒有它本身的那種白色軟體伸縮性肉質,都是空殼。當再稍加留意時,卻發現里面有一個黑色小動物竄進竄出。
我哥告訴我,這種小動物便是寄居蟹。
這小小的海洋生物,引起了我的好奇心:寄居蟹是不是一生下來就帶著殼呢?
我找來了資料查閱:寄居蟹的學名是寄居蝦,又稱為“白住房”、“干住屋”。它的鼎鼎大名是由于它常常吃掉貝殼等軟體動物,把人家的殼占為己。其實它是介于蝦和蟹之間的一種節肢動物。寄居蟹生下來時只是一個較小且帶鉤狀的灰色的單體,并不是就有殼的;后來,由于不具備螃蟹、蝦那樣全副武裝的硬殼,而且動作又慢,天敵很多,為了保護自己才鉆進空殼的。
但這種寄居蟹是怎樣鉆進空殼的呢?以后又是怎樣搬家的呢?書上沒有記載,我心想,何不自己觀察呢?
我拿出一個寬口玻璃瓶,倒進半瓶白天帶回來的海水,然后拿出從海灘采集回來的多余的螺殼,放進水里。我又拿出了自己從海邊撿回來的寄居蟹,挑出許多不同形狀的。開始我打算把寄居蟹從螺殼里拉出來放進水里,不料竟拉斷了。于是,我又開始做準備工作,我找來一把小錘頭,用錘頭輕輕敲打螺殼的頂部,這可是一項細活,弄不好就會將寄居蟹砸死。
我將一個敲裂的寄居蟹殼輕輕剝開,才看清了它的真面目:它頭頂長著兩只纖薄的紅角,其下為兩只長眼,向外突出,兩眼之下為口,四周有幾個須狀體;挨次又有兩只分叉的大小不等的螯,估計為取食御敵用。兩邊各為兩只小腳,體軀左右不對稱,在胸部以下全部柔軟,其中有青灰色物。他懶惰的下體,已經臃腫的脹滿了那廢殼的螺旋巷道。由于大多數肢足已經退化,只用最后一只緊緊勾住螺尖,像不要命了似的勾著。所以,我們很難把它從螺殼內拉出。
我把剝出的寄居蟹扔進寬口瓶里,為了觀察的更細致,我又拿來了早已準備好的手電筒和放大鏡。只見脫離了螺殼的寄居蟹在水底用第一、二對足爬行于空螺殼之間。過了一會兒,一只寄居蟹在一個螺口要比自己大一倍的空殼前停了下來,大概它是選中了這個“家”吧?只見它確定了殼中無“人”之后,才背對螺口,用足倒退著先將軟體部分慢慢地伸進空螺殼內,又小心地將身體旋進了螺殼深處,從而整只蟹就盤曲在了螺殼之中,并以螯足塞住螺口。我計了時,從它找到螺殼到安“家”完畢,用了不到2分鐘!又過了一會兒,它與其它的寄居蟹背著新家就自由自在的爬行了。
在漫長的生物演化過程中,它本來可以成為游動靈活的蝦,或者成為披掛鎧甲的螃蟹,只是由于它尋找到了現成的安樂窩,便滿足于這副模樣了。
寄居蟹依賴螺殼而生,也負著螺殼而死,除了螺殼,便沒有了自己。