2026年生物医学工程技术与应用实践题库

2026年生物医学工程技术与应用实践题库一、单选题（每题2分，共20题）1.在植入式医疗器械的表面改性中，以下哪种材料最常用于提高生物相容性？A.Ti6Al4V合金B.聚乙烯醇（PVA）C.氢化钛（TiH2）D.二氧化硅（SiO2）2.以下哪种生物传感器技术最适合用于实时监测血糖水平？A.酶基氧化酶传感器B.电化学阻抗传感器C.质谱分析技术D.核磁共振成像（MRI）3.在3D生物打印中，以下哪种材料最适合用于打印血管结构？A.海藻酸盐钙凝胶B.聚己内酯（PCL）C.胶原蛋白水凝胶D.甲基丙烯酸甲酯（MMA）4.以下哪种技术最适合用于脑机接口（BCI）中神经信号的解码？A.微电极阵列技术B.光学相干断层扫描（OCT）C.脑磁图（MEG）D.X射线计算机断层扫描（CT）5.在组织工程中，以下哪种细胞因子最常用于促进血管生成？A.转化生长因子-β（TGF-β）B.血管内皮生长因子（VEGF）C.白介素-6（IL-6）D.干扰素-γ（IFN-γ）6.以下哪种材料最适合用于制备可降解药物缓释支架？A.聚乳酸（PLA）B.聚氯乙烯（PVC）C.聚丙烯（PP）D.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）7.在基因编辑技术中，以下哪种工具最常用于精确切割DNA？A.ZFNs（锌指核酸酶）B.TALENs（转录激活因子核酸酶）C.CRISPR-Cas9D.基因枪技术8.以下哪种技术最适合用于术中实时监测肿瘤标志物？A.流式细胞术B.荧光原位杂交（FISH）C.数字PCRD.质谱成像技术9.在生物力学测试中，以下哪种方法最适合用于评估人工关节的耐磨性？A.循环加载测试B.硬度测试C.热重分析（TGA）D.红外光谱（IR）10.以下哪种技术最适合用于制备高分辨率的生物医学图像？A.光学相干断层扫描（OCT）B.超声波成像C.核磁共振成像（MRI）D.X射线计算机断层扫描（CT）二、多选题（每题3分，共10题）1.以下哪些材料常用于制备生物相容性医疗器械？A.Ti6Al4V合金B.聚乳酸（PLA）C.聚氯乙烯（PVC）D.氢化钛（TiH2）E.二氧化硅（SiO2）2.以下哪些技术可用于3D生物打印？A.激光辅助喷射技术B.生物墨水挤出技术C.光固化技术D.电纺丝技术E.微流控技术3.以下哪些细胞因子有助于促进组织再生？A.转化生长因子-β（TGF-β）B.血管内皮生长因子（VEGF）C.白介素-6（IL-6）D.干扰素-γ（IFN-γ）E.碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）4.以下哪些技术可用于脑机接口（BCI）？A.微电极阵列技术B.光学相干断层扫描（OCT）C.脑磁图（MEG）D.X射线计算机断层扫描（CT）E.脑电图（EEG）5.以下哪些材料可用于制备可降解药物缓释支架？A.聚乳酸（PLA）B.聚己内酯（PCL）C.胶原蛋白水凝胶D.甲基丙烯酸甲酯（MMA）E.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）6.以下哪些技术可用于基因编辑？A.ZFNs（锌指核酸酶）B.TALENs（转录激活因子核酸酶）C.CRISPR-Cas9D.基因枪技术E.病毒载体技术7.以下哪些技术可用于术中实时监测肿瘤标志物？A.流式细胞术B.荧光原位杂交（FISH）C.数字PCRD.质谱成像技术E.酶联免疫吸附试验（ELISA）8.以下哪些方法可用于生物力学测试？A.循环加载测试B.硬度测试C.热重分析（TGA）D.红外光谱（IR）E.压缩测试9.以下哪些技术可用于制备高分辨率的生物医学图像？A.光学相干断层扫描（OCT）B.超声波成像C.核磁共振成像（MRI）D.X射线计算机断层扫描（CT）E.正电子发射断层扫描（PET）10.以下哪些材料可用于制备生物传感器？A.金属氧化物B.介孔材料C.聚合物材料D.碳纳米管E.量子点三、简答题（每题5分，共5题）1.简述3D生物打印在组织工程中的应用及其优势。2.简述脑机接口（BCI）的工作原理及其在临床应用中的意义。3.简述可降解药物缓释支架的制备原理及其在药物递送中的优势。4.简述基因编辑技术在疾病治疗中的应用及其面临的伦理挑战。5.简述生物力学测试在医疗器械设计中的重要性及其常用方法。四、论述题（每题10分，共2题）1.论述生物相容性材料在植入式医疗器械中的重要性及其评价方法。2.论述人工智能（AI）在生物医学图像分析中的应用及其对临床诊断的影响。答案与解析一、单选题1.D二氧化硅（SiO2）因其良好的生物相容性和化学稳定性，常用于植入式医疗器械的表面改性。2.A酶基氧化酶传感器利用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化，产生电信号，实时监测血糖水平。3.C胶原蛋白水凝胶具有良好的生物相容性和力学性能，最适合用于打印血管结构。4.A微电极阵列技术可直接记录神经元电信号，最适合用于脑机接口中的神经信号解码。5.B血管内皮生长因子（VEGF）能促进血管生成，常用于组织工程中的血管化。6.A聚乳酸（PLA）具有良好的生物相容性和可降解性，最适合用于制备可降解药物缓释支架。7.CCRISPR-Cas9因其高效性和精确性，最常用于基因编辑中的DNA切割。8.D质谱成像技术能实时监测术中肿瘤标志物，具有高灵敏度和特异性。9.A循环加载测试能模拟人工关节在实际使用中的受力情况，最适合评估其耐磨性。10.C核磁共振成像（MRI）能提供高分辨率的生物医学图像，广泛应用于临床诊断。二、多选题1.A,B,DTi6Al4V合金、聚乳酸（PLA）和氢化钛（TiH2）具有良好的生物相容性，常用于制备医疗器械。2.A,B,C,E激光辅助喷射技术、生物墨水挤出技术、光固化技术和微流控技术均可用于3D生物打印。3.A,B,E转化生长因子-β（TGF-β）、血管内皮生长因子（VEGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）有助于促进组织再生。4.A,C,E微电极阵列技术、脑磁图（MEG）和脑电图（EEG）可用于脑机接口。5.A,B,C聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）和胶原蛋白水凝胶具有良好的可降解性，适合用于药物缓释支架。6.A,B,CZFNs、TALENs和CRISPR-Cas9是目前主流的基因编辑工具。7.A,B,C,D,E流式细胞术、荧光原位杂交（FISH）、数字PCR、质谱成像技术和酶联免疫吸附试验（ELISA）均可用于术中实时监测肿瘤标志物。8.A,B,E循环加载测试、硬度测试和压缩测试是常用的生物力学测试方法。9.A,C,D,E光学相干断层扫描（OCT）、核磁共振成像（MRI）、X射线计算机断层扫描（CT）和正电子发射断层扫描（PET）均可制备高分辨率图像。10.A,B,C,D,E金属氧化物、介孔材料、聚合物材料、碳纳米管和量子点均可用于制备生物传感器。三、简答题1.3D生物打印在组织工程中的应用及其优势3D生物打印通过逐层沉积生物墨水，构建具有三维结构的组织或器官，广泛应用于皮肤修复、血管生成、软骨再生等领域。其优势包括：①精确控制细胞和材料的分布；②模拟天然组织的结构和功能；③减少免疫排斥反应；④加速药物筛选和临床试验。2.脑机接口（BCI）的工作原理及其在临床应用中的意义脑机接口（BCI）通过采集脑电信号，解码神经活动，实现人与外部设备的直接交互。其工作原理包括信号采集、特征提取和决策控制。BCI在临床应用中的意义包括：①帮助瘫痪患者恢复运动功能；②改善认知障碍患者的交流能力；③用于神经科学研究。3.可降解药物缓释支架的制备原理及其在药物递送中的优势可降解药物缓释支架通过生物可降解材料（如PLA、PCL）制备，药物缓慢释放，避免一次性大剂量给药。其优势包括：①减少药物副作用；②提高药物利用率；③促进组织再生。4.基因编辑技术在疾病治疗中的应用及其面临的伦理挑战基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）可用于治疗遗传性疾病（如镰状细胞贫血）、癌症和感染性疾病。其应用面临伦理挑战：①基因编辑的不可逆性；②脱靶效应的风险；③社会公平性问题。5.生物力学测试在医疗器械设计中的重要性及其常用方法生物力学测试评估医疗器械在人体内的力学性能，确保其安全性和有效性。常用方法包括循环加载测试、硬度测试和压缩测试。四、论述题1.生物相容性材料在植入式医疗器械中的重要性及其评价方法生物相容性材料是植入式医疗器械的关键，直接影响其临床应用效果。重要性包括：①避免免疫排斥反应；②减少感染风险；③促进组织整合。评价方法包括细胞毒性测