2026年生物医学工程与医疗器械技术题库

2026年生物医学工程与医疗器械技术题库一、单选题（每题2分，共20题）1.以下哪种材料最适合用于长期植入人体的生物相容性支架？A.钛合金B.PVC塑料C.聚乳酸（PLA）D.石英玻璃答案：C解析：聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的合成聚合物，具有良好的生物相容性和组织相容性，常用于可吸收植入物，如骨固定支架。钛合金虽强度高，但不可降解；PVC塑料长期植入易引发炎症；石英玻璃生物相容性差，不易体内降解。2.以下哪种医疗器械需要定期进行生物相容性检测？A.一次性口罩B.体外诊断试剂C.心脏起搏器D.电动牙刷答案：C解析：心脏起搏器作为长期植入设备，其材料需与血液和组织长期接触，必须严格满足生物相容性要求。体外诊断试剂虽接触时间短，但需检测试剂本身对样本的影响；一次性口罩和电动牙刷接触人体时间短，生物相容性要求相对较低。3.以下哪种技术常用于制造微流控芯片中的通道？A.3D打印技术B.光刻技术C.等离子体刻蚀技术D.电铸技术答案：B解析：光刻技术通过紫外光曝光和显影，可在硅片上形成微米级甚至纳米级的精细结构，广泛用于微流控芯片的通道和反应腔设计。3D打印适用于宏观结构；等离子体刻蚀主要用于硬质材料加工；电铸技术用于金属薄膜沉积。4.以下哪种生物传感器基于酶的催化作用？A.电化学传感器B.光纤传感器C.压电传感器D.磁性传感器答案：A解析：电化学传感器常利用酶催化氧化还原反应产生电流信号，如葡萄糖氧化酶传感器。光纤传感器基于光吸收或干涉原理；压电传感器利用压电效应；磁性传感器基于磁场变化。5.以下哪种医疗器械属于有源医疗器械？A.压力Band-AidB.人工关节C.心脏起搏器D.体温计答案：C解析：有源医疗器械包含电子元件，能主动提供能量或功能，如心脏起搏器。压力Band-Aid和体温计为无源设备；人工关节虽为植入物，但无主动功能。6.以下哪种材料常用于制造人工血管？A.聚四氟乙烯（PTFE）B.聚丙烯（PP）C.聚碳酸酯（PC）D.尼龙（Nylon）答案：A解析：聚四氟乙烯（PTFE）具有优异的生物相容性、抗血栓性和化学稳定性，是人工血管的理想材料。聚丙烯和尼龙主要用于软管或缝合线；聚碳酸酯强度高但柔韧性不足。7.以下哪种技术可用于制造3D生物打印的细胞支架？A.激光诱导光聚合（LIP）B.电子束刻蚀C.等离子喷涂D.熔融沉积成型答案：A解析：激光诱导光聚合（LIP）通过紫外光固化液态光敏树脂，可精确控制细胞支架的微观结构，适用于生物组织工程。电子束刻蚀用于高精度加工；等离子喷涂和熔融沉积成型适用于宏观结构。8.以下哪种医疗器械属于植入式医疗器械？A.呼吸机B.人工耳蜗C.电动轮椅D.胸腔引流瓶答案：B解析：人工耳蜗植入颅骨内，属于长期植入设备。呼吸机和电动轮椅为体外设备；胸腔引流瓶为临时性医疗器械。9.以下哪种技术可用于制造微针注射器？A.激光微加工B.电铸成型C.冷压成型D.等离子蚀刻答案：A解析：激光微加工可通过激光烧蚀或热熔在材料表面形成微针结构，适用于生物微针注射器制造。电铸成型和冷压成型适用于金属微针；等离子蚀刻主要用于硬质材料表面处理。10.以下哪种医疗器械属于体外诊断（IVD）设备？A.人工心脏B.血压计C.PET扫描仪D.胰岛素泵答案：B解析：血压计通过体外测量人体血压，属于体外诊断设备。人工心脏和胰岛素泵为植入式或辅助设备；PET扫描仪虽属体外设备，但属于影像诊断，而非常规IVD。二、多选题（每题3分，共10题）1.以下哪些因素会影响生物医用材料的生物相容性？A.材料表面粗糙度B.材料的化学成分C.植入时间长短D.人体免疫反应答案：ABCD解析：生物相容性受材料表面特性（如粗糙度）、化学成分（如离子释放）、植入时间（短期与长期反应不同）及人体免疫反应（炎症、纤维化等）共同影响。2.以下哪些技术可用于制造人工关节？A.3D打印技术B.电化学抛光C.等离子喷涂D.激光熔覆答案：ABCD解析：人工关节制造涉及材料选择（如钛合金、陶瓷）、表面改性（电化学抛光提高耐磨性）、涂层技术（等离子喷涂或激光熔覆增强骨结合）以及3D打印实现复杂结构。3.以下哪些设备属于有源医疗器械？A.人工肾B.脑机接口C.电动起搏器D.微流控诊断仪答案：ABCD解析：以上设备均包含电子元件，能主动提供能量或功能，属于有源医疗器械。人工肾（血液透析机）和脑机接口需要复杂电路，电动起搏器直接植入体内，微流控诊断仪通过泵控流体流动。4.以下哪些材料具有生物相容性？A.氢氧化apatite（羟基磷灰石）B.聚己内酯（PCL）C.聚乙烯醇（PVA）D.二氧化硅（SiO₂）答案：ABC解析：羟基磷灰石是骨替代材料的常用涂层材料；聚己内酯和聚乙烯醇具有良好的生物相容性和可降解性；二氧化硅生物相容性较差，主要用于体外传感器。5.以下哪些技术可用于制造生物传感器？A.酶固定技术B.固态电解质技术C.微加工技术D.压电共振技术答案：ABCD解析：生物传感器制造涉及酶固定（提高催化效率）、固态电解质（用于离子检测）、微加工（实现微型化）以及压电共振（检测质量变化）等技术。6.以下哪些因素会影响植入式医疗器械的长期稳定性？A.材料降解速率B.电极腐蚀C.骨整合效果D.微动磨损答案：ABCD解析：植入式医疗器械的长期稳定性受材料降解（如PLA支架）、电极腐蚀（起搏器）、骨整合（人工关节）及微动磨损（关节界面）等因素影响。7.以下哪些技术可用于制造微流控芯片？A.光刻技术B.LIGA技术C.3D打印技术D.喷墨打印技术答案：ABC解析：光刻、LIGA（深紫外光刻）和3D打印技术均可用于制造微流控芯片的精密通道。喷墨打印分辨率不足，不适用于微流控。8.以下哪些医疗器械属于体外诊断（IVD）设备？A.尿液分析仪B.血糖仪C.超声波诊断仪D.流式细胞仪答案：ABCD解析：以上设备均通过体外检测人体样本或组织，属于IVD设备。血糖仪和尿液分析仪检测体液；超声波诊断仪和流式细胞仪为影像和细胞分析设备。9.以下哪些因素会影响3D生物打印的细胞存活率？A.细胞培养基成分B.打印速度C.材料孔隙率D.温度控制答案：ABCD解析：细胞存活率受培养基成分（营养供给）、打印速度（避免细胞损伤）、材料孔隙率（氧气和营养传输）及温度控制（维持细胞活性）等因素影响。10.以下哪些技术可用于制造植入式药物释放系统？A.微球包衣技术B.混合磁靶向技术C.3D打印微针D.电穿孔技术答案：ABCD解析：植入式药物释放系统制造涉及微球包衣（控制释放速率）、磁靶向（提高靶向性）、3D打印微针（实现局部递送）以及电穿孔（促进细胞摄取）等技术。三、判断题（每题1分，共10题）1.生物相容性测试通常包括细胞毒性、致敏性和致癌性检测。（正确）2.微流控芯片主要用于体外诊断，不适用于药物筛选。（错误）3.人工关节通常使用钛合金或陶瓷材料制造。（正确）4.有源医疗器械必须依赖外部电源才能工作。（错误，如心脏起搏器可使用体内能量）5.3D生物打印的细胞支架需要具备良好的生物力学性能。（正确）6.体外诊断设备通常需要CE认证才能进入欧洲市场。（正确）7.植入式医疗器械的长期稳定性主要取决于材料降解速率。（错误，还涉及生物相容性、组织反应等）8.微针注射器可用于皮肤药物递送，无需注射器针头。（正确）9.光纤传感器适用于生物医学信号的无线传输。（错误，通常需要光纤连接）10.生物传感器通常基于酶、抗体或纳米材料。（正确）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述生物相容性测试的常用方法及其意义。答案：生物相容性测试常用方法包括细胞毒性测试（如MTT法）、致敏性测试（皮肤致敏）、致癌性测试（长期动物实验）等。意义在于评估材料在体内是否引发不良反应，确保医疗器械的安全性。2.简述3D生物打印在组织工程中的应用。答案：3D生物打印可制造具有复杂结构的细胞支架，模拟天然组织环境，促进细胞生长和组织再生。例如，打印血管或皮肤组织用于修复损伤。3.简述植入式医疗器械的长期稳定性评估方法。答案：长期稳定性评估包括材料降解测试（如体外降解实验）、生物相容性监测（血液相容性、炎症反应）、组织整合观察（骨结合、纤维包裹）等。4.简述微流控芯片在诊断中的应用。答案：微流控芯片可将样本处理、反应和检测集成于芯片上，实现快速、低成本诊断。例如，用于病原体检测、血糖监测等。5.简述植入式药物释放系统的设计要点。答案：设计要点包括药物选择（溶解性、半衰期）、载体材料（生物降解性）、释放机制（控释或靶向释放）、形状设计（避免组织排斥）等。五、论述题（每题10分，共2题）1.论述生物相容性对植入式医疗器械的重要性。答案：生物相容性是植入式医疗器械的核心要求，直接影响植入后的安全性。不良生物相容性可引发炎症、血栓或组织排斥，甚至导致器械失效。材料需满足无毒性、无致敏性、无致癌性，并与人体组织良好整合。例如，钛合金的表