人体微生物范文（精选11篇）

人体微生物 第1篇

人体许多部位都生活着微生物, 其中以肠道中的微生物数量最多、种群最丰富, 大约80%的人体正常微生物都集中在这里, 它们的数量超过100万亿个, 总重量超过一公斤, 种类有四五百种, 绝大部分是不需要氧气的厌氧细菌。人的皮肤上也生活着许多微生物, 人体汗液中的无机离子和有机物是这些微生物惬意的食物。口腔是微生物生存的好地方, 唾液给这里的微生物带来丰富的营养和充足的水分, 口腔高低不平的表面又为各类微生物提供了栖身之所, 因此近百种细菌、真菌和原生动物都能在这里安详地生活。

人在出生时身体上是没有微生物的, 但随后几小时内, 微生物便通过呼吸、母乳等各种渠道进入人体, 这便是人体正常微生物的来源。科学家怀疑, 对于那些人体需要的微生物 (尤其是肠道微生物) , 人体可能通过某种化学信号不断地与它们对话, 这样就可引导它们到达合适的位置定居。若非如此, 很难解释微生物那么精确地定位以及人体免疫系统为何不对付这些外来者等一系列问题。科学家现在发现一些哺乳动物肠道组织甚至发生了有利于微生物生长的变化, 这更坚定了科学家的想法。

微生物显然也懂得双赢的道理, 人体正常微生物在享受人体提供的生存空间时自然也感恩戴德极力回报人体。首先, 它们能够抑制外来病原微生物, 外来病原微生物要想在人体内捣蛋就必须先在人体内找到立足点, 但人体既然已生活着正常的微生物菌群, 病原微生物要夺取一个立足点必须要和这些微生物进行恶战, 但大部分情况都是这些病原微生物败下阵来, 因为人体正常微生物以逸待劳自然很容易打败外来的入侵者。人体正常微生物还能合成一些人体需要的营养物质并为人体吸收。此外, 肠道微生物还能提高人的免疫力, 通过降解食物中亚硝胺等致癌物质防止肿瘤, 科学家现在发现一些中药药效的发挥还得靠肠道微生物。

一些人体微生物为科学家所钟爱, 在更大层面上造福着人类, 肠道中的大肠杆菌就是一个典型。这种闻名遐迩的细菌是一种被人类了解得最清楚的生命, 对一些生命现象的研究往往用它作为模式生物。科学家也喜欢将一些外源基因导入这种细菌来生产有价值的生物物质, 世界上最早的生物技术产品人胰岛素就是用这种细菌生产的。

人体生物节律的测试 第2篇

在二十世纪初，随着斯沃博达的《从心理学和生物学意义上谈人类生命的周期》、《人的临界日》、费里斯的有关论文、佩尔纳的《节律、生命和创造》、泰尔其尔的学生成绩分析等论著的相继发表，体力、情绪、智力三节律逐渐被人们所认识、接受，在许多国家得到重视和推广运用，和生物钟理论结合成重要的生理周期课题。

人体生物节律可分为高潮期、低潮期和临界日。高潮期是能量释放阶段，低潮期是能量蓄积补充阶段。在每一个运转周期中，总是由高潮转向低潮，再由低潮转向高潮。高潮期、低潮期相互过渡的交替日子，被称为临界日。各阶段对人行为的影响见下表：

人体微生物可用于身份识别 第3篇

这项研究的第一作者、哈佛大学生物学家Eric Franzosa和同事开发出一种电脑算法，为美国“人类微生物组计划”招募的120人建立粪便、唾液和皮肤等样本的微生物个人识别码，即所谓微生物“指纹”，并将其与跟踪随访中获得的样本及另外一组志愿者的样本进行比较。结果发现，每个人都拥有独特的微生物“指纹”，而且大部分人的微生物“指纹”在为期一年的调查期间保持稳定。

研究人员发现，粪便样本的微生物“指纹”尤其可靠，即便时间过去一年，仍能正确识别约80%的志愿者，这显示肠道微生物组比较稳定。皮肤样本则较不可靠，时隔一年后正确识别率只有1/3。

不过，研究人员也警告说，微生物“指纹”可能带来隐私问题，比如在没有当事人同意的情况下，暴露出感染性病等敏感的个人信息。

病原微生物对人体健康的危害及检测 第4篇

动物性食品自屠宰加工到销售, 各环节均会受到不同途径的污染, 对人体健康产生危害。由此, 食品安全问题, 备受世人关注。动物食品污染问题, 主要源自两类:一类为化学物质的污染, 另一类为病原微生物的污染。就污染程度而言, 病原微生物的污染要远远超过其他来源的危害。

2危害人体健康的病原微生物

2.1沙门氏菌

多分布动物肠道, 作为肠道菌群, 可随粪便排出体外, 随动物传播开来。沙门氏菌多源自病死动物尸体、变质动物产品, 经中毒感染后, 中毒者往往伴有急性肠胃症, 比如:呕吐、腹泻、腹痛等等, 严重感染病例, 高热、虚脱、很快死亡。

2.2金黄色葡萄球菌

此菌普遍存在自然界中, 人类粪便同样可分离此菌。金黄色葡萄球菌可大量繁殖陈置米饭、奶制品、淀粉类食品中, 中毒者反复呕吐、剧烈腹泻等等。严重感染病例, 同时可引发肺炎、心包炎、败血症等等。

2.3副溶血性弧菌

此病大量存在海中, 各种海产品中此菌带有率最高。像是, 未煮熟的海产品、腌制的被污染的肉制品、蛋类、咸菜等等, 食入后易诱发中毒症。表现为:恶心、呕吐、腹泻, 尤其肠充血、, 糜烂、水肿, 严重甚至休克、溶血。

2.4溶血性链球菌

溶血性链球菌在自然界中分布较广, 存在于水、空气、尘埃、粪便及健康人和动物的口腔、鼻腔、咽喉中, 可通过直接接触、空气飞沫传播或通过皮肤、粘膜伤口感染, 被污染的食品如奶、肉、蛋及其制品也会对人类进行感染。上呼吸道感染患者、人畜化脓性感染部位常成为食品污染的污染源。

3动物微生物的快速检测

3.1气相色谱法

微生物细胞经水解、分解后, 经衍生化处理分离尽可能多的化学组分, 通过色相谱仪分析处理。通常情况下, 不同微生物色谱图的峰值是共性的, 个别具有特征性。同样, 可经微生物鉴定, 分离检测常见菌。

3.2“既定胶”测定

无菌液体培养基加入1ml食物样品, 混合待均后倒入有胶质的特殊培养皿。两者充分接触后, 可形成琼脂状的复合物。经培养后, 准确计算菌数和菌种。此系统应受美国AOAC鉴定, 更适合野外鉴定用。

3.3生物化学手段建立的检测技术

3.3.1微生物专用酶快速反应系统。细菌在繁殖过程中会产生某些酶, 这些酶用特定的底物和指示剂, 在培养基中配置可见明显的颜色变化。通过颜色的变化, 能快速确定待分离菌, 有利于分离菌的快速诊断。此项技术将分离鉴定与生化反应有效整合在一起, 确保检测结果的直观可靠, 为今后动物微生物检测重要的发展方向。

3.3.2生化鉴定。不同细菌产生的代谢物略有差异, 利用细菌间的不同生化和生理特性, 可实现对细菌的鉴定, 此为细菌鉴定最常用的方法。

3.4免疫学方法建立的检测技术

基本原理是抗原抗体反应, 不同微生物有特异性抗原, 可激发机体产生特异性抗体。动物微生物检测中, 可利用单克隆抗体检测特异抗原, 或利用微生物抗原检测特异性抗体。

3.4.1免疫荧光技术。免疫荧光技术是用荧光素标记的抗体检测抗原或抗体的免疫学标记技术, 又称荧光抗体技术。所用的荧光素标记抗体通称为荧光抗体, 免疫荧光技术在实际应用上主要有直接法和间接法。直接法是在检测样品上直接滴加己知特异性荧光标记的抗血清, 经洗涤后在荧光显微镜下观察结果。间接法是在检样上滴加己知的细菌特异性抗体, 待作用后经洗涤, 再加入荧光标记的第二抗体。

3.4.2酶免疫测定技术。酶免疫测定根据抗原抗体反应是否需要分离结合的和游离的酶标记物而分为均相和非均相两种类型。非均相法较常用, 包括液相免疫测定法与固相免疫测定法。固相免疫测定法的代表技术是ELISA。ELISA技术是抗原或抗体吸附到固相载体上作为一种试剂来检测标本中抗体或抗原的一种方法。根据反应原理, 加入某种酶标记的抗体或抗原, 洗涤除去未结合物, 加人该酶的底物, 酶催化底物生成有色产物, 产物的量与标本中受检物的量有关, 根据反应颜色的深浅可定量测定。

3.4.3免疫组织化学方法。免疫组织化学方法是应用免疫学中的抗原抗体反应, 借助可见的标记物, 在组织原位显示抗原或抗体的方法。常用的免疫组织化学方法有荧光免疫和酶免疫组化技术、金标免疫组织化学技术和免疫电镜, 该技术特点是对细胞涂片、印片、组织切片进行处理和染色镜检。

4结论

随居民生活水平的提升, 动物性产品消费数量日增。在频繁调运买卖过程中, 被化学物质、病原微生物等污染, 是不可避免的事情。尤其被沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、副溶血性弧菌等病原微生物污染, 消费者食入后多数呕吐、恶心、腹痛、头晕、发冷等等典型肠胃炎症, 甚至会出现不同程度的过敏、休克症状。由此, 做好动物性产品的检疫检查工作, 就显得尤为关键。除上述介绍的气相色谱法、“既定胶”测定、生物化学手段建立的检测技术、免疫学方法建立的检测技术等快速检测技术, PGR检测技术在食品病原微生物检测中的应用、生物芯片技术在食品病原微生物检测中的应用、用流式细胞术Fc M在食品病原微生物检测中的应用等等, 在今后的发展中都将得到推广和发展, 让我们拭目以待。

参考文献

[1]唐靓, 李跃中, 朱染枫.微生物对食品安全造成的危害及其控制[J].浙江省医学科学院学报, 2006, (1) :46-48.

[2]熊强, 史纯珍, 刘钊.食品微生物快速检测技术的研究进展[J].食品与机械, 2009, 25 (5) :133-136.

生物教案:人体内废物的排出 第5篇

预习

目标1.描述人体泌尿系统的组成。

2.描述尿液的形成和排出过程。

预习

方法[自主、合作、展示、交流

预习提纲：人粪尿的价值：

1.人粪尿中除了大量的水分外，还含有一定数量的。这些经过某些生物的分解作用，可以转化成、和等多种无机盐。

2.人粪尿同家畜和家禽的粪尿等同属于。同化肥相比，人粪尿具有

和、、和特点。

人粪尿的无害化处理：

3.人粪尿中含有大量的、和其他有害物质，如果不进行无害化处理，就会污染、、以及农作物，进而传播疾病。

4.无害化处理：

沼气池：(1)密闭的沼气池，使生活在条件下的会大量繁殖。

(2)它们将人粪尿、畜禽粪尿和秸秆中的.分解，并产生。的成分主要是。沼气池中的残渣可以作肥料。

(3)这些细菌在分解有机物时，释放的形成高温，高温可以杀死各种。

高温堆肥：就是将人粪尿、畜禽粪尿和秸秆等堆积起来，使和大量繁殖，将分解，并且释放能量形成高温，高温可以杀死各种病菌和虫卵。

生态厕所：地下有，

屋顶可以。

5.(1)肾脏的结构和功能单位是，包括、、和肾小管三部分。

精妙的人体与超能的生物医学工程 第6篇

纵观生命的起源, 生命必需的基本元素氮、碳、磷、氢、氧等, 来源于几十亿年前的非生物碰撞发酵形成, 这些元素在各种复杂因素作用下聚交形成小分子和大分子蛋白质, 进化形成单细胞、多细胞生物、低等生物、高等生物, 随着内外环境的变化, 或淘汰或突变或适应, 直至几万年前猿人、能人、智人、人的出现。现代人类的进化, 是迄今为止各种生物体发展的最高境界和阶段, 人类不仅主宰并创造了这个世界, 它本身也是最完美的生命体。但自从有人类以来, 病和伤也一直威胁着人类的生存和健康, 人类与疾病的抗争也随着医学理论和技术的进步而越来越有效。20世纪50年代, 一个新型交叉学科生物医学工程诞生了, 它对疾病防诊治提供了新方法, 极大地推动了医学进步和医疗水平的提高。本文从一个从事医、教、研和医院管理一线工作者的角度, 从对人的自然属性和规律的研究入手, 提炼并运用仿生管理理论, 探讨未来生物医学工程的发展如何更好地贴近人体正常状态下的自然结构和功能需求。

1 精妙的人体

是谁装扮了这个五彩缤纷的世界?是谁使这个世界日新月异丰富多彩?是谁让这个世界充满生机生生不息?是我们人类!人类进化到今天, 它神奇的结构、精妙的系统、奇妙的感觉、精准的功能、静默的进化, 以天衣无缝的结构和精密完美的功能, 完善着自身改造着世界!没有任何其他生物或机器可与之媲美!

虽然从功能解剖学 (艺术解剖学、运动解剖学) 来讲, 人类个体之间在内在和外表上存在差异, 有人漂亮有人丑陋, 有人聪明有人愚钝, 但每个正常人的基本结构都是相同的。

人类每个新生个体都是由约一百万亿个细胞组成, 在结构上可以被人为分成3个层次, 即细胞和分子水平、器官和系统水平以及整体水平。细胞是构成人体的最小单位, 细胞和细胞间质共同组成组织, 几种组织 (上皮、结缔、肌、神经) 相互结合构成器官, 行使某种生理功能的不同器官相互联系构成系统, 若干系统构成了完整的人体;从结构解剖学 (系统解剖学和局部解剖学) 的角度看, 正常状态下的生理学功能由9大系统来完成:即运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、脉管系统、感觉器系统、神经系统和内分泌系统;个体之间的每个系统的结构也一样, 比如每个成人骨共有206块, 其中躯干骨51块, 上肢骨64块, 下肢骨62块, 颅骨29块;骨骼质量约占体质量的20%, 体液占体质量的60%;这些结构和比例都是相同的。但细胞、组织、器官每时每刻都在进行着新陈代谢, 比如人的胃黏膜上皮细胞每3~5 d更新一次, 皮肤28 d左右换一层全新的, 体内红细胞120 d全部更新一次, 从这个意义上讲每个新的时间点都是一个新的人[1,2,3]。

既然人是最完美的境界, “人”自身的结构与功能、运行和代谢、信息传递与控制、修复与再生、协调与配合、行为和思想等无一不体现着最精妙、最精细、最完美的管理理念、管理策略、管理方法和管理评价等。从管理学角度看, 到目前为止, 没有任何社会组织和其他生物比“人”本身管理得更好, “人”对自身的管理达到了管理学的最高境界。如果把人的结构和实现功能的机理和调控机制研究清楚, 把规律总结出来, 运用到管理领域和生物医学工程学科建设上来, 对提升管理水平和促进生物医学工程学科发展可能起积极作用。基于此, 我于2012年提出了仿生 (人) 管理学概念[仿生 (人) 管理学 (Bionic Management Sciences) , 重庆市版权局作品登记证书:渝作登2012A-00000063, 国家工商行政管理总局商标局注册发文编号:ZC10556869SL]。

人的基本特征首先是整体性, 人是一个完美的系统, 任何结构功能缺陷或紊乱都是不完整的;人是一个复杂系统, 正常生理状态下, 细胞、组织、器官、系统内部和相互之间是自然的无缝的有机联系和协调, 精准地发挥着最佳生理功能;病理状态下能通过自我调控修复或外部处置恢复正常, 超出调控修复能力或处置无效则导致消亡;人通过长期进化和新陈代谢, 不断适应内外环境的变化, 不断优化, 不断完善自我的同时增强了认识和改造自然社会的能力。基本特征可归纳为:整体性、自然协调性、生态性、成长性和思想性;这些特征和管理学、生物医学工程的基本特性和发展要求具有非常强的相似性。

2 生物医学工程的发展

生物医学工程是一门由理、工、医相结合的交叉学科, 是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用现代自然科学和工程技术的原理和方法, 从工程学角度, 多层次研究人体的结构、功能及其相互关系, 揭示其生命现象, 为防病、治病提供新的技术手段。它涉及生物信息学、医学图像、图像处理、生物信号处理、生物力学、生物材料、三维建模和系统分析等领域;研究方法中一个最重要的手段就是运用仿生研究[4], 研发出和人体结构和功能相类似的工程产品以适应疾病诊断治疗需要;生物医学工程伴随着医学进步和医疗器械的发展而不断成熟, 在健康教育、疾病预防、疾病诊断、疾病治疗、疾病康复中都发挥重要作用, 助推医学模式的转变。

生物医学工程始于20世纪50年代, 我国生物医学工程作为一个专门学科则起步于20世纪70年代, 我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。生物医学工程标志性成果主要包括4个方面: (1) 显微镜的发明:17世纪发明了光学显微镜, 其分辨能力达到微米 (μm) 级水平;20世纪60年代出现的电子显微镜, 使人们能观察到纳米 (nm) 级的微小个体。 (2) 影像学诊断进步[5]:影像学诊断是20世纪医学诊断最重要也是发展最快的领域之一, 50年代X线透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法;1972年第1台CT诞生, 只能用于颅脑检查;1974年, 全身CT出现;现在螺旋CT (Spiral CT) 能快速扫描和重建图像, 提高了诊断准确率;1976年, 第1台商用正电子发射体层摄影 (PET) 诞生, PET是目前最先进的影像诊断技术;1980年, 第1台可以用于临床的全身MRI诞生;1984年, 美国第1台医用磁共振获得FDA认证, MRI工程的进步, 促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展, 向超快速成像、准实时动态MRI、MRI、f MRI、MRS发展;2000年, 第1台PET/CT诞生;2010年, MRI/PET诞生等。 (3) 介入医学问世[6,7]:1964年, Dotter和Judkin最早使用介入技术导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功;1967年, Margulis首先使用介入放射学, 这是医学文献出现“介入”一词的最早记载;1977年, Gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功;20世纪80年代, 随着高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影 (DSA) 、射频消融技术以及高分子新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世, 使介入性诊疗技术飞速进步。 (4) 人工器官 (artificial organ) 的应用:人造心脏瓣膜的试制开始于20世纪40年代后期, 1953年, 垂屏式氧合器人工心肺机的研发, 开始了人工心肺机体外循环技术应用;1958年, 瑞典医生奥克森宁为患者植入了世界首例全埋藏式人工心脏起搏器;1960年, 美国首次将人造硅胶球心脏瓣膜植入一位风心病二尖瓣狭窄患者体内, 术后长期存活, 开创了人工心脏瓣膜置换的先河;1982年, 美国人工心脏研究小组为一患者植入完全人工心脏使其存活了112 d;AbioCor于2001年获得批准使用人工心脏;同时, 人工关节、人工肝、人工肺也在临床得到了大量应用。

生物医学工程的发展趋势: (1) 各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化, 远程医疗信息网络化, 诊疗用机器人将被广泛应用。 (2) 介入性微创、无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术、纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (3) 单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要, 形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展;非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。 (4) 生物材料和组织工程将有较大发展, 生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破, 人工器官将在临床医疗中广泛应用。 (5) 材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展, 植入型药物长效缓释材料、药物贴覆透入材料, 促上皮、组织生长可降解材料, 可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。 (6) 未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变, 用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器, 康复保健装置, 以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用[8,9,10]。

3 生物医学工程在疾病救治中的应用与思考

临床医师作为患者疾病救治的具体实施者, 必须综合使用各种有效的方案, 尽其所能帮助患者康复;以临床常见的各种原因引起的心力衰竭治疗为例, 生物医学工程的解决方案首先是使用体外膜肺氧和仪 (extracorporeal membrane oxygenation, ECMO) 控制症状, 然后寻找合适的时机植入人工心脏;组织工程学的方法是利用人的心脏蛋白骨干架构和干细胞培养出一个组织学心脏, 植入患者体内;临床医师常用的方法有: (1) 病因治疗:去除病因和诱因; (2) 一般治疗:休息, 饮食生活调节; (3) 药物治疗:强心、利尿、扩血管药物;如果治疗效果不明显就要考虑体外膜肺氧和仪 (ECMO) 改善血液动力学、人工心脏移植或者同种异体 (异种) 心脏移植等。作为医院管理者不仅要考虑对患者本身心力衰竭的治疗, 更要考虑高品质地促进患者安全康复的全过程的人力和条件的配备和使用, 保证患者的生存质量。

生物医学工程和临床脱节, 或者临床医师不能正确理解生物医学工程产品性能, 常常容易造成错诊、漏诊;治疗方向偏了, 没有抓到疾病本质;症状压下去了, 病并没有好;手术很成功, 患者却死亡了;患者身体装满了器材设备、成了机器人;生命是维持住了, 但没有生活质量;患者医疗费用增高等。如何解决这些问题, 仿生 (人) 管理学的理论可以给生物医学工程的临床应用很多启示: (1) 整体性, 患者是一个完整的整体, 不能只看病不看人, 不能破坏人的整体性和内在平衡; (2) 自然系统协调性, 研发的任何诊断治疗设备和装置尽量和人的自然结构和功能保持一致, 能和机体保持自然的协调性; (3) 生态性, 人体每时每刻都在进行新陈代谢和调控, 不断适应环境的变化, 研发的产品也应该能自控和自调节以满足不同环境和情况下的需要; (4) 成长性, 生物医学工程也必须不断优化, 持续改进, 满足需要; (5) 思想性, 也就是智能化, 医学仪器能根据人体活动自动调节仪器的参数设置。

医学工程专家需要解决的核心问题是人的心身状态的 (个性化) 辨识和调控, 即仿生和仿生管理。需要弄清的3个基本科学问题是: (1) 人的生命运动状态的表征, 即心身系统状态参量特征信息的提取和归纳; (2) 个体化心身状态分析、辨认; (3) 心身状态的个体化调控。生物医学工程需要解决的4个关键技术是: (1) 心身基本状态变量的长期、连续、动态检测 (从24 h~1个月或数月) ; (2) 重要生理、病理生理参数周期性定时检测, 如血糖检测; (3) 信息在线处理、信息挖掘、信息融合技术及工程技术、专家经验的结合; (4) 心身状态信息传递 (无线/有线) 、存贮、管理技术。

4 结语

4P医学模式提出了从“治疗疾病”向“预防疾病”重点转变的“前移战略”。生物医学工程也将转向“治未病”的医学工程, 即健康保障工程 (health care engineering, HCE) , 形成一个以提高人的健康和功能水平, 改善人的行为和素质, 增进人际和谐, 强化群体效能为目标的多个学科、多种技术汇聚交融的领域人类健康工程。这需要全新的理念、概念、思路、方法、技术和技术装备。

在疾病诊治和生物医学工程的临床应用中, 要注意把人当成一个完整的个体, 而不是某个器官, 更不是一小段DNA和一堆金属非金属的零件或机器;人是一个生物体, 是由细胞组成的, 身体质量中有80%~60%是体液、15%~18%是蛋白质、16%为脂质、2%~6%为无机质、1%的碳水化合物;它们构成了占身体质量20%的骨质, 支撑着身体的骨架;20%以上的其他组织和60%的水构成了各种器官和漂亮的形体;不要随便改变人的结构和成分;人的细胞来自双亲, 不要随便把别人的东西移植到体内, 更要注意避免异种移植;安装生物工程装置或机器, 一定要非常慎重。

生物医学工程是仿生学成果的一部分, 生物医学工程产品研发和应用于患者时, 应遵循保持人体整体性、自然系统协调性、能自适应性 (智能化) 和新陈代谢不断更新的理念, 更加贴近人体正常状态下的自然结构和功能需求, 实现生物医学工程研发成果和人体的有机结合。

摘要：人类经过长期的进化, 人体结构和功能变得如此精妙完美, 但伤和病不断摧残着人类的肉体和精神;生物医学工程的诞生和发展, 以其独特的优势在伤病防治中发挥着越来越重要的作用, 在带给患者福音的同时, 也有一些值得思考和关注的问题。本文从对人的仿生思考着手, 创新性地提炼出了仿生 (人) 管理理论, 提出生物医学工程是仿生学成果的一部分, 指出生物医学工程产品研发和应用于患者时, 应遵循保持人体整体性、自然系统协调性、能自适应性 (智能化) 和新陈代谢不断更新的理念, 更加贴近人体正常状态下的自然结构和功能需求, 实现生物医学工程研发成果和人体的有机结合。

关键词：仿生学,仿生 (人) 管理学,医院仿生管理学,生物医学工程,人体,伤,病

参考文献

[1]高秀来.人体解剖学[M].2版.北京:北京大学医学出版社, 2009.

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[4]路甬祥, 童秉纲, 崔尔杰.仿生学的意义与发展[J].科学中国人, 2004 (4) :22-24.

[5]李健.影像医学的现状与发展趋势[J].山西医药杂志, 2002, 31 (2) :91-93.

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[7]邹英华.介入医学技术及临床应用进展[J].当代医学, 2010, 16 (11) :238-239.

[8]胡兴斌.浅谈生物医学工程的现状及前景[J].医疗卫生装备, 2004, 25 (9) :99, 101.

[9]马兴成.对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析[J].今日科苑, 2008 (12) :21.

人体协调性的生物学分析 第7篇

关键词：表面肌电,协调性,肌电图,脑电图

提出依据

表面肌电在一些特定项目中对评价运动员协调性有一定意义。具体到短跑项目时, 肌电特征可显示运动时肌肉收缩的高度协调性, 教练员应结合髋关节屈伸肌群的发力范围、发力特点, 优选专项力量训练的手段, 以提高训练效果[1]。具体到速滑项目中, 可通过采集肌电信号来分析肌肉间运动协调性, 为研究人体运动中腿部肌肉间的运动协调关系, 提出了一种基于多肌电模型的同步肌电研究方法。以滑冰运动为例, 分别建立每位运动员直道和弯道滑跑多肌电模型, 并进行了多路肌电的同步相关性分析[2]。

根据表面肌电图在神经科的应用, 可对病理状态下的运动协调能力进行评估, 如中风患者急性期的运动功能障碍的康复评估, 包括患者肌张力的定量评估、肌力评估、运动协调能力的评估等[3]。

神经肌肉功能是神经肌肉控制能力的总称, 包括肌肉的力量、反应性、本体感觉、协调性等项目。神经肌肉功能包括肌肉的协调性, 与神经肌肉测试的相关仪器中表面肌电最为常用。导致整个身体功能下降的重要因素包括肌肉力量和质量下降。研究发现, FSS系统能真实地反映下肢的神经肌肉功能, 可在闭链环境下测试下肢等长肌力、协调性、反应时间[4]。

肌肉运动神经控制能力的电信号分形可以说明运动员肌肉的协调性, 肌肉放松时及电信号的分形越高, 运动员对运动单位的控制能力越强, 运动员肌纤维运动单位退出工作的能力越强;运动员对与动作有关的运动神经的控制能力越强, 表现为皮质层中抑制过程在时间及空间上高度集中。肌电信号的变化, 即高水平运动员运动肌群完成工作时表现出迅速动员、迅速恢复, 说明高水平运动员肌肉活动的高度协调性[5]。

脑电图分析对评价运动员协调性具有一定意义, 运动协调是人在完成某种活动时运动器官的有组织的和谐动作。身体各部分的运动, 都是由许多肌肉共同工作的结果。在正常条件下, 外界刺激作用于感觉器官, 引起神经兴奋, 由大脑的相应中枢把兴奋传导到协同肌和拮抗肌, 使各肌肉协调一致, 保证了动作的顺利完成。

脑电图从头皮上记录脑部的自发性生物电位, 通过精密的电子仪器记录脑细胞群的自发性、节律性电活动。脑电图所记录的图形可以反映人体协调动作时大脑神经兴奋传导过程的情况[6]。

现有研究中已有对影响动作协调性的因素的脑电图特征有一定的研究, 例如, 脑疲劳可以引起人体运动协调性能差, 人体处于瞌睡状态时脑电波α波出现的百分比增加, 以及情绪紧张时人体的协调性会改变, 此时的脑电波β波出现百分比增加[7]。我们在现有研究基础上通过进一步的试验找到人体动作协调性在脑电图上的表现和特征, 挖掘更深层次的关联。

总之, 根据脑电图和肌电图分析人体协调性具有一定的合理性和科学性, 脑电图和肌电图的一些相关数据可以在一定程度上评价人体协调性, 将脑电图与肌电图结合起来共同评价人体协调性更具有科学意义。

研究目的

协调能力可以说是感觉运动系统的运动输出表现。动作协调能力是指肢体产生稳定、准确且迅速动作的能力。良好的协调能力是正常活动中所必要的成分, 可以产生稳定、准确且迅速的动作[8]。

本研究旨在用表面肌电和脑电测试的生物学方法更科学地判断人体协调性。可减少繁琐的测试动作, 节约时间。表面肌电在临床还未或极少运用到评价人体运动协调性方面, 此次研究结果不仅在体育科学方向上可得以应用, 也可以运用到临床医学的诊断方面。对因协调性不好而经常受伤的人群进行筛查, 及早对其进行协调性训练[9]。也可作为早期运动员培养的一个指标, 挑选协调性好的青少年进行体操[10]或花样滑冰等技术项目的训练。

研究方法

根据常用的协调性测试动作, 分别对人体上肢、下肢、全身进行协调性动作测试。测试前连接好脑电波测试仪和表面肌电测试仪, 安排测试人员录像和记录数据。根据完成动作的用时和出错频率可分出协调性的好坏, 同时对得到的图像进行分析, 得出协调性差异所引起的肌电图和脑电图的生物学指标存在的不同之处。

注意事项

本研究课题希望能通过肌电和脑电的生物学方法更具科学性地分析人体协调性, 在测试动作的选择中也要通过预试验选择最能体现特征指标的动作来进行分析。通常情况下测试人体协调性需要进行变量控制, 选取年龄段相同、体型差异不明显的受试者。一些专项运动员如篮球、排球, 他们对球的掌控能力较好, 因此有些协调性动作测试就不适合, 需要适当调整。有研究发现运动员身体协调性能力与身高、坐高等指标呈现显著正相关;大腿围、肩胛下角皮褶厚度对协调性能力有显著负影响, 出错次数与头高、指距、脚长、肩宽指标呈现显著性负相关[11]。因此测试中会因受试者的生理差异存在一定误差。

有研究表明男女协调能力发展存在性别差异, 在青春期以前一般是女孩比男孩协调性好, 青春期以后男孩协调性好于女孩[12]。因此, 性别差异也会引起一定误差, 必要时可以分开分析。

运动过程中的动作可能会影响肌电和脑电的图像显示, 在必要的情况下可以多次试验避免误差。选择尽量多的受试者来观察, 确保试验结果的普遍意义。为预防肌电图测试时电极片脱落, 应控制好测试时间, 防止出汗脱落影响结果。出于对人体和仪器的安全方面考虑, 脑电图仪的供电系统应连接专用安全供电系统, 脑电图仪尽量不使用电源延长线防止电容作用, 对结果产生干扰。脑电图测量仪器容易受很多因素干扰, 必要时用电源隔离器, 屏蔽电路中交流电干扰, 电源系统应远离脑电图前置放大器和受试者。脑电图室应安静, 光线柔和, 温度适宜, 避免受试者过热出汗或寒冷寒战影响记录效果。

受试者行脑电测试前1 d洗头, 减少头皮油脂造成的皮肤电阻增加, 避免服用镇静催眠药物和中枢兴奋药物。测试时, 让受试者情绪放松, 避免紧张、焦虑[13]。

试验设计

连接好所用仪器, 进行常用的协调性动作测试。记录常用的评价指标, 如完成时间和出错次数等。同时记录肌电和脑电的生物学指标, 进行比较, 归纳分析。

上肢协调性测试:测试主要肌群包括肱三头肌、肱二头肌、斜方肌、三角肌、前臂肌群等。 (1) 双手交替拍球, 双手胸前传球:记录1 min拍球、传球次数和掉球次数[14]。 (2) 指鼻试验:快速指出所要求的面部部位, 记录出错次数。 (3) 轮替动作:两手快速做旋前旋后的交替运动, 共济失调者动作缓慢、快慢不均、不协调并笨拙。 (4) 双手交替下劈:以快速动作左右手交替用小鱼际下劈物体。 (5) 双手非对称性拍击:双手分别拍击不同部位。

下肢协调性测试:测试主要肌群包括股四头肌、阔筋膜张肌、股直肌、臀大肌、股二头肌、半腱肌等。 (1) 跳方格测试:规定单脚跳、双脚跳及交替跳的路径。 (2) 十字跳:平整场地划出十字区, 标号为左下是1, 右上是2, 左上是3, 右下是4, 测试者双脚并拢按“1-2-3-4-1-2-3-4…”的顺序快速、连续跳跃, 定时计分。每次跳对记1分, 跳错扣1分[15]。 (3) 左右交叉步接并步起跳:准备活动常用动作, 双脚左右交叉并横向移动, 接双脚并起起跳。 (4) 侧跨接后交叉步并步走:准备活动常用动作, 先侧跨步再双脚左右交叉横向移动。

全身协调性测试:测试主要肌群主要包括上下肢主要肌群、腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌、腰方肌、髂腰肌、臀大肌、臀中肌、竖脊肌等。 (1) 30 m节奏跑:平整30 m跑道, 起点处测试者站立式起跑, 按“右-左-左-右-右-左-左-右…”的节奏, 按时间计时为成绩标准。 (2) 原地垫步摆腿跳:跳远常用准备动作, 观察腿部和上肢协调性。 (3) 行进垫步体前后双手击:记录出错频率和进行速度。 (4) 跳绳:双脚跳、单脚跳、两脚交换跳、双摇、花样双臂前交叉跳来检测连贯性, 选择适当的方法次序跳1 min, 记录次数。 (5) 摆腿双手拍击:左右摆腿同时双手拍击, 不断加快速度进行错误频率记录。 (6) 立卧撑:支撑后跳跃的反复动作, 记录1 min立卧撑次数[16]。 (7) 十字变向跑, 5 m折回跑、综合变向跑:选择合适的跑步方式进行时间记录。

试验仪器

试验仪器包括: (1) 表面肌电测试仪:利用表面肌电常用于分析运动的肌电信号, 分析协调性。 (2) 脑电图测试仪:用脑电常用指标分析能影响协调性的神经肌肉支配、皮质层的兴奋、小脑控制等因素。 (3) 跳绳, 皮球:测试人体协调性过程中所需工具。 (4) 秒表:对规定动作时间计时。 (5) 卷尺:测量协调性活动中规定的路程。 (6) 摄像机:更准确地记录动作出错次数。 (7) 室内场地, 标准操场:试验场地。

肌电图分析

根据预试验选择最合适的测试动作进行分析, 确定每个测试动作所动用的肌肉以便贴附表面肌电所需的电极片。

可分析的运动员常用相关指标包括: (1) 肌电信号的振幅分析 (时域参数) :积分肌电图i EMG:指肌电图曲线所包络的面积, 在一定程度上反映了一定时间内肌肉中运动单位的放电总量, 单位mv·s。有学者提出i EMG会随肌肉工作时间的延长呈线性增长, 与肌肉力量呈线性关系, 与肌肉张力成正比关系。均方根振幅RMS:被认为与运动单位募集的数量和肌纤维放电的同步化有关, 反映的是一定时间内肌肉放电的平均水平, 往往用来描述数据静态特征。常用来测量肌肉活动的时间, 判断肌肉活动开始时间和停止时间, 以及估计肌肉产生肌力的大小。一般情况肌肉在疲劳时RMS值增加, 因疲劳时有更多的肌纤维被募集来保证运动能力不下降。 (2) 肌电信号的频率:功率谱:利用Fourier将时域信号转换为频域信号。平均功率频率MPF:过功率谱曲线重心的频率, 随工作时间的延长而减少, 负荷越大减少越明显。中频MF:将功率谱分为两个面积相等区域的频率, 随时间延长, 呈线性递减趋势。带宽和中心频率Fc:频谱分析可得到的被分析信号的有关频率特性。 (3) 脉冲幅度、脉冲的规律性:水平高的运动员脉冲幅度明显大于水平低的运动员, 而且放电的脉冲信号规律性很好, 低水平运动员则杂乱无章。 (4) 分形维数:具有自相似性、自放射性的系统, 分维数为非整维数。肌肉放松状态下, 肌电信号基本呈随机白噪声谱特性;向心收缩时, 肌电信号谱呈分形谱特性。

临床常用的指标分析:如H反射、F波比率、CMAP (复合肌肉动作电位) 振幅、近端和远端的传导速度、MUAP募集, SNAP (感觉神经动作电位) 振幅等[17]。

脑电图分析

在实验时配合表面肌电分析仪使用脑电图分析仪, 分析脑电图与人体运动协调性之间的关系。可以对脑电波的频率、波幅、相位、波形及其相互关系进行定性及半定量分析, 并进一步分析这些基本要素在时间序列及空间分布的特征, 包括位相、调节与调幅等, 以及在数字化脑电图的基础上进行线性或非线性计算分析。运动员脑电图中30 Hz以下的波是分析的重点, 临床意义较大。一般常规测算脑电图中各波在一定记录时间内的百分比及波的振幅高低、左右侧的对称性、节律的调节、各脑区出现不同时相波的规律性等, 在综合诊断上并参考临床的分类法, 定为重度不正常、中度不正常、轻度不正常、边缘状态、正常范围、正常等级。由于脑电图存在个体差异, 因此在评定上除做横向比较外, 更应着重纵向比较, 即连续追踪观察。

可分析的运动员脑电图, 观察波形的变化[18]常用指标包括以下几种: (1) α波:当大脑频率处于α波时, 人的意识清醒, 但身体却是放松的, 它提供意识与潜意识的“桥梁”。α波被认为是人们学习与思考的最佳脑波状态。在这种状态下, 机体相对的脑部获得的能量较高, 身心能量耗费最少, 运作就会更加快速、顺畅、敏锐。 (2) β波:β波是频率每秒14~30次, 振幅5~20μV的快速节律波动, 又称快波。当人们的大脑频率处于β波时, 人的大脑皮层的兴奋, β波波幅增高被认为是神经细胞兴奋性增高的表现, 情绪紧张时β波可增多。 (3) θ波:θ波是频率每秒4~7次, 振幅约100~50μV的波动, 是中枢神经系统抑制状态的表现, 困倦时可出现θ波。当人运动时, 可能出现疲劳, 此时可出现θ波。 (4) δ波:δ波是频率每秒1~3.5次, 振幅20~200μV的慢波, 人睡眠时会出现此波。 (5) 根据脑电波振幅的高低可判断人在协调性测试中兴奋和抑制过程的发展:当脑电波由高振幅的慢波转为低振幅的快波时, 表示兴奋过程的加强;反之, 由低振幅的快波转为高振幅的慢波时, 表示抑制过程的发展。

其他指标:脑电波的波幅变化, 脑电波的波形变化 (棘波和尖波是否出现) , 出现部位, 反应性, 脑电波的相位关系, 变异性等。

总结与展望

近年来, 发展协调能力的意义日益受到人们重视。人体的正常活动需要肌肉高度的协调配合, 协调性好也体现了脑和神经对肌肉的支配程度较好。身体协调性好, 可以很快建立大脑皮层的暂时联系, 运用已掌握的各种机能储备, 加快对新技术的掌握[19]。

运动员的协调性和技术动作的科学、合理性是相互促进、相互作用的。肌肉间的协调程度对运动员力量发挥起重要的作用。改善肌群间的协调关系能降低因紧张互相牵制而产生的阻力, 减少内耗, 节约能量, 有利于快速完成动作, 更充分地利用机体能量储备, 这对求得最佳速度极为重要。训练中不同的专项技术动作可不同侧重地发展协调性, 教练员要善于分辨和筛选出相关的运动专项, 充分利用运动技能之间的正迁移现象发展专项协调性。

在协调性与小脑关系的相关研究中发现, 任何动作是在大脑皮层的支配下由小脑系统调节完成的, 参与肌群包括固定肌、协同肌、主动肌、对抗肌。小脑调整大脑所发出的随意运动的一个冲动, 是协调运动的重要中枢, 是保证身体“连锁平衡戏”的基础, 使参与每个动作的有关肌肉的协调正常化。如果小脑出现病变, 就会出现意向性震颤、动作过度、辨距不良、轮替运动失常等主要症状, 还会出现眼球异常运动等。

布洛芬软胶囊的人体生物等效性研究 第8篇

1材料、对象与方法

1.1 药品、试剂与仪器

受试制剂:布洛芬软胶囊, 规格:200 mg/粒, 批号:20031106-2, 恩必普药业有限公司生产。参比制剂:布洛芬泡腾片, 规格:100 mg/片, 批号:031201, 巨化集团公司制药厂生产。布洛芬对照品, 中国药品生物制品检定所提供;甲醇为色谱纯, 磷酸、磷酸二氢铵为分析纯;实验用水为市售乐百氏纯净水。健康人空白血浆购自白求恩国际和平医院血库。Waters 2690 高效液相色谱系统 (包括四元梯度泵, 在线脱气机, 自动进样器, 柱温箱, 996型二极管阵列检测器) , 美国Waters公司;AG-135分析天平, 瑞士Mettler Toledo公司;ZH-2旋涡混合器, 天津药典标准仪器厂;TDL-16B型离心机, 上海安亭科学仪器厂。

1.2 试验方案

1.2.1 受试者选择 :

试验前, 对志愿受试者进行病史询问和体格检查 (包括心电图、胸透、肝功、肾功、血常规、尿常规和乙肝表面抗原检查等) , 共入选18名男性受试者, 年龄 (24±3) 岁, 体重 (65±5) kg, 身高 (1.70±0.05) m。受试者在试验前2周内未服用任何药物。试验开始前, 研究者向入选的受试者说明试验目的、药物性质、可能出现的主要不良反应、受试者与研究者的权益等项内容, 受试者经充分考虑后签署知情同意书, 受试期间禁止剧烈运动。试验在开始前已获得白求恩国际和平医院医学伦理委员会的批准。

1.2.2 分组与给药:

采用两制剂两周期交叉试验设计。18名受试者按体重指数随机分为2组, 一组先服用参比制剂后服用受试制剂, 另一组先服用受试制剂后服用参比制剂。清洗期为1周。受试者于试验前进食清淡晚餐后禁食10h过夜, 试验当日早晨空腹口服参比制剂或受试制剂, 剂量均为400mg, 用温开水250ml送服。服药2h后方可饮水, 4h、10h后统一进餐。试验期间保持日常轻微活动, 避免剧烈运动。受试者服药及取血均在Ⅰ期临床试验病房进行, 有主治医师在现场实施监护, 护士负责取血。Ⅰ期临床试验病房备有急救药品和抢救设备。

1.2.3 血样采集:

受试者于服药前及服药后0.17、0.33、0.67、1、1.5、2、3、4、5、6、8、10 h分别从上肢肘静脉取血2ml, 置肝素抗凝管中放置1h, 3 000r/min离心10min, 分离血浆, 置-20℃下冻存, 备用。

1.3 血药浓度测定

1.3.1 色谱条件:

Zorbax Eclipse XDB-C8分析柱 (150mm×4.6mm, 5μm) , Agilent公司; Phenomenex C18保护柱 (4mm×3mm) ;流动相:0.1%磷酸溶液-甲醇 (75∶25) , 流速:1ml/min;柱温:30℃;紫外检测波长:230nm。

1.3.2 血浆样品处理:

取血浆样品0.2ml, 加入0.6ml甲醇, 涡旋1min, 15 000r/min离心10min, 20μl进样分析。

1.3.3 标准曲线和线性范围:

取空白血浆0.2ml, 加入对照品系列溶液100μl, 配制成布洛芬浓度为0.5、1、4、15、50、100μg/ml的含药血浆样品, 按“血浆样品处理”项下操作后进样分析, 以布洛芬浓度 (C) 为横坐标, 布洛芬的峰面积 (A) 为纵坐标, 采用加权 (1/C2) 最小二乘法进行回归, 制作标准曲线。血浆中布洛芬浓度在0.5～100μg/ml范围内, A与C呈良好的线性关系, 典型的回归方程为:A=5648 C-454 (r=0.9998) 。空白血浆中内源性物质不干扰布洛芬的测定, 布洛芬的保留时间约为5.6min。

1.3.4 精密度和回收率:

取空白血浆0.2ml, 配制成布洛芬浓度为1、15、80μg/ml的含药血浆样品, 每个浓度6份, 每天制备并测定, 随行两条标准曲线, 共4d。测定结果经方差分析, 求得本法的精密度 (RSD) , 日内RSD分别为3.4%、1.3%和2.2% (n=6) , 日间RSD分别为4.0%、2.8%和1.8% (n=4) 。布洛芬峰面积与相应浓度对照品溶液的峰面积比值计算提取回收率, 3个浓度血浆样品中布洛芬的提取回收率分别为 (88.8±5.0) %, (90.2±4.1) %, (85.0±3.1) %。

1.3.5 稳定性考察:

取空白血浆0.2ml, 制备1、15、80μg/ml 3个浓度的含药血浆样品, 分别考察其在室温和冻融循环的稳定性, 以当日随行标准曲线计算血浆样品中布洛芬的浓度, 将测定浓度的平均值与理论浓度对照, 所有测定结果偏差都在15%以内, 表明血浆样品在室温放置4h、冻融3次、-20℃保存3周以及处理后在室温放置24h的条件下都是稳定的。

2结果

2.1 血药浓度-时间曲线

18名受试者口服单剂量400mg参比制剂和受试制剂后, 平均血药浓度-时间曲线见图1。

2.2 药代动力学参数

将18名受试者服药后的血药浓度值录入DAS 1.0统计软件, 计算各药代动力学参数并进行生物等效性分析。18名受试者口服单剂量参比制剂和受试制剂后的药代动力学参数计算结果见表1。

2.3 生物等效性研究

tmax经非参数秩和检验, 受试制剂与参比制剂有统计学意义 (P<0.05) ;两制剂的cmax、AUC0-10h、AUC0-∞、t1/2经对数转换后做方差分析, 结果表明cmax有统计学意义 (P<0.05) , 其余参数均无显著性差异 (P>0.05) ;双单侧t-检验结果表明受试制剂AUC0-10h90%置信区间为92.3%～100.8%, AUC0-∞90%置信区间为92.0%～100.8%, 均在参比制剂80%～125%范围内;受试制剂cmax90%置信区间为104.0%～121.4%, 在参比制剂70%～143%范围内。受试制剂的相对生物利用度为 (96.98±10.52) % (AUC0-10h, A/AUC0-10h, R×100%) , 结果表明两制剂具有生物等效性。

2.4 不良反应监察

18名受试者服用两种制剂后未见有临床意义的不良反应。

3讨论

软胶囊与其他剂型相比, 具有生物利用度高、密封性好、含量准确、外形美观等特点, 是一种很有发展前途的剂型。在人体内布洛芬软胶囊较泡腾片吸收略快, 两制剂的吸收程度相当。

伊曲康唑分散片人体生物等效性研究 第9篇

1材料和方法

1.1 药品和试剂

受试制剂伊曲康唑分散片(浙江大德药业集团有限公司提供。批号:050201,含伊曲康唑0.1 g/片;参比制剂伊曲康唑胶囊(斯皮仁诺,西安杨森制药有限公司生产,批号:060315986,含伊曲康唑0.1 g/粒)。伊曲康唑对照片(纯度99.3%,批号:100631-200401,中国药品生物制品检定所),内标洛伐他丁对照品(含量97.2%,批号:10060-200502,中国药品生物制品检定所);乙腈为色谱纯(天津市康科德科技有限公司),甲醇为色谱纯(天津市大茂化学制剂厂);其他试剂为分析纯,空白人血浆由大连大学附属新华医院提供;水为纯净水。

1.2 仪器

LC-10AVP高效液相色谱仪,SPD-10AVP型紫外检测器(日本岛津公司)。

1.3 受试对象

20名男性健康受试者,年龄19～24岁,身高155～189 cm,体质量52～86 kg,体重指数19～23,经体检证明肝,肾功能正常,心电图正常。均符合受试者人选要求,实验前两周及实验期间未服用其他任何药物,试验期间统一饮食,受试者实验前均签署知情同意书,该试验方案经大连大学附属新华医院药事伦理委员会批准。

1.4 给药方案与血样采集

采用双周期交叉试验设计,将20名受试者随机分成甲、乙两组。第一周期试验甲组服用伊曲康唑分散片(T)0.2 g ,乙组服用伊曲康唑胶囊(斯皮仁诺,R)0.2 g;第二周期试验甲乙组给药顺序颠倒,两周期试验间隔为14 d,服药方法:禁食10 h后清晨按规定的剂量和方法单次口服试验药品,服药后4 h和10 h进食统一的清淡饮食,服药后受试者在室内休息,采血期间禁烟酒和含咖啡类饮料,避免剧烈运动。

血样自给药前(0 h)和0.5,1,2,3,4,5,6,8,12,24,48,和72 h由前臂静脉采血5 ml并立即移入经肝素处理的试管中,离心(3500r.p.m)10 min,分离血浆,于-70℃冰箱中冷冻保存待测。

1.5 血药浓度测定

1.5.1 色谱条件

Discovery-C18柱,5um粒径,250×4.6 mm;流动相为乙腈-磷酸二氢钾缓冲液(Ph7.0)(取磷酸二氢钾6.8 g,加0.1 mol/L氢氧化钠溶液291 ml、加水稀释至1000 ml)(65:35,V/V),流速为1.0 ml/min,柱温为室温23℃,检测波长为263 nm,进样量20 ul。

1.5.2 样品处理

精密量取500 μl血浆置5 ml离心管中,加乙腈-水(70:30)混合溶液50 μl,加内标溶液(132 mg/L甲醇洛伐他汀溶液)50 μl,再加1 mol/L磷酸氢二鉀溶液100 μl,涡旋30 s,加甲基叔丁醚3 ml,振荡混合5 min,离心5 min(1000r.p.m),取上清液于5 ml离心管中,在40℃的氮气流下挥干,残留物用150 μl流动相复溶,涡旋混合60 s,离心5 min(15000r.p.m),取上清液20μl供HPLC分析。

1.5.3 检测方法专属性

分别取6名受试者的空白血浆500 μl,按“样品处理”依法操作,得色谱图A;将一定浓度的标准溶液和内标溶液加入空白血浆中,依同法操作,得色谱图B;其中伊曲康唑保留时间约为9 min左右,内标物洛伐他汀的保留时间约为10 min左右;按“样品处理”同法操作,得色谱图C。结果表明,空白血浆中内源性物质不干扰伊曲康唑及洛伐他汀(内标)的测定。

(A)空白血浆;(B)空白血浆中加入50μL伊曲康唑(100 μg/L)和50μL内标洛伐他汀(132 μg/L);(C)受试者1服用参比制剂伊曲康唑胶囊6 h后的血浆样品(9 min左右峰为伊曲康唑,10 min左右峰为洛伐他汀)

1.5.4 标准曲线

取空白血浆500μl,加伊曲康唑标准系列溶液50μl,配制成相当于伊曲康唑血浆浓度为4.97,9.93,49.65,99.30,198.60,297.90,496.50 μg/L的标准溶液,按“样品处理”依法操作,每一浓度进行双样本分析,进样20 μl,记录色谱图;以待测物浓度为横坐标,待测物与内标物的峰面积比值为纵坐标,用加权最小二乘法进行回归运算,求得的直线回归方程:Y=-0.00187+0.00414x,r=0.9996,线性范围为4.97～49650 μg/L。

1.5.5 提取回收率和精密度

按标准曲线配制方法制备含伊曲康唑低、中、高三个浓度分别为9.93,99.30,297.90 μg/L的含药血浆0.5 ml,每一质量浓度进行6样本分析,按“样品处理”项下操作,计算相对回收率,低、中、高3种质量浓度的伊曲康唑相对回收率为97.58%,96.48%,102.4%,n=6。按标准曲线配制方法制备伊曲康唑低、中、高三个浓度分别为9.93、99.30、297.90μg/L的含药血浆0.5 ml,每一质量浓度进行6样本分析,按“样本处理”项下操作,求得日内和日间精密度,低、中、高3种质量浓度的伊曲康唑日内RSD分别 为6.35%、2.12%、3.10%。N=6,日间RSD分别为7.09%,2.42%,4.18%,n=6。

1.5.6 稳定性

取空白血浆500 μl,按“标准曲线的制备”项下的方法配制伊曲康唑低、中、高三个浓度分别为9.93,99.30,297.90 μg/L,每一浓度进行三样本分析。结果表明伊曲康唑血浆样品处理后室温24 h,反复冻融3次和长期冷冻17 d稳定。

1.6 数据分析

将各受试者服药后各时间点血浆中伊曲康唑的浓度数据通过计算机,采用梯形法计算AUC0-t和AUC0-∞值,以半对数作图法,由消除相的浓度点计算t1/2,Tmax和Cmax采用实测值,按下式计算受试制剂伊曲康唑的相对生物利用度(F)

F=AUC0-t(受试制剂)/AUC0-t(参比制剂)×100%

采用上海中医药大学孙瑞元、郑青山等主编的生物统计软件,DAS2.0对主要药动学参数对数转换后进行方差分析,进一步采用(1-2a)置信区间和双单侧t检验法评价制剂的生物等效性;Tmax采用非参数统计方法。

2结果

2.1 血药浓度-时间曲线及主要药代动力学参数

20名受试者口服受试制剂和参比制剂0.2 g后伊曲康唑的平均血药浓度-时间曲线及主要药代动力学参数,见图2 、表1。

2.2 生物等效性评价

将伊曲康唑分散片的主要药动学参数Cmax、AUC0→t进行自然对数转换,先用双交叉实验设计的方差分析,双向单侧t检验以及90%可信区间统计分析,结果表明:均拒绝伊曲康唑分散片生物不等效假设。受试制剂中,伊曲康唑AUC0-t的90%置信区间为参比制剂的90.0～97.5%,AUC0-∞的90%置信区间为参比制剂的91.9～98.1%,Cmax的90%置信区间为参比制剂的95.1～104.1%。

3讨论

本研究采用的高效液相内标法测定伊曲康唑血浆浓度,经方法验证,定量限为4.965 μg/L,结果较为理想,甲基叔丁醚干扰少,与主药内标分离良好[2,3,4],所以选用甲基叔丁醚作为提取溶剂处理血浆样品 。所以,在生物等效的基础上,使用分散片可以使起效时间更快。

摘要：目的研究伊曲康唑分散片在健康人体内的生物等效性。方法对20个健康受试者采用对照试验设计,分别口服伊曲康唑分散片(受试制剂T)和伊曲康唑胶囊(参比制剂R)200mg后应用高效液相色谱法测定血浆中伊曲康唑浓度,以其药动学参数评价生物等效性。结果伊曲康唑与内标及血浆杂质分离良好,在4.97～496.50μg/L范围内线性良好,相对回收率大于96.48%,日内和日间RSD<7.09%,伊曲康唑受试制剂(T)和参比制剂(R)的主要药动学参数:tmax分别为(2.83±0.71)和(3.56±0.78)h,Cmax分别为(105.519±14.806)和(106.504±18.081)μg/L;t1/2分别为(19.91±3.48)和(19.83±4.67)h;AUC0→t分别为(1695.499±381.040)和(1803.281±372.540)μg/(h·L),用面积法(AUC0→t)估算的伊曲康唑分散片相对生物利用度为(94.1+8.9)%。结论2种制剂在人体内具有生物等效性。

关键词：伊曲康唑分散片,高效液相色谱,生物等效性

参考文献

[1]孙黎,等.伊曲康唑制剂的临床应用.医学导报,2002,21(2):99-101.

[2]魏敏吉,等.国产伊曲康唑胶囊相对生物利用度研究.中国临床药理学杂志,2000,16(6):415-418.

[3]白林,等.高效液相色谱法测定人血清中伊曲康唑浓度.中国医院药学杂志,1999,19(1):7-9.

值得研究的人体生物钟 第10篇

为什么燕子会远涉重洋迎春而来?为什么大雁会成群结队地在深秋南飞?为什么桃花三月要吐艳?为什么桂花八月会飘香?

原来，一切生物——从“视而不见”的微生物至高等生灵，体内都有一种近似时钟的机构，这就是生物钟。我们人体也不例外。

它时刻在运转

人体的生物钟，每时每刻都在运转着。请看：有些人根本不用闹钟，早晨也能按时醒来，前后不过相差几分钟。有个科学家在地下40米的地洞中生活了205天，周围没有任何可以确定时间的仪器，结果他仍然保持着正常的作息时间。美国科学家发现，人的神经细胞每隔九十分钟就活跃一次，而在“活跃期”的想象力也就特别丰富。人类体温的周期性变化通常是：早晨2～6时最低，以后渐渐上升，下午5～G时达最高峰，在这以后便逐渐下降，前后可相差1℃。人的呼吸则日快夜慢，血压晨低晚高。人体细胞分裂的速度晚上要比白天快得多。由于睡眠时脑垂体分泌的生长激素最多，因而喜欢睡觉的孩子往往就长得比较高。在一年四季中，甲状腺的分泌功能在冬季最强，夏季最低。血液二氧化碳的结合力，冬天又比春天强些。

人体的生命节奏也会随月盛衰。妇女的月经周期即为一例。此外，在本世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达，通过长期的临床观察，发现人体有二十三天的体力盛衰周期和二十八天的情绪波动周期。之后，奥地利的心理学家阿尔弗累特·泰尔其尔，又发现人体有三十三天的智力波动周期。当人们处于这些周期的前半段时间，就会感到体力充沛、情绪饱满、头脑灵敏，若处于后半段时间，则往往感到容易疲劳、烦躁不安和比较健忘。

对双生子的研究

古希腊的医学之父希波克拉特，早就注意到病情与出生年月有某种关系。现代的意大利遗传学家和双生子学家格达博士，通过对一万五千多对双生子的研究，发现了一个奇怪的现象：单卵双生子往往在同一时间患病和死亡。例如，1975年5月22日夜，英国有一对66岁的单卵双生子因忠心肌梗塞，几乎在同一时辰死于两地医院。又如，有一对单卵双生子同在44岁做了甲状腺外科手术；另一对又都在63岁患上了恶性贫血，等等。为此，格达博士创立了一门新的学科——时间遗传学。他认为，基因不仅能携带和传递生物信息，而且能携带和传递时间信息，它也是一种生物钟。从受精卵植入子宫壁的一刹那开始，这生物钟就开始运转起来。相同的基因有着相同的生物钟。由于单卵双生子的基因是相同的，所以遗传特征的出现与消失的时间是“同步”的。这就是他们有可能同时患病或死亡的原因。

与健康的关系甚大

最近，美国哈佛医学院的摩尔·伊德等研究人员，发现下丘脑中的一小串神经细胞，是控制人体睡眠和觉醒的生物钟所在地。倘若这群神经细胞遭到了破坏，那么人就会睡眠失调。可人体的其它生活节奏，如体温变化等则不受影响。

动物实验表明，如果把猴子的生活节奏打乱，它就容易得心脏病。人们工作与休息的交替与生物钟吻合时。也才能具有较高的工作效率，而且不会影响自己的健康。

一些周期性疾病，如周期性发热、周期性腹痛、周期性关节痛等都与生物钟有关。它们发作时症状异常明显，间歇时却和健康人毫无二致。例如有个患震颤麻痹症的妇人，平时她的手和脚都强烈地震颤着，但每晚九时左右，这些症状都能暂时消失。

再者，许多疾病的轻重变化，与生物钟也存在着有机的联系。心肌梗塞者多为夜间发作，因为此时迷走神经的紧张度升高，容易使供给心脏血液的冠状动脉痉挛而导致发病。夜间发哮喘病的也比白天多，有人认为这是由于晚上体内能抑制过敏的化学物质处于低潮，而促使哮喘发生的化学物质却正值高峰期间的缘故，临床上还发现，病人咯血往往发生在早晨和晚上6～9时；传染病人最可能的死亡时间是在早晨5时半左右，这时正是人体对细菌毒素最敏感的时间。

科学家近来发现，小白鼠身上的癌细胞早上增生速度最快，傍晚次之。研究者在清晨5时，即癌细胞繁殖的高潮到来前给一些患癌症的小白鼠服抗癌药物；而给另一些患癌症的小白鼠在傍晚5时服相同剂量的药物。结果是前者症状好转，效果良好，后者却依然如故，毫无疗效。

同样的是，心脏病人对药物洋地黄的敏感性，清晨4时大于平时40倍。若在早晨7时使用抗组织胺的药物，药效可保持15～17小时，但到下午7时用药，药效就只能维持6～8小时。

众所周知，在脏器移植方面，排异反应是非常棘手的一个问题。现在发现，人类肾脏移植的排异反应节律一般为7天，在一天之中，肾脏移植的排异时间以夜间的可能性较大，掌握这些节律，就可以帮助医生更好地安排手术时间和治疗方案，使之取得较好的移植效果。

想方设法改变生命的时刻表

有的科学家认为，似乎有一张时刻表预先规定了生物寿命的长短。例如，寿命为sO年的鸡，体内的细胞就分裂25次；寿命为三年的小白鼠，体内细胞分裂12次，人体细胞每隔2.4年便分裂1次，分裂50次便停止了，据此推断，人的寿命应是120年。这一理论给人启示：假如采用降低温度的方法来延长细胞分裂的间隔时间，或给予某种药物来增加细胞的分裂次数，岂不可以使人们延年益寿吗?

据研究，有种章鱼眼窝后面的一对腺体上有生物钟，到一定时候，它会分泌一种激素，造成自身的死亡，因而人们把它称之为“丧钟”。通常，雌性章鱼在排卵7周后即“寿终正寝”。但是如果切除其中一个腺体，即使不吃东西也可延长寿命一百多天。要是两个腺体全部切除，寿命则可延长9个月。

人体内是否也有类似的“丧钟”呢?美国哈佛大学的登克拉认为：有!但不在眼窝后面而在脑子里。他说，人脑中的脑垂体，从青春期开始就会逐渐释放出一种激素，能使细胞利用甲状腺素的能力不断下降，一旦细胞完全丧失了这一功能，死亡也就来临了。登克拉把这称之为“死亡激素”。科学家们通过动物实验证实了这种假设。他们切除了老年大白鼠的脑垂体，使体内的“死亡激素”成之无源之水，与此同时又给注射甲状腺素。结果出现了奇迹，大白鼠返老还童了。

人体微生物 第11篇

1 仪器与试药

1.1 仪器:

Waters510高效液相色谱仪;N2000色谱工作站B03001-004在线脱气机 (上海笛柏实验设备有限公司) ;Waters2487可变波长检测器。TG13M毛细管血液离心机 (湖南星科科学仪器公司) ;奥豪斯Explorer专业型分析天平 (奥豪斯仪器上海有限公司) ELGA超纯水器 (上海澜锐仪器科技有限公司) ;JΜLABO TW系列通用水浴槽 (优莱博技术 (北京) 有限公司) ;HX-06超声波清洗器 (武汉恒信世纪科技有限公司) ;TΜ-1901双光束紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司) 。

1.2 色谱柱:奥泰公司。C18色谱柱 (250 mm4.6mm, 5μm) 。

1.3 对照品:尼美舒利。购自中国药品生物制品检定所。

1.4 试剂:甲醇为色谱纯;水为纯化水, 其它试剂均为分析纯。

1.5 试药:尼美舒利颗粒剂 (国药准字H20041489黑龙江瑞格制药有限公司) 。

2 测定方法确定

2.1 色谱条件

依据查阅文献及考查的结果, 确定色谱条件如下。流动相:乙腈-0.01mol/L磷酸二氢钾 (三乙胺调p H=6.5) (55:45) , 检测波长:298nm流速:1.0mlmin-1。柱温:35℃。理论板数按尼美舒利峰计算应不得低于3000。

2.2 对照品溶液的制备

尼美舒利对照品溶液:精密称取尼美舒利对照品适量, 置容量瓶中, 加65%甲醇制成每1m L含3.0μg的溶液, 即得。

内标溶液:精密称取吲哚美辛对照品适量, 置容量瓶中, 加20%甲醇制成每1m L含30.5μg的溶液, 即得。

2.3 提取方法确定

2.3.1 洗脱液的选择

在供试品溶液制备中, 分别选用了40%乙腈、65%乙腈、50%甲醇对活化好的strata-X固相萃取小柱进行洗脱, 结果表明65%乙腈分离效果、峰形及含量为最好, 所以选择65%乙腈为洗脱液。

2.3.2 洗脱液用量的选择

在供试品溶液制备中, 分别选用了800μl 65%乙腈、1000μ65%乙腈、l200μl 65%乙腈对活化好的strata-X固相萃取小柱进行洗脱, 结果表明用1000μl 65%乙腈和l200μl 65%乙腈洗脱含量相同, 选用800μl 65%乙腈为洗脱液含量低于1000μl 65%乙腈和l200μl 65%乙腈洗脱, 所以选择1000μl 65%乙腈为洗脱液。

2.3.3 供试品溶液的制备

供试品溶液。精密量取血浆样品液100μl于2.0ml塑料离心管中。加100μl内标液, 混匀, 后全部上活化好的strata-X固相萃取小柱, 待其自然滤过后, 再以2遍1000μl蒸馏水和1遍1000μl 8%甲醇水洗杂质, 然后将萃取小柱转移到干净的2.0ml塑料离心管上, 向萃取小μ柱加入l000μl 65%乙腈, 自然滤过接取洗脱液。混匀后取150μl转移到进样小瓶中, 5μl进样, 用内标法进行定量分析。

2.4 专属性试验

取空白血样, 照2.3.3项下供试品溶液的制备方法制成阴性液依上述方法测定, 结果在尼美舒利出峰处阴性液无色谱峰, 结果阴性试验没有干扰, 表明本方法专属性良好。

2.5 精密度试验

精密称取尼美舒利对照品适量, 加65%甲醇制成每1m L含3.0μg的供试品溶液。照上述色谱条件, 精密吸取10μl, 连续进样6次, 记录峰面积。结果, RSD=0.52%, 表明本方法精密度良好。

2.6 对照品的线性考察

精密称取尼美舒利对照品5.0mg, 置100ml容量瓶中, 加入65%甲醇溶液使溶解并稀释至刻度, 摇匀, 分别精密吸取0.2、0.4、0.6、1.2、1.6、2.0m L, 置于10m L量瓶中, 加空白血浆至刻度, 摇匀。分别精密上述溶液吸取10μL, 注人液相色谱仪, 依照2.1项下的色谱条件测定, 记录色谱峰。以峰面积 (Y) 为纵坐标, 对照品进样量 (X) 为横坐标, 绘制标准曲线, 计算回归方程。结果表明, 尼美舒利在1~10μgm L-1范围内呈良好的线性关系。

2.7 重现性试验

称取同一批的尼美舒利颗粒剂样品6份, 按测定方法项下的方法制备供试品溶液, 测定含量, 并计算样品的RSD值, 结果RSD为0.92%, 结果表明此方法的重现性良好。

2.8 准确度试验

取空白血浆及对照品溶液, 制备尼美舒利低、中、高三浓度的标准血浆样品, 每一浓度平行操作5份, 代人线性方程计算浓度.以测得值与加入值的比值, 计算回收率, 平均回收率分别为98.51%, RSD为0.88%。

2.9 样品稳定性试验

取同一批尼美舒利颗粒剂样品, 按2.3项下的供试品制备方法制备供试品, 将供试品置室温下放置, 分别于第0、2、4、6、8、10小时, 精密吸取供试品溶液10?l注入液相色谱仪中, 记录色谱图。测定尼美舒利颗粒剂中尼美舒利的RSD=0.81%。结果表明供试品10小时内稳定。

3 讨论

3.1 流动相的选择。

分别考察甲醇-水-冰醋酸 (33∶66∶1) , 甲醇-水-冰醋酸 (13∶86∶1) , 乙腈-0.01mol/L磷酸二氢钾 (三乙胺调p H=6.5) (55:45) , 甲醇-水 (40∶60) 不同比例的流动相, 结果以乙腈-0.01mol/L磷酸二氢钾 (三乙胺调p H=6.5) (55:45) 为流动相, 供试品各峰分离效果最好, 故选用, 乙腈-0.01mol/L磷酸二氢钾 (三乙胺调p H=6.5) (55:45) 为流动相。

3.2 检测波长的选择。

制备尼美舒利对照品稀释液照紫外-可见分光光度法 (中国药典2010版一部附录ⅤA) , 于190~900nm波长范围内进行全波长光谱扫描, 记录吸收光谱。在298nm处有最大吸收峰, 故选用298nm为检测波长[2]。

3.3 结果。

受试者单剂量给予尼美舒利胶囊T和R200rag后血浆中尼美舒利的含量缓慢上升至3分钟时达到最高。试验制剂和参比制剂中的AUC0t和Cmax经对数转换后, 进行方差分析, 结果表明, AUC0t和Cmax之间无显著差异 (P>0.05) 。受试和参比制剂的Tmax值经Mann-Whitney检验, 不同制剂间无显著性差异 (P>0.05) 。

参考文献

[1]Alberto Bemareggi.Clinical Pharmacokineties of Nimesulide.ClinPharmacokinet, 1998, 35 (4) :247[1]Alberto Bemareggi.Clinical Pharmacokineties of Nimesulide.ClinPharmacokinet, 1998, 35 (4) :247