the1st生物材料測試分析概述2015-3-2

1、現(xiàn)代測試分析技術(shù) 湯順清、毛萱、梁志紅等 2015、3、2從模仿到復(fù)制，到創(chuàng)造 石器時代-直接從自然界獲取 鐵器時代-有條件復(fù)制、創(chuàng)造 現(xiàn)代文明-創(chuàng)造、仿生 如何弄清楚“黑箱”里的情況本章作為生物材料研究的知識準(zhǔn)備，本章作為生物材料研究的知識準(zhǔn)備，主要探討生物材料的結(jié)構(gòu)與性能的主要探討生物材料的結(jié)構(gòu)與性能的分析方法問題。分析方法問題。 第三章第三章 生物材料測試方法生物材料測試方法機(jī)機(jī) 理理制制 備備結(jié)構(gòu)與性能結(jié)構(gòu)與性能第一講、現(xiàn)代測試分析技術(shù)概述 一、本課程的目標(biāo)與層次 1、第一層次：正確選擇分析、測試方法，樣品處第一層次：正確選擇分析、測試方法，樣品處理與結(jié)果分析、常規(guī)儀器的操作理與結(jié)果分

2、析、常規(guī)儀器的操作 2、第二層次：創(chuàng)造條件使樣品適合分析，并能與專業(yè)測試人員改進(jìn)測試方法 3、第三層次：具有成為專業(yè)測試人員的基礎(chǔ)，具有整合相關(guān)測試分析技術(shù)的能力，對新的分析技術(shù)和方法自我更新能力強(qiáng)?，F(xiàn)代測試分析技術(shù)概述（續(xù)） 二、本課程的重要性 1、現(xiàn)代分析技術(shù)延伸我們的視野 2、認(rèn)識自然的必要手段，尤其是理、工、醫(yī)學(xué)生在認(rèn)識、改造自然第一線更應(yīng)掌握 3、科研、生產(chǎn)、銷售各行業(yè)的需要 三、本課程學(xué)習(xí)方法 1、結(jié)合實(shí)例進(jìn)行基礎(chǔ)理論講授 2、選擇一些分析儀器進(jìn)行實(shí)驗觀摩與分析（低值） 3、考試方式為理論考試與實(shí)驗結(jié)果分析相結(jié)合測試分析方法的研究對象 1、無生命物質(zhì)的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的含量化學(xué)

3、或物理化學(xué) 2、生命體的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的含量化學(xué)生物學(xué)或生物化學(xué)第三章第三章 生物材料測試方法生物材料測試方法體相分析體相分析(100nm)(100nm)薄膜分析薄膜分析(10nm)(10nm)表面分析表面分析(1nm)(1nm)原子原子(0.1nm)(0.1nm)表面分析、薄膜分析及體相分析的劃分表面分析、薄膜分析及體相分析的劃分 測試分析方法課的主要內(nèi)容 一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（簡述） 1、電磁波與物質(zhì)相互作用 2、物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)（包括電子結(jié)構(gòu)和晶型結(jié)構(gòu)） 二、分析方法（基本原理、樣品、譜圖、實(shí)例） 1、光譜、電子能譜分析（原子光譜分析（可見光可見光、紫外、原子吸收原子吸收、原子發(fā)射、元素分

4、析等）、分子光譜分析（紅外紅外、拉曼、紫外、核磁、順磁、質(zhì)譜分析）、能譜分析 （光電子能譜光電子能譜、俄歇能譜，微區(qū)探針微區(qū)探針分析分析）測試分析方法課的主要內(nèi)容（續(xù)） 2、顯微圖象分析系統(tǒng)（X射線衍射分析（X射線衍射射線衍射、電子衍射）、顯微鏡 （掃描掃描、透射電鏡，原子力顯微鏡）、粒度與孔徑分析（激光散射激光散射、粒度及其分布、孔徑及其分布等） 3、熱分析（熱重分析、差示掃描量熱分析差示掃描量熱分析、動態(tài)粘彈譜等） 4、色譜分析（氣相色譜、高效液相色譜高效液相色譜、凝膠溶膠色譜等） 5、力學(xué)性能分析力學(xué)性能分析 三、綜合解析 一些實(shí)例的研究分析一些實(shí)例（1） 兵馬俑的真?zhèn)舞b定 秦兵馬俑已歷

5、時2300多年，由于材料處于粘彈態(tài)，那么它的Tg大小與其熱歷史相關(guān)性非常強(qiáng)。美國 Western Case Uni。的科學(xué)家通過DSC證實(shí)兵馬俑的合成年代約為2200年前。一些實(shí)例（2） 電鍍液的監(jiān)控 電鍍生產(chǎn)過程中某些元素不斷消耗，需及時補(bǔ)充。因此存在如何監(jiān)控電鍍殘液離子濃度的問題。 珠江水質(zhì)分析 包括單位體積中顆粒懸浮物含量、有機(jī)質(zhì)含量、金屬離子含量 住房空氣污染狀況 空氣中氨、其它含苯環(huán)有機(jī)溶劑 含硅（納克級）塑料管問題一些實(shí)例（3） 生長因子的檢測分析 人體中流淌著各種各樣的生長因子，這些因子對人體機(jī)能的調(diào)節(jié)作用非常重要，因此某些因子的缺失或過量導(dǎo)致人體機(jī)能的功能損傷（人生長激素在20

6、歲以后分泌量逐漸下降，在30歲以后不能滿足正常需要），若通過適當(dāng)方法進(jìn)行因子濃度的調(diào)整是至關(guān)重要的，而最基礎(chǔ)的工作是知道生長因子的濃度。目前測試生長因子的濃度還沒有一種成熟可靠的方法。如通過高效液相色譜、PCR擴(kuò)增技術(shù)均有干擾大的缺點(diǎn)，需要分辨率高的新技術(shù)予以配合。緩釋藥的緩釋行為分析 含敵百蟲和環(huán)丙沙星緩釋藥在魚塘和網(wǎng)箱中的緩釋行為例1Figure1-1，MorphologiesFigure1-2BMP2 on surfaceXPS ResultsModel for adsorptionRelationship of time and adsorp amountCell culture results例2ParticlesFluorescent of hela cellsFluorescent of MSCsOptical images of MSCsTEM of MSCsSEM of MSCsFACS of Hela cellsPositive charged particles in Hela cellsFACS of KG cells