【正文】 間分辨技術(shù)來提高方法的選擇性，可同時進行多參數(shù)或連續(xù)多點檢測，以獲得大量信息； （４）適當(dāng)選擇化學(xué)試劑及其固定方法，可檢測多種物質(zhì)，靈活性很大；（５）不需要電位法的參比電極，用廉價光源照射樣品，可使成本大大降低；（６）在大多數(shù)情況下，ＦＯＣＳ不改變樣品的組成，是非破壞性分析。８０年代以來，美國、日本等國先后將生物傳感器列為重點研究項目，１９８５年起創(chuàng)辦了國際性專門刊物《 Biosensor》 ，由此推動了生物傳感器的研究熱潮。由于生物系統(tǒng)十分復(fù)雜，生物體內(nèi)的信息豐富，生物信號檢測技術(shù)十分重要。 生物醫(yī)學(xué)傳感器按被檢測量劃分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器三類。如血壓和血流等信息可以了解心血管系統(tǒng)的狀態(tài)。 生物醫(yī)學(xué)信號涉及生物體各層次的生理、生化和生物信號，這些信息以物理量、化學(xué)量或生物量變化的形式表現(xiàn)出來，如心電、腦電、肌電、眼電、等生物電信號；血壓、體溫、呼吸、血流、脈搏等非電磁生理信號；血液、尿液、血氣等生物化學(xué)量信號；酶、蛋白、抗體、抗原等生物量信號。 ? 生物醫(yī)學(xué)信號檢測與傳感器 生物醫(yī)學(xué)信號檢測是對生物體中包含的生命現(xiàn)象、狀態(tài)、性質(zhì)及變量和成分等信息的信號進行檢測和量化的技術(shù)。各種低頻或直流電場、磁場已經(jīng)被用于治療，有的與中醫(yī)針灸療法相結(jié)合，在治療某些常見病上有一定療效，特別是已開發(fā)了多種家用性電磁治療儀器。近年來用中子流和同步加速器中高能粒子束輻射出的連續(xù)硬 X射線治療惡性腫瘤的報道很多，但這需要昂貴的設(shè)備和條件，難以推廣。 高能量電離輻射光子或高能粒子照射人體內(nèi)病變部位可起到治療作用，這種方法稱為放射治療。最具代表性的是 經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形手術(shù) ，還可施行熱切除、射頻消融、除顫、高速旋切等操作。加熱療法的研究動向主要在熱源、加熱區(qū)域定位、體內(nèi)測量與控制等方面。 以 微波和超聲為熱源的腫瘤加熱療法 ，近年來進行了大量的研究和開發(fā)工作，已有產(chǎn)品應(yīng)用于臨床。 激光輻射生物體后，由于組織可能產(chǎn)生光致熱、化學(xué)、壓強、電磁場和生物刺激等效應(yīng)，發(fā)生組織形態(tài)和功能的變化，故可用于臨床治療。 ? 物理因子在治療中的應(yīng)用及其生物效應(yīng) 應(yīng)用電、磁、輻射、超聲等物理能量作為治療疾病或緩解病痛是藥物和手術(shù)治療以外的重要的治療手段。如我們研究血壓、 PH、體溫與心率的關(guān)系，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，為研制 按需型心臟起搏器 提供理論基礎(chǔ)。此外，在醫(yī)療儀器的研制和生物學(xué)、生理學(xué)、仿生學(xué)等學(xué)科的發(fā)展中，生物系統(tǒng)建模與仿真也具有很大價值。生物系統(tǒng)建模與仿真可以將生物系統(tǒng)簡化為數(shù)學(xué)模型并對此模型進行計算機分析，從而代替實際的復(fù)雜、長期、昂貴及至無法實現(xiàn)的實驗，大大提高研究效率和定量性，并可研究人為施加控制條件以影響生物系統(tǒng)運行過程。 生物體是十分復(fù)雜的系統(tǒng)，即使最簡單的紅細(xì)胞也包含著約 2022種代謝反應(yīng)，而大腦的復(fù)雜性就更是無法比擬的了。建模的目的是為了更好地了解生物系統(tǒng)的行為及規(guī)律，為生物控制奠定基礎(chǔ)。 2022年美國克林頓政府提出了一個國家納米技術(shù)創(chuàng)新計劃， 2022撥款達(dá)為 。 美國科學(xué)基金會發(fā)表了 400頁的報告，來說明納米技術(shù)對人類社會帶來的影響。但其所表現(xiàn)出的優(yōu)異性能預(yù)示它在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域尤其是在生物材料和人工器官、介入性治療、藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。利用納米碳材料的高效吸附性，可將它用于血液的凈化，清除某些特定的病毒或成分。在人工器官制造、 臨床應(yīng)用 等方面，納米陶瓷材料比傳統(tǒng)陶瓷材料有更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。 納米材料的主要特點是什么 ？ 呈現(xiàn)出與常規(guī)材料完全不同的性質(zhì)，納米鐵具有極強的磁性、不導(dǎo)電材料變成導(dǎo)電、特殊的遠(yuǎn)紅外線輻射、強的紫外反射、強吸附性、強催化作用等等。 納米技術(shù) 是在納米尺度內(nèi) ， 通過對物質(zhì)反應(yīng) 、 傳輸和轉(zhuǎn)變的控制來實現(xiàn)創(chuàng)造新的材料 、器件和充分利用它們的特殊的性能 ， 并且探索在納米尺度內(nèi)物質(zhì)運動的新現(xiàn)象和新規(guī)律 。 ? 納米材料中包含了若干個原子、分子，使得人們可以在原子層面上進行材料和器件的設(shè)計和制備。這種納米粒子表面積很大，每克達(dá)幾百至幾千平方米。而 納米材料 則是由許多的原子分子構(gòu)成的具有納米結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)。納米技術(shù)所帶動的技術(shù)革命及其對人類的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電子技術(shù)。 21世紀(jì)，信息科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)和納米科學(xué)技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流。 什么是納米 ？納米 (nanometer):長度單位的一種， 1納米 =109米，即十億分之一米。用放大２０００倍的光學(xué)顯微鏡可以看到地球上的樓房。它給我們提供了對納米結(jié)構(gòu)進行測量和處理的 “ 眼睛 ” 和 “ 手指 ” 。 洞察微觀世界的秘密，需要借助儀器來開拓視野、延伸雙手。 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢之一是尺度向越來越小的方向發(fā)展，以前組成材料的顆粒，其尺寸都在微米（百萬分之一米）量級 ，而現(xiàn)在出現(xiàn)了向納米（十億分之一米）尺度發(fā)展的材料。對生物材料的基本要求是： （生物性能）； （機械性能）； （耐生物老化性能）。 較活躍的研究開發(fā)領(lǐng)域有高抗凝血材料、生物活性陶瓷及玻璃、鈦及鈦合金、生物活性緩釋及描靶藥物載體材料、生物粘合劑、可吸收性生物材料、甲殼素及其衍生物的醫(yī)學(xué)應(yīng)用等。迄今 ， 生物材料有近千種 ， 但被廣泛應(yīng)用的僅十余種 。 ? 生物材料 （ Biomaterial)： 生物材料學(xué)是研究用以治療或替換機體內(nèi)的組織 、 器官或增強其功能的材料 ， 以及這些材料與生物體之間的相互作用的學(xué)科 。 盡管人工關(guān)節(jié)材料有較多優(yōu)點，但也存在尚未克服的缺點．如金屬的電解、疲勞、腐蝕、磨損、松動、骨質(zhì)吸收等；塑料材料的老化、變脆；陶瓷優(yōu)點較多，但其質(zhì)脆、易折。陶瓷材料有足夠的強度，耐磨性能好。 動物實驗表明：鈷鉻鉬合金有較好的生理相容性，但長期使用這種臺金制成的人工關(guān)節(jié)，其血液與頭發(fā)中鈷的含量明顯增加。鈷鉻鉬合金也有好的耐磨性，但與骨相比，其剛硬度太大：另外炭質(zhì)材料有優(yōu)良的生物相容性，其力學(xué)性質(zhì)上，有很強的耐磨損性。 金屬材料的磨屑可增加感染率。由于以上材料的使用，使人工關(guān)節(jié)的適應(yīng)范圍和效果都有很大發(fā)展。 選做工關(guān)節(jié)材料的基本要求是：與骨組織間有良好的生理相容性與耐腐蝕性；有足夠高的強度與疲勞壽命、較好的抗磨損性；良好的可加工性等。人工關(guān)節(jié)的應(yīng)用已有近百年歷史。 骨骼生物力學(xué)在醫(yī)學(xué)方面的研究與應(yīng)用有著廣闊的前景，如骨的再造理論，骨的生長與應(yīng)力關(guān)系的理論等，對于矯形外科、骨傷的治療、防護及輔助器具的設(shè)計等許多方面都有著重要的作用。 近年來還有對骨的一般力學(xué)性質(zhì)、骨的粘彈性性質(zhì)、人顱骨沖擊韌度的測定、脊柱力學(xué)的性質(zhì)、關(guān)節(jié)受力分析、人工關(guān)節(jié)、骨傷、骨愈合的臨床研究，骨科復(fù)位固定器的效應(yīng)分析等有成效的研究。 骨骼在生物體內(nèi)占有重要的地位。因此．用力學(xué)原理來研究生物組織、器官和生物體是一件比較艱難和復(fù)雜的工作。盡管骨力學(xué)的研究已有上百年的歷史，但至今仍有許多問題處于有待深入研究的狀態(tài)。此后，國內(nèi)諸多著名大學(xué)相繼建立了生物力學(xué)研究所或研究機構(gòu)，并召開了多次全國性和地方性生物力學(xué)學(xué)術(shù)會議，通過交流更進一步促進了我國生物力學(xué)的發(fā)展。 1978年，在中國科學(xué)院組織的全國力學(xué)規(guī)劃會議上，將生物力學(xué)作為一門獨立的學(xué)科列入規(guī)劃中。 1960年，美國的第一屆仿生學(xué)討論會引起了人們對生物力學(xué)的注意和興趣。60年代后期，電子計算機開始用于醫(yī)學(xué)，為生物力學(xué)開辟了新的前景。應(yīng)用生物力學(xué)的研究成果，指導(dǎo)人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜等人工器官的設(shè)計。